水煤漿是20世紀70年代世界范圍內的石油危機中產(chǎn)生的一種煤代油的煤炭利用新技術(shù),特點(diǎn)是將煤、水、少量的添加劑經(jīng)研磨、細化,并充分與水混和均勻,在化學(xué)添加劑的作用下,后成為一種類(lèi)似石油的可以流動(dòng)的煤基流體燃料,其濃度一般為60~70%,粘度為1±0.2Pa.s,平均粒度50μm,發(fā)熱量為18.8~20.1MJ/kg。水煤漿具有良好的流動(dòng)性和穩定性,可以象石油一樣儲存、運輸,并且具有安全、不污染等優(yōu)良特性,是目前最符合我國國情的潔凈煤代油燃料。
1、工藝流程
簡(jiǎn)要工藝流程如圖1所示。按水煤漿的生產(chǎn)流程,主要分為破碎車(chē)間、制漿車(chē)間、儲漿車(chē)間、藥劑車(chē)間的監控,其中制漿車(chē)間的控制為整個(gè)控制系統的核心。
原煤經(jīng)過(guò)破碎車(chē)間的粉碎,由傳送帶送至制漿車(chē)間的精煤緩沖倉;穩定劑及水由藥劑車(chē)間經(jīng)泵打到制漿車(chē)間。開(kāi)啟給煤、給水、給藥裝置,按一定比例送至球磨機,進(jìn)行磨制。生產(chǎn)出的水煤漿經(jīng)濃度分析儀進(jìn)行合格檢查,合格產(chǎn)品經(jīng)螺桿泵送到儲漿車(chē)間,不合格水煤漿送至球磨機入口重新磨制。

2、系統設計
基于“集中管理,分散控制”的模式,建立一個(gè)集過(guò)程控制、監視和計算機調度管理于一體并且具備良好開(kāi)放性的監控系統,水煤漿自動(dòng)化控制系統采用和利時(shí)公司LK系列PLC,完成對工藝過(guò)程及生產(chǎn)設備的監測與自動(dòng)控制,包括現場(chǎng)溫度、壓力、流量、料位信號的采集及自動(dòng)調節;現場(chǎng)各調節閥的控制;現場(chǎng)電機、變頻器的控制及運行監視。系統由1個(gè)中央控制室、2個(gè)PLC控制主站和5個(gè)遠程I/O站組成,中央控制室監控計算機與各PLC控制站之間利用高速工業(yè)以太網(wǎng)(TCP/IP協(xié)議)進(jìn)行連接以實(shí)現信息和資源的共享,具備完善的控制能力、極高的可靠性和方便靈活的擴展能力。PLC控制站與各自遠程I/O站之間采用冗余的PROFIBUS-DP現場(chǎng)總線(xiàn)進(jìn)行數據通訊。

3、工藝控制策略
全程自動(dòng)化系統的分區原則依據系統的構成和生產(chǎn)的工藝流程。
(1)受煤坑至緩沖倉
緩沖倉料位計有高低料位聯(lián)動(dòng)相應的電動(dòng)閘門(mén)。同時(shí)也為運行人員提示進(jìn)料速率。上述任何設備故障停車(chē)時(shí),停上一級所有動(dòng)力設備。
本工段有兩臺破碎機電流監視,一、二級輸煤皮帶電流監視、跑偏、拉繩保護也引入中控監視,配倉刮板給煤機電流監視,各動(dòng)力設備狀態(tài)指示和控制,3個(gè)緩沖倉料位監視,輸煤皮帶秤監視。
傾斜螺旋給料機具有變頻調節功能,提供兩臺變頻器(6.6KW)。
(2)緩沖倉落煤槽至濾漿器
首先確認球磨機允許啟動(dòng),條件是壓力和溫度滿(mǎn)足機組運行要求。
實(shí)現遠程自動(dòng)化控制、實(shí)現就地控制監視,控制與定量給料機同步:給水自動(dòng)控制、給藥自動(dòng)控制。
(3)濾漿器至高剪切強化泵
·聯(lián)動(dòng)相應的電動(dòng)漿液閥
· 液位計液位至整定值——聯(lián)開(kāi)其他穩定性處理筒進(jìn)電動(dòng)漿液閥
(4)混勻攪拌槽至裝漿
·分散劑儲存池液位高至整定值——停406(408)泵;分散劑儲存池液位低至整定值——啟406(408)泵;分散劑稀釋罐液位低至整定值——禁止啟動(dòng)406(408)泵
·穩定劑儲存池液位高至整定值——停405(407)泵;穩定劑儲存池液位低至整定值——啟405(407)泵;穩定劑稀釋罐液位低至整定值——禁止啟動(dòng)405(407)泵
·增加分散劑稀釋罐液位、穩定劑稀釋罐液位監視并引入中控
·增加生產(chǎn)消防水泵的聯(lián)鎖
·所有螺桿泵和計量泵增加電流監視;泵出口壓力監視
·361和362化工泵事故備用
(5)球磨機的控制
球磨機是整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的心臟,對其的監測、控制也就尤為重要,具體控制如下:
·球磨機控制
球磨機運行時(shí)重量很大,前后軸承需高壓油懸浮,對稀油站成功地監測,控制是確保球磨機安全運行的前提。球磨機工作電流很大,啟動(dòng)電流更大,通過(guò)PLC實(shí)時(shí)監控,并且有過(guò)流過(guò)壓保護和相應的報警。
·給煤控制
給煤量是由水煤漿的濃度決定,精煤緩沖倉中的煤粉經(jīng)過(guò)傳送帶送至強制給料機,再到球磨機。此處的傳送帶安裝稱(chēng)重裝置,由變頻器控制傳送帶的轉速,PLC采集稱(chēng)重裝置的信號,經(jīng)PID運算后,輸出信號調節變頻器,控制傳送帶的轉速,從而調節給煤量;
·給水、給藥控制
水藥的控制方法相同,由流量計測出水藥流量,經(jīng)PID運算,調節電動(dòng)閥,控制流量;
·出漿控制
水煤漿由球磨機出口的緩沖槽送至儲漿罐,或者廢漿桶。由PLC采集到濃度分析儀信號,自動(dòng)控制儲漿罐或廢漿桶入口電磁閥,從而分流水煤漿。
整個(gè)控制系統采用逆起順停的控制方式。
此文章摘自:中國傳動(dòng)網(wǎng)