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河南众恒环保石灰炉

河南众恒工业炉工程技术有限公司 发布时间:2019-05-08 浏览:

  主要技术经济指标:

  1、炉子有效容积 m3 250

  2、产量 t/d 190~200

  3、热耗 KJ/Kg·灰 960×4.1868

  4、利用系数 t/d·m3 0.8

  5、活性度 ml >300

  6、生石灰含 Cao% >93

  7、生石灰的生过烧率 % <5—7

  8、生石灰消耗 t/t·灰 1.8

  自动化控制与数据采集

  石灰竖炉控制中,我们拟采用了两极微机控制系统,3座炉子有效联网并且实现数据共享,从而实现了活性石灰生产从投入到产出全过程自动化作业,不但提高了产量和活性度,而且降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,经过近十几年的使用表明,该控制系统的应用是成功的,它不但稳定、故障率低、抗干扰能力强,而且称量系统精度高、功能齐全、操作简便,深受操作工人的欢迎。是石灰炉中比较理想的控制系统。

  一、系统原理

  *先把生产活性石灰所需的合格原燃料及添加剂(如:石灰石、焦碳、盐等),储存在原料仓中。在配料系统中,通过变频给料机把原料放入称量斗,用电子称有效称量,称量后,通过中间斗、振动机、皮带机混均,进入单斗,再由单斗卷扬机沿着

  斜桥把混合料运至炉顶受料斗,通过电磁振动机,均匀而定量给料,由炉顶旋转布料器完成炉内布料,炉料靠自重克服煤气流的浮力而缓慢向下运动,相继通过预热带、

  煅烧带、冷却带。炉料在下降过程中与炽热的上升煤气流进行着复杂的热交换,并伴随着石灰石的分解和生石灰的晶粒的发育成长过程,当全过程完成时,也被助燃空气冷却降温至40-60度,然后由出灰机卸到炉外成品皮带机上,由成品皮带、成品提升机、成品振动筛、可逆皮带等设备运至成品仓,完成整个生产过程。

  二、控制系统硬件组成

  系统采用两级微机控制系统。上位机为研华工业控制机,下位机的控制核心部分采用西门子PLC (可编程序控制器) S7-300系统,其中含有数字量输入输出模块,模拟量输入输出模块,通讯模块,接口模块,集成的称重模块,系统操作界面采用德国WINCC人机接口软件,探尺用智能重锤型料位计,上料系统采用变频器控制,智能主令控制器,智能语音报警器。

  活性石灰炉工艺流程图:

  1、PLC 系统:

  西门子PLC S7系列,在我国冶金、纺织、化工等领域得到了广泛应用,并证明西门子PLC S7系列价格低、功能强、性好。在石灰炉自动化系统中采用西门子S7-300 PLC 性价比高,并且便于维护、便于扩展,订货周期短是*理想的控制系统。

  2、集成的称重模块:

  目前控制系统中称量部分,我们采用了西门子称重模块,集成在S7-300 PLC系统中。电信号由现场3个传感器(每个电子称3个压式荷重传感器并联,安装在平面三角形的三个角)传给称重模块,再经称重模块运算后变为重量值,通过PLC 总线直接传送CPU,这样就减少了数据传递的中间环节,同样增强了抗干扰能力。校秤使用西门子提供的称重组态软件,通过计算机串行接口进行校秤,过程简单、快捷,生产过程中如需校秤,可用控制系统程序由上位机下达指令,通过S7-300 PLC 直接进行。

  3、上位计算机

  上位机采用研华IP 610 工业控制机,通过串行接口与CPU上的DP口相连,这种工控机性能比较好适应于工业控制场合,可以连续工作,抗干扰、抗灰尘。

  4、人机操作界面

  上位机操作界面采用德国WINCC人机接口软件,这种软件在工业控制中使用比较普遍,因其功能强大、易于掌握、使用方便、性好、操作简单而受到欢迎。所有操作皆由鼠标完成,可进行参数显示、修改、设定,可以方便制作出动态工艺画面,操作画面,历史曲线、实时曲线等功能完善的画面。这种软件初学者易学、易掌握,特别适合于现场技术人员维护系统和完善系统功能。而且人机交流特别方便,操作员直接可在画面上操作现场的设备。

  石灰竖炉工艺流程人机操作界面如下所示:

  5、智能料位计

  探尺采用智能重锤料位计,此料位计采用编码器和PLC技术,通过测量重锤由初始位置到料面位置相对距离,来确定料面。探料过程可设定为每上一批料探测一次,也可以每两次探测一次。探测和布料采用控制系统的安全连锁,以避免探尺和布料的冲突。这种新型的布料器结构简单,分辨率高,具有联网通讯功能,有效能满足石灰竖炉中的生产工艺要求,是目前价格比较低,应用效果*好的一种料位计。

  6、智能主令控制器

  智能主令控制器是我公司研制开发的适用于工业有效定位系统的高科技专利产品。控制部分采用西门子S7-200 PLC,限位调整用西门子汉化操作面板TD-200,现场数据采集部分用进口高精度电子编码器,整个产品结构合理,相当,限位调整方便灵活。此设备已经在攀钢的几座石灰炉上得到了很好的应用。

  7、智能语音报警器

  系统中的智能语音报警器,加强了系统报警能力,出现故障时,可用语音直接指出故障点,维修人员可及时有效到达现场处理故障。

  智能语音报警器是一种高科技产品,除有灯光外还有语音输出,不同报警有不同的语音内容输出,可随时根据需要录制、修改、报警内容,声音清晰、宏亮。

  烧的一个重要的措施。

  三、主要完成的功能:

  主要完成混配、炉体、成品出灰三大部分的自动控制及称量自动补偿。

  1、公用部分

  1)在上位机上可随时设定风机运行速度,显示风速、风压;

  2)显示压缩机空气压力,并设定压力报警值;

  3)设定炉顶温度报警值;

  4)对所有热工参数、压力、流量等值在上位机上用实时曲线、历史曲线、直方图、参数表等方式显示,并进行报警、统计、打印报表等处理;

  5)每台设备的运行状态,可在工艺流程图中动态显示,并可在状态表中显示其运行、停止、故障、手动、自动等状态。可以用鼠标在计算机上手动操作(根据工艺要求)每台设备,使其运行、停止。

  6)三套工业电视,分别对混配、炉顶、卷扬远距离监控。

  7)由三个转换开关控制混配、炉体、成品出灰三系统自动手动状态,转换开关在零位时,所有受PLC控制的设备不能启动。

  8)重要场所设有安全开关,以便在紧急状态下或检修时紧急停车,设备、人身安全,如卷扬、炉顶、混配、风机、出灰皮带等场所。

  9)所有报警通过语音报警器报警,报警解除后再用复位按钮复位。

  2、混配部分

  称重拟采用电子称量的基本模式,通过性能的西门子专有称重模块和上位计算机相配合,采用称重补偿的计算方法。并采用两条皮带调速混料方式。可以完成以下功能。

  1)在上位机上可随时设定石灰石、焦碳的重量值,显示其每次的称量值、误差值、班累积、总累积,自动计算下次设定值,并作历史曲线,交班时可对班累积清零,随时打印报表。

  2)可对电子称可进行手工校零,设定给料机快振、慢振速度,皮带输送机运行速度,调节范围分别为:100T/d,0-20T/d,0-1m/s,0-1.2m/s。

  3)在称量过程中自动调节变频给料机速度,当称重值在设定值(含上次误差、提前量)的90%以前,给料机按设定的快振速度振动,到达90%以后,进行慢速振动,直到比较高停止。实现对石灰石、焦碳的自动有效称量,每批料间都进行误差自动补偿,超差报警并自动修正补偿量,零点自动跟踪。

  4)经误差自动补偿后,长时间的生产,累积误差石灰石<5kg,焦碳<3kg,(人为因素及设备故障除外)。

  5)对称量斗阀、电磁振动机、皮带机的自动联锁控制,调整振动机、皮带机速度,使两种物料在混配皮带上“头对头,尾对尾”,配料同步均匀。

  6)与单斗联锁,单斗在下限位时才可进行混配。

  7)各设备按顺序联锁控制,如其中一台设备出现故障,按联锁顺序自动停止相关设备,物料不乱洒。

  8)称量时间不大于60秒,混配时间不大于50秒,且具有卡料不停机,报警自动解除,自动延时配料功能。

  3、炉体部分

  1)单斗使用变频器控制,可改变单斗运行速度。在上位机上可随时改变单斗上料周期,设定单斗快速、慢速频率,在工艺流程图上动态显示单斗小车运行状态和位置,自动计算上料周期剩余时间并在工艺图上显示,统计出本班和总计上料次数,作历史记录及打印报表。

  2)智能主令控制器可在生产时随时调整上下限位及加减速限位,实时检测单车位置,到达加速、减速位置时,PLC控制单斗变频器加速、减速运行,到达上下限位时,单斗有效停止在设定位置,并向其他设备提供联锁信号(如:炉顶设备、混配设备)。

  3)上位机可设定带变频布料器的运行速度,每次运行圈数,布料器上9个的限位开关接同、断开状态反馈布料器当前位置,根据工艺要求按九点方法定时、定位、递进均匀布料,在流程图上动态显示运行状态和位置。

  4)上位机可设定料位计探料间隔(单斗上料几次,料位计探料一次,料位计仪表传过来的4-20ma信号,表示当前料面位置),动态显示运行状态,设定料面上、下限报警高度(提示并自动出灰),显示料面高度,作历史记录、报警。

  5)炉顶闸门卡料报警时,可随时人工干预,开启、关闭炉顶闸门,报警自动解除,流程图上动态显示开关状态及位置。

  6)炉顶设有上过卷紧急限位开关,单斗过高时碰到上过卷限位,单斗立即停止运行并语音报警;卷扬滚筒设有松绳开关,当单斗卡在斜桥上或上过卷时,以及其他原因造成单斗的拉钢丝绳松弛时,碰到松绳开关,单斗立即停止运行并语音报警。

  7)炉顶闸门、布料器、电磁振动机与单斗联锁,在单斗到达炉顶前自动顺序运行(打开),及顺序停止(关闭)。

  8)炉体三层九点温度测量及完善的计算机实时曲线图。

  9)炉顶温度,出灰温度,助燃风流量,压力测量和曲线显示。

  4、布料部分

  布料对于石灰的均匀培烧十分关键。布料采用新型的九点布料器的布料方式。起始位与停止位依次步进80度。并由变频器可控速度。是炉内撒料均匀,并且在调节炉况时,可随意控制在任何角度布料。通过改变布料的制度和方式也可以起到调节纠正炉内温度偏烧问题。

  5、成品出灰

  1)出灰部分与炉体料面连锁,当料面高于所设上限时自动启动出灰过程,低于所设下限时自动停止出灰过程,也可在需要时,人工用鼠标在上位机启动、停止出灰过程。

  2)将出灰部分纳入整个控制系统。与其他有关设备联锁。

  6、一次助燃风的控制

  助燃风对于石灰的培烧以及控制生烧,过烧十分关键。我们采用变频器控制助燃风机的速度,以达到控制流量的目的。变频器由PLC直接控制,同时PLC通过与上位计算机通讯,风流量可由计算机设定和细致的调节。其助燃风的调节要综合考虑废气温度,预热层,煅烧层和冷却层的温度变化。这些变化由上位计算机的温度折线图和趋势图给出。由操作人员综合考虑。

  7、斜桥和卷扬

  采用变频控制卷杨料车,配合智能主令控制器,实现料车启动、停止、运行平稳。加减速、上下到位有效。故障率几乎为零。每个上料周期不大于300秒。同时可以根据炉况,在上位机设定和显示上料周期。并可以调节。上位机工艺图可以显示个个设备的运行状态,并有效的显示料车运行在斜桥上的有效位置。

  8、热工测量

  1、 温度的测定

  炉子有20个测温点进行监控炉况,在炉体四个断面上安16支热电偶(每层4支)。其次为冷风温度,炉顶、烟气,(除尘器入口前),灰温的测定。

  2、 压力的测定

  压力测量共四点,分别为一次助燃空气的入炉压力,废气循环的入炉压力,炉顶压力,排矿部压力。该四个压力参数要求能够自动显示,自动记录,自动打印。另外,在一次助燃空气的罗茨风机的出口处,装一压力计,但无需记录打印。

  3、 流量的测定

  流量测量点共2个,即2个流量参数。分别为一次助燃空气的流量,循环废气的流量。

  4、 计量管理

  原料的进入用三台电子秤(青石电子秤、焦碳电子秤、工业盐电子秤),而产生的产品用二台冲板式电子秤对新、老块灰,粉灰按差值计算,做到瞬时累计,显示及记录打印。为生产管理拿出量的依据。

  四、系统特点

  1、自动和手动系统双备用。除现场操作箱的手动操作外,全部操作也可以用鼠标在工控机上完成。

  2、取消了所有二次仪表(如:压力、流量、温度仪表),所有数据在计算机上显示,由打印机打印。

  3、主要设备(风机、单斗、给料机、皮带、布料器等)都用变频器代替原有接触器,改善了系统的性能,减少了维修量,加强了系统的性。

  4、完善的WINCC人机界面操作系统。系统的所有参数及设备的停运和运行状态均有显示。各种参数曲线可供操作人员随时掌握系统整体的运行状态。其中象提升等动态设备,画面上有与现场同步的动态显示。

  5、完善的西门子智能称重模块配料称量和补偿系统。

  6、的石灰炉料位计和智能主令等专有的使用设备。

  7、完善的现场摄像监视系统。

  8、的西门子PLC,变频器和工业计算机两级微机自动化系统。

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