系统原理
WY800全自动控制系统由三个基本功能模块和一个辅助功能模块构成,四个功能模块相互作用,实现煤气导入控制和集气管压力平衡调节之间的高度统一协调,从而达成稳定集气管压力,控制煤气含氧量,实现装煤无烟之目的,充分体现了无烟装煤工艺中“无烟装煤”之内核。
1、压力平衡模块
压力平衡模块主要由WY800系统根据采集到的集气管压力信号,以集气管自动调节翻板调控为主,风机自动调速为辅加以实现的。
这是一个复杂的模糊控制模型,也是WY800系统的核心之一, 其主要作用是解耦和平衡,即在焦炉正常操作的任何情况下,无论是出焦、装煤、换向、机后用户变化等,使用同一鼓冷系统的各焦炉各集气管的煤气压力,以其设定值为中心保持相对平衡状态。
该模块正常发挥作用的标志是,不装煤时,各条集气管压力曲线犹如一条绳索几乎纠缠在一起,压力起伏变化一般在设定值±20Pa左右;
2、装煤操作协调模块
捣固焦炉采用无烟装煤工艺时,装煤操作(包括装煤车、推焦车、导烟车、桥管翻板、高压氨水三通阀等操作)对装煤冒烟及集气管压力影响大。
装煤操作协调模块的主要作用是规范装煤操作,将装煤过程中煤气导入和导出的各种关键操作信号送入WY800系统,使控制系统尽可能准确地掌握装煤操作发生、结束及其过程,辅以各种现场测试数据,为实施预测控制,消除装煤操作对煤气导入和导出造成的不利影响提供条件。
3、主动控制模块
这是一个以预测控制为基础的模糊控制模型,其主要作用是消除风机和氨水泵等存在的控制滞后,调节喷嘴吸力,保证煤气导入,阻止空气进入。
该模块可以很好地适应装煤过程不同阶段的需要,大幅提升集气管压力平衡效果,对控制荒煤气逸出量、空气进入量和煤尘吸入量都有特殊作用。
4、边炉识别控制模块
这是一个附加功能模块,该模块的主要作用是,通过识别边炉装煤炉号,WY800系统可对氨水泵、风机以及集气管调节翻板等实施特别控制,很大限度地降低边炉装煤冒烟量,使边炉装煤冒烟量处于较理想的状态。
该模块对改善边炉装煤冒烟现象有重要作用,但对高压氨水泵扬程和额定流量有较高要求。
合理设计导烟管布局和氨水系统参量,WY800系统可保证边炉装煤无烟。
三、系统构成
WY800系统硬件有DCS和PLC两种推荐选型:
1、DCS选型:
主控元件推荐选用浙大DCS系统,上位、主控、电源、通讯均为双重冗余配置,所有模拟量卡件均采用单点卡,具有高度的可靠性。
正常工况下,系统由DCS全自动控制运行,上位机(电脑)主要用于人机对话,数据记录和分析。
为避免空气中含硫粉尘对计算机机件的腐蚀,上位机选用台湾研华密闭式、无风扇工控机,均配置固态硬盘;
上位机(2台)故障或短时脱离系统,不影响系统正常调节功能。
WY800系统与需方焦化DCS系统可互为备用,控制参量同步显示,WY800系统故障时,可方便地切换到焦化DCS系统进行控制。
2、PLC选型:
主控元件推荐选用西门子S7-300系统,具有高度的可靠性。
正常工况下,系统由PLC全自动控制运行,上位机(电脑)主要用于人机对话,数据记录和分析。
为避免空气中含硫粉尘对计算机机件的腐蚀,上位机选用台湾研华密闭式、无风扇工控机,均配置固态硬盘;
上位机(1台)故障或短时脱离系统,不影响系统正常调节功能。
WY800系统与需方焦化DCS系统可互为备用,控制参量同步显示,WY800系统故障时,可方便地切换到焦化DCS系统进行控制。
四、控制指标与功能
1、装煤时,集气管压力控制在设定值 Pa,并在20秒内调回正常状态;其余时间及不装煤时,集气管压力控制在设定值±20Pa左右;
集气管压力控制合格率达90%以上;
2、HT优化技术环境下,入电捕煤气瞬时含氧量可控制在0.5%以下;
3、WY800是一套半开放系统,授权工艺工程师可根据变化的工况对内置参量进行适应性设定,大幅提高系统对不同现场工况的适应性;
4、具有边炉识别控制及其适应性设置功能;
5、氨水三通阀切换操作均在低压下进行,有效保护三通阀,大幅降低高压氨水泵电力消耗;
6、具有辅助调度适应性设置功能;
7、装煤压力自适应功能,不会因炉门关闭而出现负压震荡现象;
8、具有自动和手动运行功能。
自动运行时,系统对集气管翻板、风机和高压氨水泵等实施全自动控制,无需人工干预。
9、具有鼓风机转速高低限报警提示、喘振区自动保护和机后压力高低限报警提示等功能;
10、炉顶设备操作时序可提供音响辅助调度功能,系统可对装煤操作及炉顶操作之规范性进行辅助判断;
11、全汉语操作, 参数异常对话框提示,具有报表打印功能。