炼焦配煤【炼焦配煤自控系统研究】

　　[摘 要]炼焦配煤系统自动控制优化升级,变频调速节能降耗。随着科学技术的日新月异,自动化程度要求越来越高,原有的生产配料装置远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度,保障生产的可靠性、安全性,降低生产成本,减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。
　　[关键词]PLC 变频调速 仪表 节能
　　[中图分类号]TP[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)02-0086-02
　　
　　1 问题的提出与可行性分析
　　我黑化集团焦化厂现有3座焦炉,年产焦炭80万吨,其中≤10mm的焦粉约有4.70×104吨,占总量的5.8%。这部分焦粉不适宜炼铁用,价格低且销路不畅,积压下来又污染环境,实属一大难题。我厂每年需采购约130万吨的炼焦原料煤,资金约4.2亿元。为了降低成本减少原料煤的消耗量,解决好4.70×104t/a焦粉的出路,为厂增创效益,必须开发一条创新路子。根据炼焦工艺和煤岩学知识,煤由活性物和惰性物两部分组成,当煤中的活性物和惰性物组分含量达到某一比例,即最优化时,焦炭强度最好,继而我厂研究决定引进西门子PLC控制配煤系统。
　　2 系统组成
　　本产品由计量皮带机、秤架、称重传感器、测速装置、演算调节显示器、变频器,电控柜等设备组成。电子皮带配料系统是一种集散控制系统。它集自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化系统;充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、管理和分散控制;充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点,采用标准化、模块化、系统化设计,配置灵活、组态方便。该系统自2009年11月份投产以来,改善了我厂配煤系统,有效地提高了配料中劣质煤的比例(据测算由9.88%提高到13.04%),降低了生产成本。逐步提高了焦炭质量,使我厂二类冶金焦达到同类焦炭水平,符合国家标准,销售量和价格同步提升。同时,有利于稳定高炉炼钢、炼铁的生产,炼铁焦比例比应用前降低80kg/t左右,对节能降耗提高企业的经济效益起到了较大的作用。
　　称重给料方式有二种,一种是直拉式,即料仓物料直接坐落到计量皮带机上,由计量皮带机将所需称重的物料拖出,经称重装置,显示仪表,变频调节控制系统,实现定量给料。另一种方式是皮带给料式,即通过演算显示仪表,给出设定值,流量信号,通过变频器,控制皮带给料机的输送量,实现定量给料。我厂配煤系统采用第二种方法。工作原理及自动控制原理参见附图1。
　　3 系统运行方式:该系统有现场、集中远程、集中柜前仪表三种控制方式
　　(1)选择集中远程控制时,操作者给出备妥信号后,上位机即可发出启动信号,对应的皮带机启动、相应的显示仪表对称重传感器送来的重量信号和测速器的速度信号进行运算和处理,显示皮带 机输送物料的瞬时流量和负荷率等,并与上位机送来的流量设定信号(数字或模拟)进行比较,其偏差经PI调节后,输出相应的4~20mA信号给变频器,变频器对给料皮带机进行调速控制,从而实现了对物料的闭环调节和定量控制,同时,仪表还向上位机送出4-20mA瞬时流量信号和脉冲累计信号。
　　(2)选择现场控制时,操作者可在皮带机附近的现场操作箱前启、停皮带机,操作箱上的急停按钮用于出现紧急故障时,不管系统处于何种控制方式均可在现场同时停止所有皮带机的运转。手动调速电位计可直接调节给料皮带机的运转速度,操作者可在上位机和控制仪表不工作的情况下根据速度表的指示进行现场手动配料。
　　(3)选择集中柜前仪表控制时,操作者可利用控制柜上的按钮在柜前启、停皮带机,并通过仪表键盘进行有关的参数设定和标定等。报警蜂鸣器在皮带秤负荷率超出上、下限和皮带机运行故障时报警,操作者可在排除故障后按下清除报警按钮使系统复位。
　　4 结语
　　备煤PLC系统已运行3个月,系统整体运行基本稳定。尤其是双电源、双MB+及RI/O网络提高了系统的可靠性。系统安装施工过程中规范接地等,提高了防干扰能力。
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