造气型煤安全运行控制系统.pdf

第 3 6卷， 第 2 期 2 0 1 0年 4月 安 徽 化 工 ANHUI C HE MI C AL I NDU S T R Y Vo 1 3 6 No 2 Ap r 2 0 1 0 造气型煤安全运行控制系统 张朝阳， 马秀平 ， 刘 干， 于 琪 ， 于 岭 ( 安徽三星化工有限责任公司， 安徽 涡阳 2 3 3 6 1 0 ) 摘要： 目前氮肥企业使用型煤作为制气的原料煤， 但型煤的安全运行是大部分企业所面临的主要问题。型煤安全运行控制系统利用 P L C 对型煤输送炉排上的电机电流变化进行判断， 确定炉排负载的大小， 从而有效地保证了型煤系统的安全运行。该系统操作简单 ， 反应灵 敏， 画面显示丰富， 其控制方式可以为中小型化工厂借鉴。 关键词： 造气； 型煤 ； 控制系统 中图分类号： T Q 4 4 0 5 1 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0 8 5 5 3 X ( 2 0 1 0 ) 0 2 - 0 0 4 4 0 2 1 引言 在我国， 几乎所有的中小氮肥企业都使用固定床造 气炉作为主要制气设备，使用优质无烟块煤作为制气原 料煤。 在当前能源紧张的情况下 ， 无烟块煤的价格一涨再 涨 ， 严重影响氮肥企业的经济效益。 目前优质块煤的价格 在 1 2 0 0元 吨左右， 小籽煤价格在 9 0 0元 吨左右， 而粉 煤的价格只有 5 0 0 元 吨左右。大部分中小氮肥企业采 用价格较低的粉煤经过沤制、挤压和烘干后的型煤作为 制气原料煤， 大大降低了成本。 2造气型煤安全运行控制系统介绍 安徽三星化工有限责任公司是一个年产合成氨 2 0 万吨、 甲醇 1 O 万吨、 尿素 3 0 万吨的中型化工企业。 造气 型煤是将挤压后的煤球送到烘窑内的输送炉排上 ， 然后 利用吹风气锅炉出口 余热， 将输送炉排上的型煤加热烘 干。为了保证型煤具有足够的机械强度， 满足造气工艺 的要求 ， 必须让挤压后的型煤在烘窑内有足够长的停留 时间， 这就决定了窑内的输送炉排比较长， 容易拉偏。 我 公司烘窑内有三条 4 0米长 、 4米宽的输送炉排 ， 由三台 直流调速电机驱动。输送炉排上的任意一个炉排脱落， 销钉松动 ， 轻者造成炉排变形 ， 重者导致炉排拉断 ， 驱动 轴变形， 导轨弯曲， 严重影响企业 的正常生产 。 为了保证烘窑内的炉排运行正常， 我们利用三条输 送炉排上的电机电流变化来判断炉排负载的大小。 正常 情况下炉排上负载稳定 ， 电机的电流也就稳定 ， 但是当 输送炉排上 出现 了异常情况 ，这时电机的电流就要增 大。如果电流增大到设定的安全值后， 造气型煤安全运 行控制系统就要将三台电机起跳 ， 停止工作， 同时发出 声光报警， 指示故障点。 实施过程 ： 我们使用欧姆龙 C P M 2 A 一 2 0 C D R P L C作 为主控单元， 接收信号， 进行逻辑判断， 最后将控制信号 输出。人机界面使用信捷 0 P 3 2 0 一 A可编程操作显示器 对过程数据进行显示、 设定和控制。 ( 1 )P L C的输入端子定义如下： 0 ，0 0 作为启动模拟 转换端 ， 0 0 1 、 0 0 2和 0 0 3三个输入 端作 为 1 炉排 电 机、 2 炉排电机和 3 炉排电机的启动信号输入端。 如果 模拟量输人不正常，利用 0 o 4 输人端作为手动传送控 制设定值的端子，使用 0 0 5 输入端作为手动切除声光 报 警 端 子 ， 0 0 6和 0 0 7作 为连 锁 投入 和解 除 端子 。 1 1 0 0 、 1 2 0 0和 1 3 0 o作为 3台电机 电流的输入端 口。 ( 2 )P L C的输 出端子定义如下 ： 1 0 0 0作为报警电 铃 使用 ， l O 0 1 、 1 0 0 2和 1 0 O 3用 来起 跳 l 、 和 3 电 机 ， l 0 0 4 、 1 0 0 5和 1 0 0 6分别作为 1 电机报警灯 、 2 电 机报警灯和 3 电机报警灯。 一旦出现故障， 对应的报警 灯就要闪烁( 闪烁频率是 1 s ) ， 其他报警灯不动作。 1 0 0 7 作为连锁指示灯， 连锁投用灯灭， 连锁切除灯亮。 ( 3 )模拟量使用 欧姆龙 C P M1 A MA D 0 2 一 C H接 收 电流变送器的输出信号， 1 电机电流使用 l l 单元接收， 2 电机电流使用 1 2 单元接收， 3 电机电流使用 1 3 单元 接收。 P L C控制算法如图 1 和图 2 。 ( 4 )人机界面 ：在控制箱上设有可编程操作显示 器， 在显示器上可以通过编写程序， 显示 P L C内部存储 器的数值， 如电流值、 电机启停状态、 报警指示、 逻辑运 算数据 ， 并且 可以对跳车电流的大小进行设定