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造氣型煤安全運行控制系統(tǒng)

文檔作者：張朝陽馬秀平劉干于琪于嶺文檔來源：安徽三星化工有限責(zé)任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月09日
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第36卷，第2期
2010年4月
安徽化工
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Vo1．36．No．2
Apr．2010
造氣型煤安全運行控制系統(tǒng)
張朝陽，馬秀平，劉干，于琪，于嶺
(安徽三星化工有限責(zé)任公司，安徽渦陽233610)
摘要：目前氮肥企業(yè)使用型煤作為制氣的原料煤，但型煤的安全運行是大部分企業(yè)所面臨的主要問題。型煤安全運行控制系統(tǒng)利用PLC
對型煤輸送爐排上的電機電流變化進行判斷，確定爐排負載的大小，從而有效地保證了型煤系統(tǒng)的安全運行。該系統(tǒng)操作簡單，反應(yīng)靈
敏，畫面顯示豐富，其控制方式可以為中小型化工廠借鑒。
關(guān)鍵詞：造氣；型煤；控制系統(tǒng)
中圖分類號：TQ440．5 1 文獻標識碼：A 文章編號：1008—553X(2010)02-0044—02
1引言
在我國，幾乎所有的中小氮肥企業(yè)都使用固定床造
氣爐作為主要制氣設(shè)備，使用優(yōu)質(zhì)無煙塊煤作為制氣原
料煤。在當(dāng)前能源緊張的情況下，無煙塊煤的價格一漲再
漲，嚴重影響氮肥企業(yè)的經(jīng)濟效益。目前優(yōu)質(zhì)塊煤的價格
在1200元／噸左右，小籽煤價格在900元／噸左右，而粉
煤的價格只有500元／噸左右。大部分中小氮肥企業(yè)采
用價格較低的粉煤經(jīng)過漚制、擠壓和烘干后的型煤作為
制氣原料煤，大大降低了成本。
2造氣型煤安全運行控制系統(tǒng)介紹
安徽三星化工有限責(zé)任公司是一個年產(chǎn)合成氨20
萬噸、甲醇1O萬噸、尿素30萬噸的中型化工企業(yè)。造氣
型煤是將擠壓后的煤球送到烘窯內(nèi)的輸送爐排上，然后
利用吹風(fēng)氣鍋爐出口余熱，將輸送爐排上的型煤加熱烘
干。為了保證型煤具有足夠的機械強度，滿足造氣工藝
的要求，必須讓擠壓后的型煤在烘窯內(nèi)有足夠長的停留
時間，這就決定了窯內(nèi)的輸送爐排比較長，容易拉偏。我
公司烘窯內(nèi)有三條40米長、4米寬的輸送爐排，由三臺
直流調(diào)速電機驅(qū)動。輸送爐排上的任意一個爐排脫落，
銷釘松動，輕者造成爐排變形，重者導(dǎo)致爐排拉斷，驅(qū)動
軸變形，導(dǎo)軌彎曲，嚴重影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。
為了保證烘窯內(nèi)的爐排運行正常，我們利用三條輸
送爐排上的電機電流變化來判斷爐排負載的大小。正常
情況下爐排上負載穩(wěn)定，電機的電流也就穩(wěn)定，但是當(dāng)
輸送爐排上出現(xiàn)了異常情況，這時電機的電流就要增
大。如果電流增大到設(shè)定的安全值后，造氣型煤安全運
行控制系統(tǒng)就要將三臺電機起跳，停止工作，同時發(fā)出
聲光報警，指示故障點。
實施過程：我們使用歐姆龍CPM2A一20CDR PLC作
為主控單元，接收信號，進行邏輯判斷，最后將控制信號
輸出。人機界面使用信捷0P320一A可編程操作顯示器
對過程數(shù)據(jù)進行顯示、設(shè)定和控制。
(1)PLC的輸入端子定義如下：0，00作為啟動模擬
轉(zhuǎn)換端，0．01、0．02和0．03三個輸入端作為1 爐排電
機、2 爐排電機和3 爐排電機的啟動信號輸入端。如果
模擬量輸人不正常，利用0．o4輸人端作為手動傳送控
制設(shè)定值的端子，使用0．05輸入端作為手動切除聲光
報警端子，0．06和0．07作為連鎖投入和解除端子。
11．00、12．00和13．0o作為3臺電機電流的輸入端口。
(2)PLC的輸出端子定義如下：10．00作為報警電
鈴使用，lO．01、10．02和10．O3用來起跳l 、 和3 電
機，l0．04、10．05和10．06分別作為1 電機報警燈、2 電
機報警燈和3 電機報警燈。一旦出現(xiàn)故障，對應(yīng)的報警
燈就要閃爍(閃爍頻率是1s)，其他報警燈不動作。10．07
作為連鎖指示燈，連鎖投用燈滅，連鎖切除燈亮。
(3)模擬量使用歐姆龍CPM1A—MAD02一CH接收
電流變送器的輸出信號，1 電機電流使用ll單元接收，
2 電機電流使用12單元接收，3 電機電流使用13單元
接收。
PLC控制算法如圖1和圖2。
(4)人機界面：在控制箱上設(shè)有可編程操作顯示
器，在顯示器上可以通過編寫程序，顯示PLC內(nèi)部存儲
器的數(shù)值，如電流值、電機啟停狀態(tài)、報警指示、邏輯運
算數(shù)據(jù)，并且可以對跳車電流的大小進行設(shè)定，對重要
數(shù)據(jù)進行趨勢圖和棒圖顯示。
收稿日期：2010—01—18
作者簡介：張朝陽(1968一)，男，1991年畢業(yè)于安徽師范大學(xué)化學(xué)系，工程師，目前從事化學(xué)工業(yè)自動化控制與管理工作，13805671584，sxhgzcy@yahoo．com．cn。
張朝陽，等：造氣型煤安全運行控制系統(tǒng) 45
3結(jié)論
④
④
圖1
@
造氣型煤安全運行控制系統(tǒng)是一套典型的小型工
業(yè)控制系統(tǒng)，它既有控制單元，又有人機界面；既有輸入
信號，也有輸出信號，總投資不超過5000元，但功能卻
很強大，其控制方式可以為中小型化工廠借鑒。與一般
使用繼電器構(gòu)成的連鎖機構(gòu)相比，造氣型煤安全運行控
制系統(tǒng)不僅體積小，結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，邏輯控制方便
0
圖2
靈活，顯示畫面豐富，投資少，安裝方便，而且信號反映
靈敏，智能程度高，操作簡單。該系統(tǒng)投用前，型煤爐排
多次被拉偏、拉斷和導(dǎo)軌變形，被迫長時間停窯檢修，對
公司效益造成很大影響。該系統(tǒng)自2009年10月12日
投用后，已經(jīng)三次預(yù)防了爐排拉偏事故?，F(xiàn)在型煤崗位
已經(jīng)實現(xiàn)了無人值守，車間反映良好?？?

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