DCS控制系統(tǒng)在立磨熱風(fēng)爐供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用

張銳博 申世武 劉衛(wèi)東 龔華

摘 要：本文簡(jiǎn)述DCS控制系統(tǒng)在立磨機(jī)供熱采用臥式熱風(fēng)爐系統(tǒng)中的應(yīng)用，為燃煤沸騰爐進(jìn)行磨機(jī)供熱廠家提供改進(jìn)參考案例。柳州臺(tái)泥新型建材有限公司二號(hào)生產(chǎn)線2008年2月投產(chǎn)，礦渣微粉設(shè)計(jì)能力為90t/h。其中主要工藝設(shè)備立磨機(jī)采用燃煤沸騰爐進(jìn)行微粉烘干，隨著原、燃料成本的不斷提高，燃煤采購成本已由2008年的約500元/t，提高到2012年的1000元/t，生產(chǎn)運(yùn)行成本加大。2012年通過采用立磨機(jī)臥式熱風(fēng)爐供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，整個(gè)工藝流程降低生產(chǎn)勞動(dòng)成本，提高自動(dòng)化水平。本文主要介紹DCS控制系統(tǒng)在立磨機(jī)供熱采用臥式熱風(fēng)爐系統(tǒng)中的應(yīng)用，為燃煤沸騰爐進(jìn)行供熱廠家提供改進(jìn)參考。

關(guān)鍵詞：熱風(fēng)爐 DCS控制 Modicon Quantum InTouch

中圖分類號(hào)： TF325 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2015）01（a）-0000-00

1熱風(fēng)爐供熱系統(tǒng)

臥式熱風(fēng)爐爐容按20×104kcal/m3設(shè)計(jì)，以焦?fàn)t煤氣為點(diǎn)火源及長(zhǎng)明火源，主燃高爐煤氣，為磨機(jī)提供熱量為60GJ/h以上的干燥煙氣。熱風(fēng)爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓ā?000℃）通過兩次混合、兩次降溫，獲得180℃～280℃的干燥煙氣供給磨機(jī)，保證立磨機(jī)90t/h的生產(chǎn)能力。

2熱風(fēng)爐生產(chǎn)工藝檢測(cè)參數(shù)及控制

本項(xiàng)目主要檢測(cè)工藝參數(shù)如下：

（1）熱風(fēng)爐生產(chǎn)用高爐煤氣流量、壓力檢測(cè)；

（2）熱風(fēng)爐生產(chǎn)用焦?fàn)t煤氣流量、壓力檢測(cè)；

（3）熱風(fēng)爐爐膛溫度檢測(cè)及高溫報(bào)警；

（4）熱風(fēng)爐外送高溫?zé)煔饬髁?、溫度檢測(cè)及高溫報(bào)警；

（5）熱風(fēng)爐爐內(nèi)火焰檢測(cè)；

（6）熱風(fēng)爐吹掃用氮?dú)鈮毫z測(cè)。

本項(xiàng)目主要調(diào)控對(duì)象：

（1）熱風(fēng)爐點(diǎn)火監(jiān)測(cè)及控制系統(tǒng)；

（1）助燃風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、快速切斷閥的遠(yuǎn)程控制及現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制；

（2）高爐煤氣總管、焦?fàn)t煤氣總管、高溫?zé)煔饪偣?、空氣總管調(diào)節(jié)閥開度遠(yuǎn)程控制及現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制；

（3）冷卻風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)門開度遠(yuǎn)程控制及機(jī)旁調(diào)節(jié)控制。

3 DCS控制系統(tǒng)配置及功能實(shí)現(xiàn)

3.1硬件配置

熱風(fēng)爐DCS系統(tǒng)檢測(cè)控制點(diǎn)：模擬輸入信號(hào)：13路，溫度檢測(cè)信號(hào)：2路，模擬輸出信號(hào)：4路，數(shù)字輸入信號(hào)：20路，數(shù)字輸出信號(hào)：16路。根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)配置遠(yuǎn)程I/O站，遠(yuǎn)程站硬件配置詳見圖二所示，本系統(tǒng)采用雙冗余電源進(jìn)行供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)正常的電源將維持所需供電，從而使底板處理和通訊不受影響，每個(gè)冗余電源向底板提供8A電流。本系統(tǒng)選用雙冗余電纜通訊模式，從適配器接兩路干線同軸電纜97-5951-000RG-11到本地I/O主站， 當(dāng)一條電纜斷開時(shí)不會(huì)使通訊中斷，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供雙重保障。其余的信號(hào)模塊見圖1示意。

圖1.遠(yuǎn)程I/O站硬件配置

3.2軟件編程

本項(xiàng)目通過軟件編程，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，遠(yuǎn)程調(diào)控，報(bào)警聯(lián)鎖，報(bào)表打印及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。

4改造前后成本對(duì)比

4.1降低供熱成本

原柳州臺(tái)泥新型建材有限公司采用燃煤提供熱源，采購成本約為1000元/t，改造后以高爐煤氣為燃料，燃?xì)獬杀緸?.065元/Nm3，按每小時(shí)60GJ供熱成本計(jì)算，改造后月供熱成本降低約80.2萬元。

4.2動(dòng)力消耗

改造前動(dòng)力運(yùn)行功率約為122kW/h， “煤改氣”后的動(dòng)力運(yùn)行功率約60 kWh，每月節(jié)約用電（122-60）×24×30=44640 kWh，按照1kWh=1度電，電價(jià)0.5元/度計(jì)算，每年節(jié)約電費(fèi)：44640度×12×0.5元/度≈26.78萬/年。

4.3勞動(dòng)定員

由于整個(gè)供熱系統(tǒng)采用DCS控制，自動(dòng)化水平有所提高，系統(tǒng)投行后可減少工人5人，每年的工資及其他費(fèi)用按7萬元考慮，每年節(jié)約工資成本：5人×7萬/年=35萬/年。

5 結(jié)束語

礦渣微粉利用高爐生產(chǎn)工業(yè)廢渣，不僅可以變廢為寶，提高礦渣的附加值，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且節(jié)約大量不可再生資源，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)節(jié)能和環(huán)境保護(hù)十分有利。本文介紹的DCS控制立磨熱風(fēng)爐供熱系統(tǒng)在柳州臺(tái)泥新型建材有限公司已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

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