焦炉集气管压力智能控制系统.doc

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1、焦炉集气管压力智能控制系统作者;冯力力贺建军周国雄摘要: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:Thecollectorpressuresystemofcoke-ovenisimportantpartofoke-

2、ovensystem.Basedonthecollectorpressuresystemofcoke-ovenwhichhaschangedvaluebetweenlargescopeandlowerautomatization,thegascollectorpressureintelligentcontrolsystemforcoke-ovenisdeveloped.ThroughadoptingHoneywellDCSandVCprogramme,thesystemimplementsthevisualizationregulationofthe

3、collectorpressuresystemofcoke-oven,andstablethepressureininthetechnicsarea.ThesystemistestedandusedinLianyuanironandsteelLtdandacquiresbettereffect.Keyword:Intelligentcontrol;HoneywellDCS,Automation1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

4、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

5、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#焦炉的荒煤气汇合。N2#焦炉与鼓风机相

6、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#焦炉之间耦合相对较小。33控制系统硬件设计控制系统选用Honeywell公司生产的HoneywellPlantScape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,网络接口模块TC-CCR013,中

7、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,网络接口模块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,配置以太网卡和1784-PCIC卡,以太网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网连接。系统监控和数据采集选用Honeywell公司的PlantScape,提供操

8、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

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