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焦化DCS(PLC)系統升級改造及托管...

山東三木機電工程有限公司

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產品詳細
搗固焦爐無煙裝煤專用控制系統
WY800A(B)搗固焦爐無煙裝煤專用控制系統
      近幾年,在環保與市場雙重壓力下,搗固焦爐高壓氨水無煙裝煤工藝受到廣泛重視,但為其配套的自控系統多為“集氣管壓力智能模糊控制系統”,即煤氣的導出控制系統,嚴重忽視了無煙裝煤工藝之“無煙”和“控氧”需要,一是無法解決“冒煙”與煤氣含氧量的矛盾,二是關爐門時出現負壓震蕩,無法滿足環保、安全與工藝需要,成為焦爐裝煤冒煙的潛在因素之一。
    WY800無煙裝煤專用控制系統由此誕生。
一、系統特點
    WY800無煙裝煤專用控制系統是我公司專門針對內吸法無煙裝煤工藝特點開發的第八代產品,集裝煤煙氣完全導入與入集氣管煤氣平穩導出控制于一體,是對搗固焦爐“集氣管煤氣壓力智能模糊控制系統”的高度完善和發展,為高壓氨水無煙裝煤工藝所必備,其基本特點可以概括為一句話:
裝煤時,控制跟著煤餅走;不裝煤時,控制跟著壓力走。
二、系統原理
   WY800全自動控制系統由三個基本功能模塊和一個輔助功能模塊構成,四個功能模塊相互作用,實現煤氣導入控制和集氣管壓力平衡調節之間的高度統一協調,從而達成穩定集氣管壓力,控制煤氣含氧量,實現裝煤無煙之目的,充分體現了無煙裝煤工藝中“無煙裝煤”之內核。
1、壓力平衡模塊
    壓力平衡模塊主要由WY800系統根據采集到的集氣管壓力信號,以集氣管自動調節翻板調控為主,風機自動調速為輔加以實現的。
    這是一個復雜的模糊控制模型,也是WY800系統的核心之一, 其主要作用是解耦和平衡,即在焦爐正常操作的任何情況下,無論是出焦、裝煤、換向、機后用戶變化等,使用同一鼓冷系統的各焦爐各集氣管的煤氣壓力,以其設定值為中心保持相對平衡狀態。
    該模塊正常發揮作用的標志是,不裝煤時,各條集氣管壓力曲線猶如一條繩索幾乎糾纏在一起,壓力起伏變化一般在設定值±20Pa左右;
2、裝煤操作協調模塊
    搗固焦爐采用無煙裝煤工藝時,裝煤操作(包括裝煤車、推焦車、導煙車、橋管翻板、高壓氨水三通閥等操作)對裝煤冒煙及集氣管壓力影響最大。
    裝煤操作協調模塊的主要作用是規范裝煤操作,將裝煤過程中煤氣導入和導出的各種關鍵操作信號送入WY800系統,使控制系統盡可能準確地掌握裝煤操作發生、結束及其過程,輔以各種現場測試數據,為實施預測控制,消除裝煤操作對煤氣導入和導出造成的不利影響提供條件。
3、主動控制模塊
    這是一個以預測控制為基礎的模糊控制模型,其主要作用是消除風機和氨水泵等存在的控制滯后,調節噴嘴吸力,保證煤氣導入,阻止空氣進入。
    該模塊可以很好地適應裝煤過程不同階段的需要,大幅提升集氣管壓力平衡效果,對控制荒煤氣逸出量、空氣進入量和煤塵吸入量都有特殊作用。
4、邊爐識別控制模塊
    這是一個附加功能模塊,該模塊的主要作用是,通過識別邊爐裝煤爐號,WY800系統可對氨水泵、風機以及集氣管調節翻板等實施特別控制,最大限度地降低邊爐裝煤冒煙量,使邊爐裝煤冒煙量處于較理想的狀態。
    該模塊對改善邊爐裝煤冒煙現象有重要作用,但對高壓氨水泵揚程和額定流量有較高要求。
合理設計導煙管布局和氨水系統參量,WY800系統可保證邊爐裝煤無煙。
三、系統構成
   WY800系統硬件有DCS和PLC兩種推薦選型:
1、DCS選型:
   主控元件推薦選用浙大DCS系統,上位、主控、電源、通訊均為雙重冗余配置,所有模擬量卡件均采用單點卡,具有高度的可靠性。
   正常工況下,系統由DCS全自動控制運行,上位機(電腦)主要用于人機對話,數據記錄和分析。
為避免空氣中含硫粉塵對計算機機件的腐蝕,上位機選用臺灣研華密閉式、無風扇工控機,均配置固態硬盤;
   上位機(2臺)故障或短時脫離系統,不影響系統正常調節功能。
   WY800系統與需方焦化DCS系統可互為備用,控制參量同步顯示,WY800系統故障時,可方便地切換到焦化DCS系統進行控制。
2、PLC選型:
   主控元件推薦選用西門子S7-300系統,具有高度的可靠性。
   正常工況下,系統由PLC全自動控制運行,上位機(電腦)主要用于人機對話,數據記錄和分析。
  為避免空氣中含硫粉塵對計算機機件的腐蝕,上位機選用臺灣研華密閉式、無風扇工控機,均配置固態硬盤;
   上位機(1臺)故障或短時脫離系統,不影響系統正常調節功能。
   WY800系統與需方焦化DCS系統可互為備用,控制參量同步顯示,WY800系統故障時,可方便地切換到焦化DCS系統進行控制。
 四、控制指標與功能
   1、裝煤時,集氣管壓力控制在設定值 Pa,并在20秒內調回正常狀態;其余時間及不裝煤時,集氣管壓力控制在設定值±20Pa左右;集氣管壓力控制合格率達90%以上;
  2、HT優化技術環境下,入電捕煤氣瞬時含氧量可控制在0.5%以下;
  3、WY800是一套半開放系統,授權工藝工程師可根據變化的工況對內置參量進行適應性設定,大幅提高系統對不同現場工況的適應性;
  4、具有邊爐識別控制及其適應性設置功能;
  5、氨水三通閥切換操作均在低壓下進行,有效保護三通閥,大幅降低高壓氨水泵電力消耗;
  6、具有輔助調度適應性設置功能;
  7、裝煤壓力自適應功能,不會因爐門關閉而出現負壓震蕩現象;
  8、具有自動和手動運行功能。
  自動運行時,系統對集氣管翻板、風機和高壓氨水泵等實施全自動控制,無需人工干預。
  9、具有鼓風機轉速高低限報警提示、喘振區自動保護和機后壓力高低限報警提示等功能;
  10、爐頂設備操作時序可提供音響輔助調度功能,系統可對裝煤操作及爐頂操作之規范性進行輔助判斷;
  11、全漢語操作, 參數異常對話框提示,具有報表打印功能。
  12、通過組態實時監測相關參數,控制參數實時趨勢顯示和歷史趨勢記錄,工藝流程圖形象直觀。
五、適用范圍
  1、適用于內吸法(高壓氨水噴射導煙)無煙裝煤工藝的搗固焦爐;
  2、在HT優化技術環境下,不使用機側地面站即可實現焦爐煤氣全回收,達到“裝煤無煙、有效控氧、壓力平衡和長期穩定”的治理目標。

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