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              回轉窯設備自動(dòng)化控制及監控工程

              回轉窯設備自動(dòng)化控制及監控工程

              介紹

              回轉窯在冶金行業(yè)中被廣泛應用,其核心部分就是回轉窯的燃燒裝置:回轉窯燃燒器或回轉窯燒嘴。燃燒器根據選用燃料不同分類(lèi):燃氣燃燒器、 燃油燃燒器 、 煤粉燃燒器、 /氣兩用多通道燃燒器。

              回轉窯燃燒裝置能否高效率的工作,關(guān)鍵由燃燒器控制系統設計方案的可靠性、實(shí)用性及自動(dòng)化程度的高低所決定。根據國內電控技術(shù)的發(fā)展現狀,國內對燃氣裝置控制系統的設計從最簡(jiǎn)單的手動(dòng)控制,到繼電器控制、PLC控制、DCS控制發(fā)展到現場(chǎng)總線(xiàn)控制,由于燃燒裝置的控制點(diǎn)不多,本設計主要采用PLC控制,與廠(chǎng)內的其他控制設備一同作為終端控制對象,實(shí)現全廠(chǎng)生產(chǎn)設備的分散式集中控制。


                   根據生產(chǎn)工藝要求,燃燒器的控制系統要有較強的可靠性、實(shí)用性和先進(jìn)性,本系統設計主要采用PLC控制,與廠(chǎng)內的其他控制設備一同作為終端控制對象,實(shí)現全廠(chǎng)生產(chǎn)設備的分散式集中控制。

              1. 控制系統的組成:

              回轉窯燃燒器的控制系統主要由現場(chǎng)的各種檢測設備(如:流量計、火焰檢測器等)電器控制柜(如:中控室PLC控制柜、變頻器柜和就地控制柜等)、現場(chǎng)的執行元件(如:電磁閥、風(fēng)機、 執行器等)組成、

              2. PLC控制系統功能描述:

              燃控系統采用PLC+觸摸屏”結構形式: PLC全自動(dòng)控制系統采用西門(mén)子主控制器,運行穩定、控制精度高、適應性強;通過(guò)現場(chǎng)反饋信號進(jìn)行運算、優(yōu)化,控制輸出平穩;系統配套MCGS等人機界面進(jìn)行人機交互,可實(shí)時(shí)觀(guān)測回轉窯爐況參數、燃燒器運行狀態(tài)、實(shí)時(shí)溫度、歷史溫度、報警信息等;操作者可根據煅燒物料工藝進(jìn)行參數設定、調整,并實(shí)現遠程控溫、遠程點(diǎn)火等功能。

              主控制器配套高精度信號采集模塊,可將現場(chǎng)溫度信號、壓力信號、流量信號等實(shí)時(shí)反饋顯示,當信號出現異常時(shí)可增加報警設備進(jìn)行警示;現場(chǎng)配套設備如需接入聯(lián)鎖,可預留聯(lián)鎖接入點(diǎn),當出現故障時(shí)緊急斷氣、停止系統,保證安全生產(chǎn)。

              3. 控制系統的設計方案:

              為保證燃燒的可靠性,本系統的關(guān)鍵控制元件采用了進(jìn)口件或國產(chǎn)品牌元件,控制系統具備手動(dòng)和自動(dòng)功能。自控設計參照歐洲燃氣安全技術(shù)標準設計,確保運行安全可靠,提高自動(dòng)化水平,控制系統具有要以下功能:

              1)完成現場(chǎng)數據的采集、機組起停、故障報警、連鎖停機、狀態(tài)監控等功能;

              2)操作方式實(shí)現遠程(中控室)和本地操作,本地操作有能實(shí)現自動(dòng)和手動(dòng)操作;

              3)具有通信功能;

              4)具有緊急跳閘功能;

              5)具有負荷調節功能。

              3.1檢測設備功能:

              3.1.1火焰檢測系統:

              燃燒裝置配套2套火焰檢測系統,主要用于檢測燃燒狀態(tài),一個(gè)用于檢測點(diǎn)火槍火焰信號,當檢測到長(cháng)明火后,開(kāi)啟主天然氣電磁閥,另一個(gè)作為爐膛滅火邏輯判斷信號,當火焰檢測器檢測到無(wú)火時(shí),系統輸出滅火信號,切斷所有燃料,即MFT同時(shí)送至其他系統。

              3.1.2燃燒壓力檢測系統:

              為了給燃燒器提供穩定的天然氣,在燃燒管道設有穩定器、壓力表、壓力變送器等設備,穩壓器可將上游管網(wǎng)的燃氣壓力降至下游管網(wǎng)所需的使用壓力,并保持在規定的范圍內,且不隨上游壓力和流量的影響,當壓力超過(guò)規定的壓力范圍時(shí),對下游氣流進(jìn)行控制或截流。壓力傳感器可實(shí)現燃氣低壓,高壓檢測保護,使系統在檢測與保護的情況下安全運行。

              3.1.3溫度檢測系統:

              為了使爐膛溫度能穩定達到生產(chǎn)工藝要求,在回轉窯上安裝無(wú)線(xiàn)測溫裝置(或紅外測溫裝置),將爐膛的溫度信號發(fā)送到到溫度顯示器,并送入PLC,經(jīng)過(guò)PLC的運算,控制燃燒裝置的執行器,從而調節窯溫。

              3.1.4流量檢測系統:

                控制系統在天然氣管道和空氣管道分別設置流量計,一是檢測管道流量;二是采用燃氣與空氣流量檢測數據進(jìn)入PLC進(jìn)行計算,輸出信號調整燃氣與空氣量,保證空燃比例自動(dòng)調節,并在上位機上具備調節能力,從而達到最佳燃燒狀態(tài)。

              3.2電器控制柜的功能:

              3.2.1PLC柜的功能

              采用PLC進(jìn)行電氣控制、CPU留有通訊口,通過(guò)通訊模塊數據線(xiàn)連接通訊,供燃燒主控室上位機進(jìn)行數據交換,CPU置于PLC主控柜內,并設置通風(fēng)裝置,保持柜內溫度,柜內配有隔離變壓器及熔斷器、開(kāi)關(guān)電源、開(kāi)關(guān)量隔離模塊和模擬量隔離模塊等,采用模擬圖界面操作,以實(shí)現在線(xiàn)控制、檢測、報警連鎖并且隨時(shí)可以觀(guān)察各溫度、壓力等數據。

              3.2.2變頻器柜的功能:

              變頻器柜實(shí)現風(fēng)機的變頻調節,精準控制供風(fēng)量,能實(shí)現本地和遠程檢測。

              3.2.3就地控制柜的功能:

               就地柜設有手動(dòng)或上位機操作選擇開(kāi)關(guān),具有輸出信號驅動(dòng)變頻分機給風(fēng),驅動(dòng)燃氣電動(dòng)調節蝶閥控制燃氣流量,從而達到回轉窯煅燒溫度的控制。

              3.3現場(chǎng)執行元件的功能

              3.3.1電動(dòng)調節閥、截止閥、放散閥的功能:

              電動(dòng)調節閥可以實(shí)現天然氣量的無(wú)機調節,使控制空燃比例更加精準。截止閥、放散閥具有快速動(dòng)作功能。截止閥在燃氣低壓報警或是點(diǎn)火失敗后,要求迅速切斷天然氣的供給。放散閥在天然氣高壓報警后,實(shí)現自動(dòng)放散,保證安全。

              3.3.2點(diǎn)火槍的功能:

              為了保護點(diǎn)火槍和防止其長(cháng)時(shí)間高溫工作造成電機表面積碳,點(diǎn)火槍設計可自動(dòng)伸縮式。點(diǎn)火槍選用放電電壓較低、能量大、操作簡(jiǎn)單的點(diǎn)火槍。

              4. 回轉窯燃燒器軌道進(jìn)出裝置:

              回轉窯燃燒器及自動(dòng)控制系統配套軌道進(jìn)出裝置,便于調整燃燒器伸進(jìn) 、退出回轉窯設備,更便于日后維修工作。

              5. 結語(yǔ):

               中威環(huán)保(鄭州中威環(huán)保設備有限公司、 鄭州德斯特自動(dòng)化設備有限公司)針對回轉窯設備設計、 制作燃氣燃燒器 、燃油燃燒器 、煤氣/燃氣多通道燃燒器及自動(dòng)化控制系統、 除塵設備,承接包括燃氣設備的“總包”工程。

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