张锐博 申世武 刘卫东 龚华
摘 要:本文简述DCS控制系统在立磨机供热采用卧式热风炉系统中的应用,为燃煤沸腾炉进行磨机供热厂家提供改进参考案例。柳州台泥新型建材有限公司二号生产线2008年2月投产,矿渣微粉设计能力为90t/h。其中主要工艺设备立磨机采用燃煤沸腾炉进行微粉烘干,随着原、燃料成本的不断提高,燃煤采购成本已由2008年的约500元/t,提高到2012年的1000元/t,生产运行成本加大。2012年通过采用立磨机卧式热風炉供热系统设计方案,整个工艺流程降低生产劳动成本,提高自动化水平。本文主要介绍DCS控制系统在立磨机供热采用卧式热风炉系统中的应用,为燃煤沸腾炉进行供热厂家提供改进参考。
关键词:热风炉 DCS控制 Modicon Quantum InTouch
中图分类号: TF325 文献标识码:A 文章编号1672-3791(2015)01(a)-0000-00
1热风炉供热系统
卧式热风炉炉容按20×104kcal/m3设计,以焦炉煤气为点火源及长明火源,主燃高炉煤气,为磨机提供热量为60GJ/h以上的干燥烟气。热风炉产生的高温烟气(~1000℃)通过两次混合、两次降温,获得180℃~280℃的干燥烟气供给磨机,保证立磨机90t/h的生产能力。
2热风炉生产工艺检测参数及控制
本项目主要检测工艺参数如下:
(1)热风炉生产用高炉煤气流量、压力检测;
(2)热风炉生产用焦炉煤气流量、压力检测;
(3)热风炉炉膛温度检测及高温报警;
(4)热风炉外送高温烟气流量、温度检测及高温报警;
(5)热风炉炉内火焰检测;
(6)热风炉吹扫用氮气压力检测。
本项目主要调控对象:
(1)热风炉点火监测及控制系统;
(1)助燃风机、冷却风机、快速切断阀的远程控制及现场手动控制;
(2)高炉煤气总管、焦炉煤气总管、高温烟气总管、空气总管调节阀开度远程控制及现场手动控制;
(3)冷却风机调节风门开度远程控制及机旁调节控制。
3 DCS控制系统配置及功能实现
3.1硬件配置
热风炉DCS系统检测控制点:模拟输入信号:13路,温度检测信号:2路,模拟输出信号:4路,数字输入信号:20路,数字输出信号:16路。根据检测点数配置远程I/O站,远程站硬件配置详见图二所示,本系统采用双冗余电源进行供电,当一个电源发生故障时,另一个正常的电源将维持所需供电,从而使底板处理和通讯不受影响,每个冗余电源向底板提供8A电流。本系统选用双冗余电缆通讯模式,从适配器接两路干线同轴电缆97-5951-000RG-11到本地I/O主站, 当一条电缆断开时不会使通讯中断,对系统的正常运行提供双重保障。其余的信号模块见图1示意。
图1.远程I/O站硬件配置
3.2软件编程
本项目通过软件编程,实现热风炉生产数据的实时采集,远程调控,报警联锁,报表打印及数据存储功能。
4改造前后成本对比
4.1降低供热成本
原柳州台泥新型建材有限公司采用燃煤提供热源,采购成本约为1000元/t,改造后以高炉煤气为燃料,燃气成本为0.065元/Nm3,按每小时60GJ供热成本计算,改造后月供热成本降低约80.2万元。
4.2动力消耗
改造前动力运行功率约为122kW/h, “煤改气”后的动力运行功率约60 kWh,每月节约用电(122-60)×24×30=44640 kWh,按照1kWh=1度电,电价0.5元/度计算,每年节约电费:44640度×12×0.5元/度≈26.78万/年。
4.3劳动定员
由于整个供热系统采用DCS控制,自动化水平有所提高,系统投行后可减少工人5人,每年的工资及其他费用按7万元考虑,每年节约工资成本:5人×7万/年=35万/年。
5 结束语
矿渣微粉利用高炉生产工业废渣,不仅可以变废为宝,提高矿渣的附加值,为企业创造可观的经济效益,而且节约大量不可再生资源,具有良好的经济效益和社会效益,对节能和环境保护十分有利。本文介绍的DCS控制立磨热风炉供热系统在柳州台泥新型建材有限公司已达到设计要求,系统运行稳定。
参考文献
[1]朱桂林.中国钢铁工业固体废物综合利用的现状和发展.[J]废钢铁.2003,(1).
[2] 振明等.固体废物的处理与处置[M].北京:高等教育出版社.1992,304-325.
[3] 何衍庆 俞金等.集散控制系统原理及应用.北京:化学工业出版社,2003.7.6