Y800A(B)搗固焦爐無煙裝煤控制系統(tǒng)
近幾年,在環(huán)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(tǒng)多為“集氣管壓力智能模糊控制系統(tǒng)”,即煤氣的導(dǎo)出控制系統(tǒng),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(guān)爐門時出現(xiàn)負壓震蕩,無法滿足環(huán)保、安全與工藝需要,成為焦爐裝煤冒煙的潛在因素之一。
WY800無煙裝煤控制系統(tǒng)由此誕生。
一、系統(tǒng)特點
WY800無煙裝煤控制系統(tǒng)是我公司專門針對內(nèi)吸法無煙裝煤工藝特點開發(fā)的第八代產(chǎn)品,集裝煤煙氣*導(dǎo)入與入集氣管煤氣平穩(wěn)導(dǎo)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(tǒng)”的高度完善和發(fā)展,為高壓氨水無煙裝煤工藝所*,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(tǒng)原理
WY800全自動控制系統(tǒng)由三個基本功能模塊和一個輔助功能模塊構(gòu)成,四個功能模塊相互作用,實現(xiàn)煤氣導(dǎo)入控制和集氣管壓力平衡調(diào)節(jié)之間的高度統(tǒng)一協(xié)調(diào),從而達成穩(wěn)定集氣管壓力,控制煤氣含氧量,實現(xiàn)裝煤無煙之目的,充分體現(xiàn)了無煙裝煤工藝中“無煙裝煤”之內(nèi)核。
1、壓力平衡模塊
壓力平衡模塊主要由WY800系統(tǒng)根據(jù)采集到的集氣管壓力信號,以集氣管自動調(diào)節(jié)翻板調(diào)控為主,風(fēng)機自動調(diào)速為輔加以實現(xiàn)的。
這是一個復(fù)雜的模糊控制模型,也是WY800系統(tǒng)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(tǒng)的各焦爐各集氣管的煤氣壓力,以其設(shè)定值為中心保持相對平衡狀態(tài)。
該模塊正常發(fā)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(shè)定值±20Pa左右;
2、裝煤操作協(xié)調(diào)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(dǎo)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大。
裝煤操作協(xié)調(diào)模塊的主要作用是規(guī)范裝煤操作,將裝煤過程中煤氣導(dǎo)入和導(dǎo)出的各種關(guān)鍵操作信號送入WY800系統(tǒng),使控制系統(tǒng)盡可能準確地掌握裝煤操作發(fā)生、結(jié)束及其過程,輔以各種現(xiàn)場測試數(shù)據(jù),為實施預(yù)測控制,消除裝煤操作對煤氣導(dǎo)入和導(dǎo)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(yù)測控制為基礎(chǔ)的模糊控制模型,其主要作用是消除風(fēng)機和氨水泵等存在的控制滯后,調(diào)節(jié)噴嘴吸力,保證煤氣導(dǎo)入,阻止空氣進入。
該模塊可以很好地適應(yīng)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(tǒng)可對氨水泵、風(fēng)機以及集氣管調(diào)節(jié)翻板等實施特別控制,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(tài)。
該模塊對改善邊爐裝煤冒煙現(xiàn)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(shè)計導(dǎo)煙管布局和氨水系統(tǒng)參量,WY800系統(tǒng)可保證邊爐裝煤無煙。
三、系統(tǒng)構(gòu)成
WY800系統(tǒng)硬件有DCS和PLC兩種*選型:
1、DCS選型:
主控元件*選用浙大DCS系統(tǒng),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(tǒng)由DCS全自動控制運行,上位機(電腦)主要用于人機對話,數(shù)據(jù)記錄和分析。
為避免空氣中含硫粉塵對計算機機件的腐蝕,上位機選用中國臺灣研華密閉式、無風(fēng)扇工控機,均配置固態(tài)硬盤;
上位機(2臺)故障或短時脫離系統(tǒng),不影響系統(tǒng)正常調(diào)節(jié)功能。
WY800系統(tǒng)與需方焦化DCS系統(tǒng)可互為備用,控制參量同步顯示,WY800系統(tǒng)故障時,可方便地切換到焦化DCS系統(tǒng)進行控制。
2、PLC選型:
主控元件*選用西門子S7-300系統(tǒng),具有高度的可靠性。
正常工況下,系統(tǒng)由PLC全自動控制運行,上位機(電腦)主要用于人機對話,數(shù)據(jù)記錄和分析。
為避免空氣中含硫粉塵對計算機機件的腐蝕,上位機選用中國臺灣研華密閉式、無風(fēng)扇工控機,均配置固態(tài)硬盤;
上位機(1臺)故障或短時脫離系統(tǒng),不影響系統(tǒng)正常調(diào)節(jié)功能。
WY800系統(tǒng)與需方焦化DCS系統(tǒng)可互為備用,控制參量同步顯示,WY800系統(tǒng)故障時,可方便地切換到焦化DCS系統(tǒng)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(shè)定值 Pa,并在20秒內(nèi)調(diào)回正常狀態(tài);其余時間及不裝煤時,集氣管壓力控制在設(shè)定值±20Pa左右;
集氣管壓力控制合格率達90%以上;
2、HT優(yōu)化技術(shù)環(huán)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(tǒng),*工藝工程師可根據(jù)變化的工況對內(nèi)置參量進行適應(yīng)性設(shè)定,大幅提高系統(tǒng)對不同現(xiàn)場工況的適應(yīng)性;
4、具有邊爐識別控制及其適應(yīng)性設(shè)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(diào)度適應(yīng)性設(shè)置功能;
7、裝煤壓力自適應(yīng)功能,不會因爐門關(guān)閉而出現(xiàn)負壓震蕩現(xiàn)象;
8、具有自動和手動運行功能。
自動運行時,系統(tǒng)對集氣管翻板、風(fēng)機和高壓氨水泵等實施全自動控制,無需人工干預(yù)。
9、具有鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速高低限報警提示、喘振區(qū)自動保護和機后壓力高低限報警提示等功能;
10、爐頂設(shè)備操作時序可提供音響輔助調(diào)度功能,系統(tǒng)可對裝煤操作及爐頂操作之規(guī)范性進行輔助判斷;
11、全漢語操作, 參數(shù)異常對話框提示,具有報表打印功能。
12、通過組態(tài)實時監(jiān)測相關(guān)參數(shù),控制參數(shù)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(nèi)吸法(高壓氨水噴射導(dǎo)煙)無煙裝煤工藝的搗固焦爐;
2、在HT優(yōu)化技術(shù)環(huán)境下,不使用機側(cè)地面站即可實現(xiàn)焦爐煤氣全回收,達到“裝煤無煙、有效控氧、壓力平衡和*穩(wěn)定”的治理目標。