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造气型煤安全运行控制系统

文档作者: 张朝阳 马秀平 刘干 于琪 于岭        文档来源: 安徽三星化工有限责任公司
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更新时间: 2021年03月09日
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第36卷,第2期 2010年4月 安徽化工 ANHUI CHEMICAL INDUSTRY Vo1.36.No.2 Apr.2010 造气型煤安全运行控制系统 张朝阳,马秀平,刘干,于琪,于岭 (安徽三星化工有限责任公司,安徽涡阳233610) 摘要:目前氮肥企业使用型煤作为制气的原料煤,但型煤的安全运行是大部分企业所面临的主要问题。型煤安全运行控制系统利用PLC 对型煤输送炉排上的电机电流变化进行判断,确定炉排负载的大小,从而有效地保证了型煤系统的安全运行。该系统操作简单,反应灵 敏,画面显示丰富,其控制方式可以为中小型化工厂借鉴。 关键词:造气;型煤;控制系统 中图分类号:TQ440.5 1 文献标识码:A 文章编号:1008—553X(2010)02-0044—02 1引言 在我国,几乎所有的中小氮肥企业都使用固定床造 气炉作为主要制气设备,使用优质无烟块煤作为制气原 料煤。在当前能源紧张的情况下,无烟块煤的价格一涨再 涨,严重影响氮肥企业的经济效益。目前优质块煤的价格 在1200元/吨左右,小籽煤价格在900元/吨左右,而粉 煤的价格只有500元/吨左右。大部分中小氮肥企业采 用价格较低的粉煤经过沤制、挤压和烘干后的型煤作为 制气原料煤,大大降低了成本。 2造气型煤安全运行控制系统介绍 安徽三星化工有限责任公司是一个年产合成氨20 万吨、甲醇1O万吨、尿素30万吨的中型化工企业。造气 型煤是将挤压后的煤球送到烘窑内的输送炉排上,然后 利用吹风气锅炉出口余热,将输送炉排上的型煤加热烘 干。为了保证型煤具有足够的机械强度,满足造气工艺 的要求,必须让挤压后的型煤在烘窑内有足够长的停留 时间,这就决定了窑内的输送炉排比较长,容易拉偏。我 公司烘窑内有三条40米长、4米宽的输送炉排,由三台 直流调速电机驱动。输送炉排上的任意一个炉排脱落, 销钉松动,轻者造成炉排变形,重者导致炉排拉断,驱动 轴变形,导轨弯曲,严重影响企业的正常生产。 为了保证烘窑内的炉排运行正常,我们利用三条输 送炉排上的电机电流变化来判断炉排负载的大小。正常 情况下炉排上负载稳定,电机的电流也就稳定,但是当 输送炉排上出现了异常情况,这时电机的电流就要增 大。如果电流增大到设定的安全值后,造气型煤安全运 行控制系统就要将三台电机起跳,停止工作,同时发出 声光报警,指示故障点。 实施过程:我们使用欧姆龙CPM2A一20CDR PLC作 为主控单元,接收信号,进行逻辑判断,最后将控制信号 输出。人机界面使用信捷0P320一A可编程操作显示器 对过程数据进行显示、设定和控制。 (1)PLC的输入端子定义如下:0,00作为启动模拟 转换端,0.01、0.02和0.03三个输入端作为1 炉排电 机、2 炉排电机和3 炉排电机的启动信号输入端。如果 模拟量输人不正常,利用0.o4输人端作为手动传送控 制设定值的端子,使用0.05输入端作为手动切除声光 报警端子,0.06和0.07作为连锁投入和解除端子。 11.00、12.00和13.0o作为3台电机电流的输入端口。 (2)PLC的输出端子定义如下:10.00作为报警电 铃使用,lO.01、10.02和10.O3用来起跳l 、 和3 电 机,l0.04、10.05和10.06分别作为1 电机报警灯、2 电 机报警灯和3 电机报警灯。一旦出现故障,对应的报警 灯就要闪烁(闪烁频率是1s),其他报警灯不动作。10.07 作为连锁指示灯,连锁投用灯灭,连锁切除灯亮。 (3)模拟量使用欧姆龙CPM1A—MAD02一CH接收 电流变送器的输出信号,1 电机电流使用ll单元接收, 2 电机电流使用12单元接收,3 电机电流使用13单元 接收。 PLC控制算法如图1和图2。 (4)人机界面:在控制箱上设有可编程操作显示 器,在显示器上可以通过编写程序,显示PLC内部存储 器的数值,如电流值、电机启停状态、报警指示、逻辑运 算数据,并且可以对跳车电流的大小进行设定,对重要 数据进行趋势图和棒图显示。 收稿日期:2010—01—18 作者简介:张朝阳(1968一),男,1991年毕业于安徽师范大学化学系,工程师,目前从事化学工业自动化控制与管理工作,13805671584,sxhgzcy@yahoo.com.cn。 张朝阳,等:造气型煤安全运行控制系统 45 3结论 ④ ④ 图1 @ 造气型煤安全运行控制系统是一套典型的小型工 业控制系统,它既有控制单元,又有人机界面;既有输入 信号,也有输出信号,总投资不超过5000元,但功能却 很强大,其控制方式可以为中小型化工厂借鉴。与一般 使用继电器构成的连锁机构相比,造气型煤安全运行控 制系统不仅体积小,结构简单,运行稳定,逻辑控制方便 0 图2 灵活,显示画面丰富,投资少,安装方便,而且信号反映 灵敏,智能程度高,操作简单。该系统投用前,型煤炉排 多次被拉偏、拉断和导轨变形,被迫长时间停窑检修,对 公司效益造成很大影响。该系统自2009年10月12日 投用后,已经三次预防了炉排拉偏事故。现在型煤岗位 已经实现了无人值守,车间反映良好。口
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