新钢90吨干熄焦控制系统设计与实现

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绿色经济与循环经济是今后生产型企业管理与发展的方向,节能与环保是目前冶金行业必须面对的两大课题。干熄焦工艺具有能源回收利用、环境保护以及改善焦炭质量等多项优点(传统湿法熄焦无法比拟的)而被炼焦行业所推广。干法熄焦(Coke Dry Quenching)简称干熄焦(CDQ),所谓干熄焦,是相对湿熄焦而言的,是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。本文以新钢公司90吨干熄焦生产工艺流程为研究对象,分析了干熄焦工艺的特点和控制要求。干熄焦本体及锅炉的自动化控制系统,使用了德国Siemens公司的PCS7的CPU 414-4 H PL C控制器和WINCC 6.2 SP2系统。PCS7系统安装在2台操作员工作站上,其WINCC6.2用于对干熄焦系统的操作以及数据采集、处理、记录及报警,并且将监控画面的指令通过工业以太网传送给下位PLC。由于干熄焦系统的重要性,为了确保干熄焦控制系统的可靠性及安全性,PLC采用了CPU冗余、电源冗余以及网络的冗余设计。控制系统分为主站和远程站,在主站下挂15个远程站,主站与分站通过PROFIBUS-DP进行通讯,HMI与CPU通过工业以太网进行数据交换。重点论述了西门子PLC系统的特点,针对干熄焦的运行特点,从PLC硬件组态、提升APS联锁控制、装焦控制、干熄炉料位控制、锅炉给水调节、汽包液位调节等方面进行了详细的论述与分析。干熄焦项目投产至今,据现场近三年的运行情况来看,本文中的干熄焦自动控制系统稳定可靠,对工艺要求的联动控制、液位调节上等都非常平稳。干熄焦各项指标显著提升,焦炭质量明显提高,缩短结焦时间;充分利用红焦显热,产生高温蒸汽进行发电,节约能源;采取严格有效的除尘系统,降低有害物质的排放,保护环境。
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