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唐钢2560m3高炉喷煤控制

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浏览 次【字号 】 发布时间:2012-6-29 打印本页
摘 要:本文概括介绍了高炉喷吹工艺及PLC控制系统,重点介绍了高炉喷煤的PLC控制系统功能 
关键词:磨煤机 燃烧炉 布袋除尘器 中间罐 喷吹罐 煤粉仓 倒罐 喷吹 返粉 PLC控制系统 

Abstract:ln this paper,the process technology of PC/FOR 2560M3 B.F.and the PLC control system of it are discusseo,especially the control function of PLC
 control system. 

Keywords:coal mill Burning furnace Hoppocket dust catcher Middle tank lnjection tank Pu/verized coal tank Exchange tank lnjaction 
Return pulverized coal PLC 
control system 

[中图分类号]TG29 [文献标识码]B [文章编号]1606-5123(2002)03-0024-03 

1 工艺概述 

唐钢2560m3高炉喷煤工程采用德国Thyssen-Krupp公司的二手设备, 原有两个系列,本次恢复其中一个系列, 这个系列由原煤仓、燃烧炉、布袋收粉器、煤粉仓、中间罐、喷吹罐等主要设备组成。喷吹罐下有可调式煤粉给料器,通过15根喷煤支管向30个高炉风口喷吹煤粉; 见图1整个喷煤控制系统采用了AB公司Rslogix5PLC控制和Rsview32图形监控系统。 

2 系统功能 

(1) PLC将制粉系统和煤粉喷吹系统的设备工作状态及有关数据传送至中控室进行状态及数据显示, 然后根据中控室下达的操作指令和设备参数对系统进行控制, 完成控制功能。喷煤系统所有操作及控制均在控制站的图形画面上进行,实行无操作台控制。 

(2) 显示方式 

主画面显示喷煤系统设备工作状态及主要工艺参数。主画面有全自动画面、半自动画面及手动画面,显示系统的工艺流程、燃烧状态、倒罐状态,显示出各阀门的工作状态, 显示出原煤仓及燃烧炉温度、原煤仓料位,各罐的煤粉重量、罐内压力,主要 管路流量、温度等参数值,使操作人员能方便地了解系统运行状态。 

除了主画面外,还有各种参数设定画面、趋势画面等。 

(3) 操作方式 

喷煤控制系统的操作在喷煤操作室的CRT上进行, 首先选择系统的操作方式, 然后按照工艺要求进行操作,以及设定有关参数, 操作方式有全自动、半自动联锁手动、检修(非联锁手动)方式和机旁手动5种方式,前4种方式在操作室的CRT上通过鼠标或键盘完成。 

3 系统配置 

4 控制过程 

高炉喷煤控制系统主要实现磨煤机控制,燃烧炉的燃烧控制,自动倒罐,向高炉喷吹,喷吹量,返粉,罐内压力等操作控制。 

(1) 燃烧炉燃烧控制 

在燃烧炉系统中,高炉煤气为主燃气体,通过高炉煤气和炉煤气燃烧后产生高温烟气,对磨煤机入口原煤进行干燥加温,磨煤机将原煤磨制成煤后送入输出管道。通过调节高炉煤气流量和助燃空气流量控制磨煤机煤粉出口温度。该控制系统为大滞后最小相位系统,在常规PID调节的基础上,与增加相关算法,以便满足控制系统要求。 
燃烧炉焦炉煤气的作用是稳燃,焦炉煤气与相应的助燃空气实行配比控制,为机械连接调节机构,该系统通过调节焦炉煤气与相应的空气量来控制燃烧炉的炉内温度。 
烟气含氧量是燃烧炉的重要技术指标,该系统调节高炉煤气、助燃空气流量来控制燃烧炉烟气含氧量。 
制粉系统采用烟气自循环系统,通过调节输送到排气烟囱的烟气量控制燃烧炉输出烟气的压力。 
(2) 自动倒罐控制 
自动倒罐控制主要控制煤粉仓向中间罐下煤,中间罐向喷吹罐下煤两过程,煤粉仓、中间罐、喷吹罐均设有电子称量装置和料位计装置,以检测各罐内的煤粉重量和罐内煤粉的多少,根据检测到数据及罐内压力自动起动倒罐过程。 
a. 中间罐加料: 即由煤粉仓向中间罐下煤过程。中间罐“料空” 、煤粉仓“料满”, 打开中间罐放散阀, 使中间罐内压力达到调节好的最低压力, 打开中间罐下煤球阀、煤粉筛、叶轮给料器, 这时开始下煤; 再打开煤粉仓流化阀。中间罐“满”时, 依次关闭所有的阀和设备, 煤粉仓向中间罐下煤过程结束。 
b. 中间罐向喷吹罐下煤: 中间罐“满”、喷吹罐“空”时, 中间罐放散阀关闭, 打开中间罐充压阀充压, 当中间罐与喷吹罐压差小于设定值时, 关闭中间罐充压阀,打开两罐间均压阀,然后打开喷吹罐装料阀、中间罐下料阀、中间罐流化阀, 这时, 开始向喷吹罐下煤。当中间罐“空”时, 依次关闭上面提到的所有阀, 中间罐向喷吹罐下煤过程结束。 
(3) 向高炉喷吹煤粉 
向高炉喷吹煤粉过程: 当高炉允许喷吹和喷吹罐内料位不低于下限时, 关闭返粉阀, 打开安全阀、喷吹罐下料阀、喷吹罐流化阀,这时,开始喷吹。 
(4) 喷吹量的调节 

(a) 喷吹量的计算 

在煤粉仓、中间罐、喷吹罐中均用电子称检测罐内的煤粉重量,在喷吹过程中, 按中间罐与喷吹罐重量之和的变化来计算喷吹量。 

其计算方法为: 
喷吹量=(前次重量-现在重量)/取样时间 
(b) 喷吹量的自动调节 
喷吹量的自动调节主要是根据2560m3 高炉的运行情况,调节喷吹罐下的给料器的开度, 增加给料器开度, 加大喷吹量;反之, 降低喷吹量。 
(5) 罐压控制 
罐压控制是对喷吹罐压力进行控制, 为了维持煤粉喷吹量的相对稳定, 需保持喷吹罐压力的恒定; 当喷吹罐内压力达到上限值105Mpa时, 自动打开喷吹罐放散阀; 当喷吹罐压力达到095Mpa时,自动关闭喷吹罐放散阀。 
(6) 返粉控制 
当停喷时间超过一定时间时, 需将喷吹罐和中间罐的煤粉返至煤粉仓, 若停喷时间更长时, 煤粉仓内的煤粉也需经喷吹罐倒一次;在返粉操作时, 关闭安全阀, 开两个返粉阀。 
(7) 惰化过程 
惰化过程:在开始喷煤时, 进行的一个过程。制粉系统的惰化过程是:打开燃烧炉入口N2切断阀,余气放散阀,等一定时间后打开主排烟机及其入口电动阀,大布袋的O2浓度达标时,关闭燃烧炉入口N2切断阀, 关闭主排烟机及其入口电动阀,惰化过程完成﹔喷吹系统的惰化过程是:煤粉仓内O2、CO超上限时,打开煤粉仓、中间罐、喷吹罐的充压阀、放散阀,将煤粉仓、中间罐、喷吹罐的O2、CO浓度达标, 指标达到要求时,关闭煤粉仓、中间罐、喷吹罐的充压阀、放散阀, 惰化过程完成。 
5 结束语 
这套控制过程在1999年10月26日一次试车成功, 喷煤6.8t; 投入运行以来,按照控制要求完成对温度、压力等信号的在线检测,完成燃烧炉的燃烧控制、喷吹量的计算、自动倒罐、罐压控制、返粉操作、向高炉喷吹等控制,根据编制程序对系统进行安全防护, 该系统运行稳定可靠。
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