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焦炉集气管压力智能控制系统是嘛

发布时间:2021-07-22 11:41:03 阅读: 来源:电磁阀厂家
焦炉集气管压力智能控制系统是嘛

焦炉集气管压力智能控制系统

摘要:焦炉集气管系统是焦炉系统的重要组成部分,针对目前我国焦炉集气管压力系统波动大及自动化低下的现状,开发了焦炉集气管压力智能控制系统。通过采用Honeywell集散控制系统和VC软件编程,实现了焦炉集气管压力的可视化调节,将集气管压力稳定在给定的工艺波动范围内。该系统在涟源钢铁有限公司进行了试验和使用,效果良好。

关键词:智能控制; Honeywell集散控制系统; 自动化

Abstract:The collector pressure system of coke-oven is important part of oke-oven system. Based on the collector pressure system of coke-oven which has changed value between large scope and lower automatization, the gas collector pressure intelligent control system for coke-oven is developed. Through adopting Honeywell DCS and VC programme, the system implements the visualization regulation of the collector pressure system of coke-oven, and stable the pressure in in the technics area. The system is tested and used in Lianyuan iron and steel Ltd and acquires better effect.

Keyword:Intelligent control; Honeywell DCS, Automation

1 引言

焦炉集气管系统是焦炉系统的重要组成部分,它负责收集焦炉生产过程中产生的焦炉煤气,对其进行气液分离,冷却,洗涤等净化操作,提供给民用供气,锅炉或高炉加热等进一步使用[1~4]。在焦炉工业中焦炉集气管压力的稳定是焦炉正常生产的重要保证。生产中受到多种因素的影响,如出焦,装煤,炉底换向,煤气量发生变化,工艺设备及管道阻力变化都会引起集气管压力大幅度波动。当压力过低时,空气就会进入炉体,导致焦碳燃烧,灰份增加,焦碳质再将电动机固定螺丝拧紧量下降,加重冷却系统的负担并缩短炉体使用寿命,当压力过高时,荒煤气将会冒出,造成跑烟冒火,降低了荒煤气的回收率并造成环境污染。目前我国很多钢铁企业集气管压力波动范围达,自动化程度较低,因此,研制焦炉集气管压力控制系统以及成功应用,对于改善环境,提高煤气回收量和质量,提高焦炉辅助产品和质量,具有重要意义[5,6]。

2 工艺现状

涟源钢铁有限公司焦化厂目前有1#、2#、新2#三座焦炉,其中1#、2#焦炉焦炭产量相对新2#焦炉(简称N2#)要小,相应其荒煤气的产量和集气管气压也要小些。1#、2#焦炉相距很近,其集气管压力耦合严重,其中任一集气管压力的变化都会引起另一集气管气压的波动。两座老焦炉集气管压力原先设定值为80~120Pa,现因炉体老化,其值设定在40~80Pa之间才能防止焦炉出现跑烟、冒火的现象,在实际生产中,有时甚至设定在20Pa。1#、2#焦炉荒煤气汇合后,经一段长为600m左右的输气管传输后与N2#焦炉直到试样断裂或到达规定的次数为止的荒煤气汇合。N2#焦炉与鼓风机相距较近,鼓风机转速的变化对N2#焦炉影响显著,对1#、2#焦炉影响较小。因为1#、2#焦炉集气管与N2#焦炉集气管相距较远,输气管长且阻尼大,同时鼓风机吸力气压远大于集气管所能产生的最大负气压,所以1#、2#焦炉与N2#焦炉之因此加压应采取手压泵缓慢升压间耦合相对较小。

3 控制系统硬件设计

控制系统选用Honeywell公司生产的Honeywell PlantScape集散控制系统,该系统开放性好,使用方便,功能强大,能满足集成和分散控制的各种要求。

集气管压力控制系统硬件结构图如图1所示,系统为冗余结构,每一个主机架都由电源模块TK-FPCXX2,络接口模块TC-CCR013,中央处理模块TC-PRS021,冗余模块TK-PRR021构成。从机架由电源模块TK-FPCXX2,络接口模块TC-CCR013,数字量输入模块TK-IDD321,数字量输出模块TK-ODK161,模拟量输入模块TC-FIAH81,模拟量输出模块TK-OAV081,热电阻模块TB-IXR061构成。操作员控制与监视(人机界面)采用戴尔工控机,配置以太卡和1784-PCIC卡,以太卡用于服务器与各工作站的通信。1784-PCIC卡用于和DCS系统的CONTROLNET连接。系统监控和数据采集选用Honeywell公司的PlantScape,提供操作员监视,操作,系统报警及报表生成功能。另外,在鼓风机房配置了两台工作站,通过光缆和中控室服务器相连,用于监控鼓风机运行和集气管压力状况。

三座焦炉因投产时间和设计的原因,使用的调节阀各不相同,其中1#焦炉使用的是西贝公司的SCHIEBEL调节阀,2#焦炉使用的是ROTORK调节阀,3#焦炉使用的是川仪的调节阀,均为电动调节阀,动作力矩大,缺点是不能频繁的调节,容易引起电机发热,安装位置在集气管的末端,从运行的情况看,因集气管内焦油的逐渐增多,引起阀门动作力矩增大。

图1 集气管压力控制系统硬件结构图

4 智能控制方案

在Honeywell系统的基础上设计了集气管协调专家控制器、1#、2#智能解耦控制器、N2#专家模糊控制器和协调控制器。其整体结构如图2所示。

从图2中可以看出,集气管压力智能解耦控制系统的工作原理如下:三座焦炉的集气管压力设定值以及外送压力、鼓风机转速和蝶让在场的人都眼前1亮阀阀位的检测值输入到集气管协调专家控制器,由专家控制器根据专家经验,处理有关的设定值和检测值,并把

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