焦化廠除塵排灰自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化

郭建軍

（河鋼集團(tuán)，河北 宣化 075100）

運(yùn)焦除塵排灰系統(tǒng)適用于宣鋼焦化廠運(yùn)焦車間運(yùn)焦二區(qū)、四區(qū)皮帶、振篩的粉塵收集，該排灰系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定高效，有利于改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和防止焦粉顆粒直接排放到大氣中，對(duì)于宣鋼推進(jìn)節(jié)能減排并在新《環(huán)境保護(hù)法》實(shí)施的背景和保護(hù)環(huán)境呼聲日益增高的形勢(shì)下，有著重要的意義。另外，由于運(yùn)焦原系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行周期為每天運(yùn)行18小時(shí)，耗費(fèi)大量的電能，不利于宣鋼公司降耗節(jié)能的發(fā)展要求。同時(shí)，運(yùn)焦除塵排灰系統(tǒng)的可操作性提高，安全性能有了可靠保障。

1 應(yīng)用前現(xiàn)狀

目前運(yùn)焦除塵排灰系統(tǒng)無中央自動(dòng)操作，只有現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)操作，崗位工需要到現(xiàn)場(chǎng)操作排灰系統(tǒng)；且排灰循環(huán)周期和吹掃時(shí)間是固定時(shí)間，不能隨工藝和實(shí)際灰量修改，排灰循環(huán)周期長容易造成卡堵，燒毀電機(jī)，排灰循環(huán)周期短增加系統(tǒng)負(fù)荷和電器開關(guān)頻率，減少電器元件使用壽命，不符合公司節(jié)能減排降成本的要求；運(yùn)焦除塵料位計(jì)原設(shè)計(jì)是靜電容式，探頭經(jīng)常因焦粉焦油腐蝕而損壞，更換需耗費(fèi)大量費(fèi)用。為節(jié)能降耗，特提出優(yōu)化篩運(yùn)焦除塵排灰自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的構(gòu)思及工作原理

（1）修改篩運(yùn)焦除塵排灰系統(tǒng)PLC程序。增加聯(lián)鎖功能，自行設(shè)計(jì)循環(huán)時(shí)間，當(dāng)灰量達(dá)到限定值自動(dòng)排灰，杜絕頻繁排灰，保護(hù)電氣系統(tǒng)和排灰系統(tǒng)。

（2）增加WINCC控制操作界面，實(shí)現(xiàn)了除塵排灰系統(tǒng)中央自動(dòng)操作，也實(shí)現(xiàn)了在WINCC界面自主設(shè)置排灰循環(huán)周期和啟動(dòng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)良好的排灰效果，如圖1。

在WINCC界面添加輸入輸出功能，將除塵循環(huán)周期參數(shù)外置，按實(shí)際工藝和儲(chǔ)灰狀況自由更改循環(huán)周期。在排灰量相對(duì)較大時(shí)縮短循環(huán)時(shí)間，避免造成卡堵，保護(hù)電機(jī)不會(huì)因負(fù)荷過大而造成損壞；在排灰量相對(duì)較小時(shí)延長循環(huán)時(shí)間，減少不必要的電器開關(guān)動(dòng)作，減少系統(tǒng)負(fù)荷，延長電氣壽命，節(jié)約耗電量。同時(shí)因某個(gè)倉發(fā)生故障產(chǎn)生檢修時(shí)，可把其轉(zhuǎn)換成檢修狀態(tài)，從面不會(huì)影響其它倉的正常自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1 控制操作界面

（3）篩運(yùn)焦除塵料位計(jì)由靜電容式改為阻旋式料位計(jì)，達(dá)到減少料位計(jì)損壞的目的，也可根據(jù)需要把其投入或解除聯(lián)鎖控制中。

3 技術(shù)原理及技術(shù)方案的內(nèi)容

3.1 技術(shù)原理

（1）優(yōu)化PLC控制程序，增加聯(lián)鎖流程，自行設(shè)計(jì)時(shí)間，當(dāng)灰量達(dá)到限定值自動(dòng)排灰，杜絕頻繁排灰。

（2）對(duì)料位計(jì)進(jìn)行電氣和PLC調(diào)試。

圖2 控制程序截圖（1）

3.2 技術(shù)方案

（1）重新編寫PLC程序，對(duì)原程序進(jìn)行修改，首先增加了時(shí)間周期啟動(dòng)，中央自動(dòng)操作和聯(lián)鎖控制。時(shí)間周期啟動(dòng)程序如圖2所示。

時(shí)間循環(huán)周期是通過程序里的兩個(gè)定時(shí)塊實(shí)現(xiàn)?？刂撇糠殖绦蚪貓D如圖3。

圖3 控制程序截圖（2）

通過對(duì)程序的編寫，該程序即能實(shí)現(xiàn)中央自動(dòng)操作、中央手動(dòng)操作，也能實(shí)現(xiàn)料位聯(lián)鎖控制。在WINCC界面繪制圖形，添加操作按鈕，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程中央自動(dòng)操作。然后通過修改PLC程序，將原程序固定的排灰周期和吹掃時(shí)間更改為可修改的變量，并在WINCC畫面調(diào)用此變量，做成輸入框，崗位操作工可隨實(shí)際情況自主設(shè)置排灰循環(huán)周期和吹掃時(shí)間。最后通過修改PLC程序增加了聯(lián)鎖控制，將料位計(jì)的開關(guān)量信號(hào)引入系統(tǒng)，串聯(lián)到系統(tǒng)啟?？刂瞥绦蚨沃?，當(dāng)實(shí)際灰量達(dá)到程序限定值時(shí)，料位計(jì)輸出開關(guān)量信號(hào)，系統(tǒng)即自動(dòng)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)排灰工序。

（2）增加WINCC控制操作界面，通過添加按鈕和輸入框，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中央自動(dòng)操作和自主設(shè)置排灰循環(huán)周期和吹掃時(shí)間。

4 應(yīng)用效果

①改造前。宣鋼焦化廠運(yùn)焦除塵排灰系統(tǒng)改造前，原系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長，且崗位不能隨工藝和實(shí)際灰量修改操作參數(shù)，只能維護(hù)人員具有修改權(quán)限，以至于排灰循環(huán)周期長容易造成除塵設(shè)備卡堵，燒毀電機(jī)的現(xiàn)象；排灰循環(huán)周期縮短，則增加了系統(tǒng)負(fù)荷和電器設(shè)備開關(guān)頻率，降低了電器元件使用壽命。②改造后。系統(tǒng)經(jīng)改造后，運(yùn)行時(shí)間大大縮短，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益、社會(huì)效益顯著。首先，現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)操作排灰，較以前操作方式更加安全和快捷，且安全性能較高。其此，該系統(tǒng)具有操作方便、維修間隔長的特點(diǎn)，降低了對(duì)電能的消耗，日常維護(hù)量大大降低等特點(diǎn)。滿足了實(shí)際應(yīng)用需求，節(jié)約了檢修人力，降低了設(shè)備成本，延長了設(shè)備壽命，提升了系統(tǒng)的可操作性和安全性能，同時(shí)為環(huán)境的保護(hù)和除塵效果的提升提供了可靠保障。

[1]陳隆樞，袋式除塵技術(shù)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社

[2]張殿印，王純，除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社