高温气体分析仪ACK系统国产化改造.pdf

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1、刘伟军：高温气体分析啦LACK系统国产化改造中图分类号：TQl72文献标识码：B文章编号：1007-0389(2011)06-61-02高温气体分析仪ACK系统国产化改造刘伟军(广东塔牌集团股份有限公司，广东蕉岭514100)0前言1原ACK系统构成和改造方案考虑高温气体分析仪ACK系统，即水泥回转窑燃烧气体干法取样多组分分析系统(AdvanceCementKilnDryGasSamplingandMulti—ComponentAnaly—sisforMonitoringProcessGasinRotaryKi

2、lns)，是用于水泥厂干法回转窑生产过程中窑内燃烧气体连续取样定量分析的系统。该系统能自动连续定量分析回转窑燃烧气体中的CO，0：和NO的含量，通过这三个参数操作员可以了解到窑内的煅烧情况，从而控制用煤量和风量的比例，达到优化燃烧、节约能源的目的。广东塔牌集团股份有限公司使用的高温气体分析仪ACK系统是德国原装进口设备，经过多年的使用，该系统中分析仪主机部分已经不能正常使用、样气处理部分大部分部件已接近使用期限，因此使用中故障频繁。在这种情况下，如果使用德国原装仪表和部件来修复系统，则维修成本高、维修时间长，而

3、且系统以后的维护成本(包括技术服务和备件成本)也会非常高。随着近年来国内公司在分析仪及分析仪系统技术上的突飞猛进，国产分析仪和分析仪系统在性能上已经能够和进口产品媲美，因此对该系统进行国产化改造也就成为了必然的选择。1．1原ACK系统构成改造前的高温气体分析仪ACK系统主要由高温取样探头、探头气动驱动装置、探头冷却系统、样气取样及处理系统、系统控制部分(PLC)和A02000分析仪等构成，见图1。其中样气取样及处理单元(由样气冷凝器、样气输送单元和冷凝液排放单元等组成)由分析仪通过CAN总线控制，探头驱动装置和

4、探头水冷却系统是由PLC直接或通过AC31总线控制的，PLC和分析仪也是通过MODBUS连接起来的。所以ACK系统各个单元之间均是使用总线(CAN／MODBUS／AC31)进行连接的。1．2改造方案考虑经现场分析研究认为，该系统中的分析仪表已经损坏不能使用，必须更换；取样探头、探头气动返回装置和探头冷却系统通过维修还可以使用；样气取样及处理系统中的气泵、过滤器等部件通过更换国产部件均可得到修复。使用国产分析仪更换损坏的进口分析仪，在气体分析性能上是完全可以替代进口产品的。但该ACK系统中PLC、样气取样及处理单

5、元和分析仪之间的通讯协议和数据都是保密，因此更换分析仪就意味着原系统控制部分不能使用，必须重新设计一图1改前的高温气体分析仪ACK系统构成求淀工程坐些一61—套基于PLC的适合控制本系统的控制系统，这就成为本次技改的难点和关键之所在。2ACK系统的国产化改造实施2．1控制系统改造2．1．1控制系统硬件设计控制系统采用SIEMENSs7—200系列PLCCPU226作为主控制器，并选配EM223和EM222作为数字输入、输出控制使用，选配EM231热阻输入模块用于实时测量取样探头冷却水的水温，选配EM232模拟量

6、输出模块用于控制系统中热交换器电机转速控制的ACSl40变频器，另添加了TD400C刘伟军：高温气体分析仪ACK系统国产化改造文本显示器实现本地化系统信息显示和取样时间等参数的设置。2．1．2控制系统软件设计系统软件将实现手动状态下取样探头就地移入移出控制、探头吹扫控制；自动状态下探头水冷却系统控制(冷却水流量监控、冷却水压力监控、冷却水温度控制)、探头周期取样及吹扫、探头结皮清理。控制软件还要提供对TD400C文本显示器的支持，完成系统状态和系统故障的中文显示，以及要对系统允许参数提供修改支持。软件流程图框图

7、见图2。2．2分析仪及其他部件的更换改造经分析比较，PA200分析仪的各项性能指标已达到原装分析仪的指标，因此我们选用国产的PA200系列智能分析仪更换原装分析仪。另外，选用AF一60样气过滤器、报警膜式过滤器和流量控制一62一图2软件流程图框图永淀工程坐幽(编辑：刘翠荣)(收稿日期：2011-05—09)