LK在水煤浆厂中的应用_HOLLiAS_LK系列PLC

LK在水煤浆厂中的应用

2009/11/18 16:23:00

　   水煤浆是20世纪70年代世界范围内的石油危机中产生的一种煤代油的煤炭利用新技术，特点是将煤、水、少量的添加剂经研磨、细化，并充分与水混和均匀，在化学添加剂的作用下，后成为一种类似石油的可以流动的煤基流体燃料，其浓度一般为60%～70%，粘度为1±0.2Pa.s，平均粒度50μm，发热量为18.8～20.1MJ/kg。水煤浆具有良好的流动性和稳定性，可以象石油一样储存、运输，并且具有安全、不污染等优良特性，是目前最符合我国国情的洁净煤代油燃料。

    　工艺流程

    　简要工艺流程如图1所示。按水煤浆的生产流程，主要分为破碎车间、制浆车间、储浆车间、药剂车间的监控，其中制浆车间的控制为整个控制系统的核心。

    　原煤经过破碎车间的粉碎，由传送带送至制浆车间的精煤缓冲仓；稳定剂及水由药剂车间经泵打到制浆车间。开启给煤、给水、给药装置，按一定比例送至球磨机，进行磨制。生产出的水煤浆经浓度分析仪进行合格检查，合格产品经螺杆泵送到储浆车间，不合格水煤浆送至球磨机入口重新磨制。

   　 系统设计

    　基于“集中管理，分散控制”的模式，建立一个集过程控制、监视和计算机调度管理于一体并且具备良好开放性的监控系统，水煤浆自动化控制系统采用和利时公司HOLLiAS LK系列PLC，完成对工艺过程及生产设备的监测与自动控制，包括现场温度、压力、流量、料位信号的采集及自动调节；现场各调节阀的控制；现场电机、变频器的控制及运行监视。系统由1个中央控制室、2个PLC控制主站和5个远程I/O站组成，中央控制室监控计算机与各PLC控制站之间利用高速工业以太网（TCP/IP协议）进行连接以实现信息和资源的共享，具备完善的控制能力、极高的可靠性和方便灵活的扩展能力。PLC控制站与各自远程I/O站之间采用冗余的PROFIBUS-DP现场总线进行数据通讯。

    　工艺控制策略

   　全程自动化系统的分区原则依据系统的构成和生产的工艺流程。

    　受煤坑至缓冲仓

    　缓冲仓料位计有高低料位联动相应的电动闸门。同时也为运行人员提示进料速率。上述任何设备故障停车时，停上一级所有动力设备。

  　本工段有两台破碎机电流监视，一、二级输煤皮带电流监视、跑偏、拉绳保护也引入中控监视，配仓刮板给煤机电流监视，各动力设备状态指示和控制，3个缓冲仓料位监视，输煤皮带秤监视。

   　倾斜螺旋给料机具有变频调节功能，提供两台变频器（6.6KW）。

    　缓冲仓落煤槽至滤浆器

    　首先确认球磨机允许启动，条件是压力和温度满足机组运行要求。

  　实现远程自动化控制、实现就地控制监视，控制与定量给料机同步：给水自动控制、给药自动控制。

   　滤浆器至高剪切强化泵　

　　联动相应的电动浆液阀

    　液位计液位至整定值——联开其他稳定性处理筒进电动浆液阀

    　混匀搅拌槽至装浆

    　分散剂储存池液位高至整定值——停406（408）泵；分散剂储存池液位低至整定值——启406（408）泵；分散剂稀释罐液位低至整定值——禁止启动406（408）泵

    　稳定剂储存池液位高至整定值——停405（407）泵；稳定剂储存池液位低至整定值——启405（407）泵；稳定剂稀释罐液位低至整定值——禁止启动405（407）泵

   　增加分散剂稀释罐液位、稳定剂稀释罐液位监视并引入中控

    　增加生产消防水泵的联锁

   　所有螺杆泵和计量泵增加电流监视；泵出口压力监视

    　361和362化工泵事故备用

   　球磨机的控制

    　球磨机是整个生产线的心脏，对其的监测、控制也就尤为重要，具体控制如下：

   　 球磨机控制

    　球磨机运行时重量很大，前后轴承需高压油悬浮，对稀油站成功地监测，控制是确保球磨机安全运行的前提。球磨机工作电流很大，启动电流更大，通过PLC实时监控，并且有过流过压保护和相应的报警。

    　给煤控制

    　给煤量是由水煤浆的浓度决定，精煤缓冲仓中的煤粉经过传送带送至强制给料机，再到球磨机。此处的传送带安装称重装置，由变频器控制传送带的转速，PLC采集称重装置的信号，经PID运算后，输出信号调节变频器，控制传送带的转速，从而调节给煤量；

    　给水、给药控制

  　水药的控制方法相同，由流量计测出水药流量，经PID运算，调节电动阀，控制流量；

    　出浆控制

    　水煤浆由球磨机出口的缓冲槽送至储浆罐，或者废浆桶。由PLC采集到浓度分析仪信号，自动控制储浆罐或废浆桶入口电磁阀，从而分流水煤浆。

    　整个控制系统采用逆起顺停的控制方式。