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制浆造纸黑液的污染是世界上工业污染的主要来源之一,若黑液不能得到有效治理,不仅严重污染了环境,而且造成了大量资源的浪费。碱回收是目前治理黑液最为有效和成熟的一种手段,因此碱回收系统是解决制浆企业黑液污染和资源循环利用的不可缺少的部分,具有很好的环保和经济效益。可见碱回收在制浆造纸行业具有十分重要的地位和意义。
碱回收目前最为成熟和有效的方法仍是传统的燃烧法。碱回收炉又是碱回收的关键设备,因此它运行的好坏直接影响到生产的安全平稳及经济效益。许多工厂存在着碱回收炉运行不稳定,导致制浆造纸黑液燃烧不充分,进而影响到企业的经济效益,也无法满足环保的要求。造成此种情况的主要原因是碱回收炉燃烧不稳定,炉膛温度变化较大引起的,如何控制好碱回收炉运行及提高控制系统的自动化水平是本课题要研究的重点。
本课题所要控制的碱炉是喷射式碱回收炉,采用重油加热,生产工艺要求控制好炉膛内的黑液燃烧,使其得到充分的燃烧。
本文所作的主要工作如下:
(1)简要讨论了碱回收的发展及其前景,并对黑液燃烧的工艺进行了简要概述,同时根据碱回收的现状提出了开发碱回收炉燃烧控制系统的必要性。
(2)简要论述了碱回收炉的特点及相应配套的电气设备,碱回收炉燃烧控制系统的组成做了简要的分析,并在此基础上分析了碱回收炉燃烧控制系统的工作原理,提出了初步设计的控制方案。
(3)以PLC(可编程逻辑控制器)为系统的控制中心,利用西门子STEP7软件完成监控系统的DCS程序的设计,并且采用西门子WINCC组态软件来实现了燃烧系统的可视化操作及实时监控。
(4)本课题开发的碱回收炉燃烧控制系统是根据河北某纸厂提供的生产工艺要求设计的监控系统。通过对系统整体设计、程序编制、现场调试和联动试水,并最终平稳运行,达到了系统控制要求,满足了纸厂提出的控制要求。