150 t干熄焦提升机自动控制系统优化

温 良

(山东钢铁集团济南分公司检修工程公司,山东济南 250101)

150 t干熄焦提升机自动控制系统优化

温 良

(山东钢铁集团济南分公司检修工程公司,山东济南 250101)

主要介绍了干法熄焦的工艺设备,结合干熄焦提升机控制系统近期的运行状况,对影响干熄焦连续稳定运行的一系列因素进行了分析,提出了一套切实可行的解决方案和改进措施。

干熄焦;控制系统;编码器;提升机

1 干熄焦工艺

干熄焦工艺是利用惰性气体(氮气),在干熄炉内与炽热红焦进行换热,从而冷却焦炭。吸收了红焦热量的惰性气体,将热量传递给干熄焦锅炉产生高温高压蒸汽,蒸汽送至汽轮机进行发电(蒸汽冷凝成水后,打入除盐水箱循环使用)。冷却后的循环气体再由风机加压,鼓入干熄炉内循环使用。干熄焦系统主要由焦炭物流系统(提升机、干熄炉、装入装置、排焦装置、电机车及焦罐台车、焦罐)、气体循环系统(循环风机、干熄炉、一次除尘器、二次除尘器、锅炉)、干熄炉系统、除尘地面站、自动控制系统、发电系统等部分组成,见图1所示。

2 系统制约因素

济钢焦化150 t/h干法熄焦工程,2005年6月由中日联公司承建,2006年10月正式投产,年产焦炭112.7万吨,利用余热年发电1077亿k Wh,是一套节能环保项目。目前该系统投运已达十年,一方面设备老化严重,故障率高,需要更新换代;另一方面系统应急措施不足,需要优化。整套系统已不能适应当前的生产节奏,必须寻求一种切实可行的解决方案,以提高系统的整体稳定性。

我们通过梳理分析,发现影响干熄焦提升机控制系统的因素主要有以下四个方面:

(1)控制系统PLC原CPU、Control Net网络、DeviceNet网络和Ether Net网络等主要控制通讯模块都已停产,备件采购困难,需要进行升级改造。

(2)原控制系统为单系统,即单CPU的控制模式,一旦控制模块出现故障将会造成提升机控制系统瘫痪,且需长时间来恢复。

(3)传动系统的信号检测环节单一,无备用系统。见图2所示,提升和走行编码器无备用,一旦编码器及线缆出现故障,无法立即恢复。

(4)主令保护控制环节,设置较为简单,无法实现全流程的精准控制。

图1 干熄焦工艺组成流程

图2 提升工段编码器安装图

3 解决方案

针对焦化以上制约因素,我们相应地提出了如下优化方案:

(1)根据罗克韦尔公司PLC的特点,我们优选该公司新推上市的产品L73系列的CPU来替换现用的L55系列的CPU,升级网络通讯模块,同步将原13版本的软件程序编译升级为21版本软件程序并下载至CPU中。

(2)重新配置自动控制系统构架。将原单CPU系统升级为冗余CPU系统,实现CPU系统的热备功能;将原星形网络构架改为环网构架,提高网络系统的可靠性。

(3)在传动系统中将原提升和走行流程的检测方式扩展为在用/备用模式,每个流程将各有两套编码器作为检测手段,在用一套故障时备用一套可通过画面按钮快速切换为在用状态,可确保提升机运行不间断。

(4)将提升和走行流程原4点保护主令,更换为12点多点控制主令。原设置的保护点保留,增加8个过程控制点,这样主令控制器也可作为编码器检测的备用系统,一旦编码器(包括DeviceNet)系统全部失效时,我们依旧可通过12点的主令控制器来完成提升机的控制操作,为处理编码器系统故障提供充足的时间。检测系统的双重备用将从根本上提升提升机控制系统的整体可靠性和作业率。

4 完好性保障措施

再完善的应急备用系统也需要人来管理,因此要保障应急备用系统完整可靠,必须制定严格的定期维护管理制度。建议在每月初或计划检修开始前和准备生产前用空罐进行提升试验,测试在用/备用编码器系统的切换以及主令控制器的切换使用情况,发现问题及时排除,并应形成切换检查记录。

5 结束语

干熄焦技术作为焦炭余热循环发电的新技术,符合当前国家节能减排要求,发展前景广阔。同时先进成熟的自动控制技术在干熄焦控制系统上不断采用,将极大地提升提升机系统的稳定性,推动干熄焦技术更上一层楼。

The Optimization of Hoist Automatic Control System for 150 t Coke Dry Quenching

WEN Liang
(Shandong Iron and Steel Group Ji'nan branch and Maintenance Engineering Co., Ji'nan 250101,Shandong,China)

The paper introduces coke dry quenching production process,combining with current running situation of the automatic control system of coke dry quenching,analyzes a series of problems for the stable and continuous of coke dry quenching,puts forward the imprevement measures and feasibility methods.

coke dry quenching,devicedet,encoder,hoist

TQ520.5

A

1001-5108(2017)01-0035-02

温良,工程师,主要从事仪表和自动化设备的安装调试及其运行维护方面的工作。