作者：海爲(wéi / wèi)用戶 郁工
一(yī / yì ／yí)、煤氣發生爐的(de)工作原理
煤氣發生爐工作原理是(shì)以(yǐ)煤爲(wéi / wèi)原料生産煤氣，供燃氣設備使用的(de)裝置。固體原料煤從爐頂部加入，随煤氣爐的(de)運行向下移動，在(zài)與從爐底進入的(de)氣化劑（空氣、蒸汽）逆流相遇的(de)同時(shí)，受爐底燃料層高溫氣體加熱，發生物理、化學反應，産生粗煤氣。此粗煤氣（即熱煤氣）經淨化冷卻系統後可直接供燃燒設備使用。也(yě)即煤在(zài)一(yī / yì ／yí)定條件下以(yǐ)空氣和(hé / huò)水蒸氣爲(wéi / wèi)氣化劑,充分結合産生化學反應，生成了(le／liǎo)新的(de)可燃性氣體，它是(shì)一(yī / yì ／yí)種新型封閉、高效、節能、環保的(de)燃燒系統，熱效率高達80%以(yǐ)上(shàng)。煤氣發生爐按爐型結構可以(yǐ)分爲(wéi / wèi)單段爐和(hé / huò)雙段爐，按煤氣的(de)使用溫度可以(yǐ)分爲(wéi / wèi)熱煤氣和(hé / huò)冷煤氣，現就(jiù)雙段爐冷煤氣的(de)自動監控系統進行介紹。
二、煤氣發生爐的(de)工藝流程圖
三、系統概述
本電氣控制系統主要(yào / yāo)目的(de)是(shì)根據雙段煤氣發生爐的(de)工藝條件要(yào / yāo)求進行操作上(shàng)的(de)控制與聯鎖。以(yǐ)海爲(wéi / wèi)PLC爲(wéi / wèi)主控制器，威綸通MT8000觸摸屏爲(wéi / wèi)監控人(rén)機界面，利用海爲(wéi / wèi)PLC強大(dà)的(de)通訊功能，以(yǐ)及智能儀表較強的(de)過程控制功能和(hé / huò)較高的(de)可靠性，利用儀表的(de)RS485通訊進行組網控制，根據煤氣發生爐的(de)安全可靠性要(yào / yāo)求，重要(yào / yāo)控制回路必須由現場智能儀表控制，因此，本系統主要(yào / yāo)分爲(wéi / wèi)飽和(hé / huò)蒸汽溫度控制，煤氣低壓總管壓力控制,煤氣高壓總管壓力控制，加煤機控制、出(chū)灰蘆蓖控制、以(yǐ)及汽包水位控制，儀表控制等, 具備鼓風機聯鎖加壓機啓動、煤氣低壓總管壓力低聯鎖加壓機運轉功能，汽包壓力高及其它報警功能。
四、低壓煤氣總管壓力控制系統
低壓煤氣總管壓力的(de)控制主要(yào / yāo)是(shì)通過控制鼓風機的(de)鼓風量來(lái)控制，通過安裝在(zài)煤氣低壓總管上(shàng)的(de)壓力變送器，将壓力信号傳給智能儀表，再由智能儀表經PID調節去控制鼓風機的(de)控制變頻器，鼓風機采用變頻控制，采用一(yī / yì ／yí)開一(yī / yì ／yí)備共一(yī / yì ／yí)台變頻機組運行，可在(zài)中控櫃的(de)觸摸屏面闆監示變頻器的(de)運行頻率及電流。由于(yú)高壓總管壓力波動後，加壓機會自動跟蹤壓力調節，使得低壓總管壓力也(yě)會随其波動，然後鼓風機再跟綜變化，此控制過程鼓風機的(de)反應比較滞後，當高壓總管壓力波動後，須等加壓機調節後，鼓風機才跟随調節，因此，在(zài)低壓總管壓力調節控制回路中應加入前饋控制環節，也(yě)就(jiù)是(shì)将高壓總管壓力信号的(de)波動作爲(wéi / wèi)前饋信号引入到(dào)低壓總管壓力的(de)調節回路之(zhī)中，這(zhè)樣就(jiù)避免了(le／liǎo)系統調節時(shí)壓力波動比較大(dà)的(de)缺點。
五、煤氣高壓總管壓力控制系統
高壓煤氣總管壓力的(de)控制主要(yào / yāo)是(shì)通過控加壓風機的(de)送風量來(lái)控制，通過安裝在(zài)煤氣高壓總管上(shàng)的(de)壓力變送器，将壓力信号傳給智能儀表，再由智能儀表經PID調節去控制加壓風機的(de)控制變頻器，加壓機采用變頻控制，共兩台變頻機組運行。可在(zài)中控櫃的(de)觸摸屏面闆監示變頻器的(de)運行頻率及電流,加壓風機變頻器的(de)運行頻率由煤氣高壓總管壓力數顯表進行控制。開機時(shí)需确保鼓風機變頻器已經運轉，且煤氣低壓總管壓力大(dà)于(yú)100Pa後，方能開始啓動操作加壓機，否則因聯鎖關系加壓機不(bù)能起動。（注：加壓機正常運轉後，若鼓風機變頻器停止或低壓總管煤氣壓力低于(yú)100Pa，加壓機也(yě)會自動停止）。
六、加煤機控制
加煤機下料系統采用雙通道(dào)液壓閥下料，分爲(wéi / wèi)左右上(shàng)閥和(hé / huò)左右下閥，加煤時(shí)可以(yǐ)采用手動及自動方式進行。自動方式時(shí)由海爲(wéi / wèi)PLC進行程序控制，由煤氣出(chū)口溫控表進行控制啓動加煤,也(yě)可由加煤機操作箱面闆上(shàng)的(de)手動啓動加煤旋鈕進行啓動加煤。并可在(zài)後台觸摸屏監示到(dào)各個(gè)閥門的(de)動作狀态及加煤次數，加煤次數可在(zài)觸摸屏上(shàng)進行手動複位。手動方式時(shí)：将控制方式切換到(dào)手動控制，然後利用面闆上(shàng)的(de)上(shàng)（下）閥打開或關閉按鈕對上(shàng)下閥進行打開或關閉，手動控制時(shí)上(shàng)下閥不(bù)受程序及時(shí)間約束，由操作員根據需要(yào / yāo)進行控制(注：手動時(shí)各通道(dào)上(shàng)下閥也(yě)同時(shí)互鎖，不(bù)能同時(shí)打開上(shàng)下閥)。自動方式時(shí)：将控制方式切換到(dào)自動控制，當PLC接收到(dào)由溫控表加煤指令（或面闆上(shàng)的(de)手動加煤指令）時(shí)，溫控表的(de)加煤指令是(shì)由上(shàng)段出(chū)口溫度表進行控制，加煤啓動溫度爲(wéi / wèi)溫控表内的(de)第一(yī / yì ／yí)段報警AL1值确定（具體設置參見溫控表說(shuō)明書），當前溫度達到(dào)AL1的(de)設置值時(shí)，AL1指示燈亮，并給加煤PLC發出(chū)加煤指令。PLC按照下閥打開→→下閥關閉→→上(shàng)閥打開→→上(shàng)閥關閉的(de)順序輪流進行加煤，根據需要(yào / yāo)可以(yǐ)調整下閥打開時(shí)間及上(shàng)閥打開時(shí)間，并通過調整加煤計數器的(de)下煤次數來(lái)控制加煤量的(de)大(dà)小。根據工藝條件要(yào / yāo)求，需要(yào / yāo)再次加煤時(shí)，再按“加煤啓動”按鈕或等待下次加煤指令的(de)到(dào)來(lái)，加煤機再次自動循環工作。最終加煤完成時(shí)須确保灰鬥内儲存有煤粉，有利于(yú)閥門的(de)密封。
七、出(chū)灰機控制系統
本出(chū)灰控制系統工作原理是(shì)，由爐蓖對側的(de)兩台液壓缸合力來(lái)推動整個(gè)爐蓖的(de)運轉，控制也(yě)分爲(wéi / wèi)手動和(hé / huò)自動兩種控制方式，手動方式時(shí)，液壓油泵由油泵開關控制，啓動油泵後，可利用點動前進及點動後退按鈕進行控制油缸的(de)進退（注：手動方式時(shí)油缸前進和(hé / huò)後退按鈕無效，而(ér)在(zài)自動方式時(shí)，點動前進與點動後退按鈕無效，而(ér)油缸前進與後退按鈕在(zài)自動方式時(shí)有效）。自動方式時(shí)，由次計數器、次間隔時(shí)間繼電器，回間隔時(shí)間繼電器進行控制。
八、汽包液位控制系統
本汽包液位控制系統由總櫃内的(de)海爲(wéi / wèi)PLC來(lái)完成加水的(de)邏輯控制，分爲(wéi / wèi)上(shàng)水套汽包，下水套汽包，旋風汽包液位控制。供水系統統一(yī / yì ／yí)由兩台軟水泵進行供水，再由各台汽包的(de)電磁閥控制是(shì)否加水或停水，隻要(yào / yāo)其中有一(yī / yì ／yí)台汽包需要(yào / yāo)加水，軟水泵就(jiù)不(bù)會停運。控制模式可在(zài)中控櫃上(shàng)的(de)自動/手動旋鈕進行控制，軟水泵選擇可在(zài)中控櫃上(shàng)的(de)1#/2#軟水泵選擇旋鈕進行控制。汽包自動加水模式：各台汽包均具備水位自動加水功能，由汽包液位數顯儀表根據設定的(de)上(shàng)下限水位（上(shàng)限AL1，下限AL2）控制電磁閥和(hé / huò)泵進行加水。當達到(dào)設定的(de)上(shàng)限水位時(shí)停止電磁閥和(hé / huò)泵加水，當水位下降到(dào)下限水位時(shí)自動啓動電磁閥和(hé / huò)泵加水。當電磁閥發生故障時(shí)，由旁路手動球閥進行加水，水位可根據玻璃管液位計的(de)高度進行控制。控制加水時(shí)，泵先啓動，延時(shí)1秒鍾後，電磁閥打開，确保汽包内的(de)壓力蒸汽不(bù)串到(dào)水管内，停止加水時(shí)，順序剛好相反，電磁閥先關閉，延時(shí)2秒鍾後，泵停。此過程由中控PLC自動完成。而(ér)汽包壓力通過汽包壓力電接點壓力表進行報警，當汽包壓力高于(yú)設定的(de)壓力時(shí)，報警器報警。
九、儀表控制系統
1、爐底飽和(hé / huò)蒸汽溫度爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)個(gè)點，用來(lái)控制爐底飽和(hé / huò)蒸汽溫度，通過設定表上(shàng)的(de)溫度，由智能溫控表控制調節閥自動對爐底的(de)飽和(hé / huò)蒸汽溫度進行PID控制,達到(dào)自動控制的(de)要(yào / yāo)求。
2、低壓煤氣總管壓力爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)個(gè)點，通過壓力變送器測量壓力送給低壓煤氣總管壓力表，通過設定表上(shàng)的(de)壓力，由智能表控制鼓風機的(de)頻率的(de)大(dà)小來(lái)控制鼓風機的(de)轉速，從而(ér)達到(dào)控制爐氣出(chū)口壓力的(de)大(dà)小（詳見鼓風機操作部份）。
3、高壓煤氣總管壓力爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)個(gè)點，通過壓力變送器測量壓力送給高壓煤氣總管壓力表，通過設定表上(shàng)的(de)壓力，由智能表控制加壓風機的(de)頻率的(de)大(dà)小來(lái)控制加壓風機的(de)轉速，從而(ér)達到(dào)控制送用戶總管壓力的(de)大(dà)小（詳見加壓風機操作部份）。
4、上(shàng)段煤氣出(chū)口溫度爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)個(gè)點，爲(wéi / wèi)單顯表，通過設定報警值1（AL1）的(de)值來(lái)控制加煤機的(de)啓動。
5、各汽包液位顯示采用磁翻闆液位變送器采集信号，上(shàng)傳到(dào)各個(gè)汽包液位表進行液位顯示和(hé / huò)控制，通過設定表的(de)上(shàng)下限報警值（AL1和(hé / huò)AL2）來(lái)控制水泵的(de)啓停，從而(ér)達到(dào)控制水位的(de)目的(de)。
6、還有其它點爲(wéi / wèi)空氣總管壓力、上(shàng)下段煤氣出(chū)口壓力、爐底飽和(hé / huò)蒸汽壓力、下段出(chū)口溫度、送用戶煤氣總管溫度、間冷出(chū)口溫度爲(wéi / wèi)單顯指示作用，爐身四周測溫、電捕絕緣箱溫度爲(wéi / wèi)巡檢表，不(bù)參與系統的(de)控制目的(de)。
十、觸摸屏後台操作系統
觸摸屏後台操作系統主要(yào / yāo)完成工藝參數的(de)監示和(hé / huò)管理，分爲(wéi / wèi)系統監示、發生爐體、加煤監示、給水控制、報表數據、淨化系統、報警查詢、趨勢查詢、事件報警、工藝原理共十個(gè)畫面。分别說(shuō)明如下：
1、初始畫面：進入各畫面的(de)導航面面圖，畫面如下：
此畫面的(de)左上(shàng)角有當前日期與時(shí)間顯示，直接用手觸控時(shí)間欄，即可調出(chū)時(shí)間校準畫面，可對當前時(shí)間進行校準；
2、系統監示：形象顯示了(le／liǎo)工藝系統的(de)工藝各測量點的(de)參數。畫面如下:
此畫面共分爲(wéi / wèi)1#爐系統和(hé / huò)2#爐系統，分别監示1#爐和(hé / huò)2#爐的(de)全局系統。其中鼓風機及加壓機，空氣總管、低壓煤氣總管、高壓煤氣總管爲(wéi / wèi)公共部份。
3、發生爐體畫面：此畫面局部将整個(gè)爐座的(de)工藝參數顯示出(chū)來(lái)。分爲(wéi / wèi)1#和(hé / huò)2#爐體部份。畫面如下：
4、加煤監示：監控加煤機的(de)動作狀态，畫面如下：
此畫面也(yě)分爲(wéi / wèi)1#爐加煤和(hé / huò)2#爐加煤系統，分别監示加煤系統的(de)狀态，并可以(yǐ)畫面上(shàng)進行加煤觸控，當觸控加煤方型按鈕時(shí)便可給加煤機發出(chū)加煤指令，并在(zài)右側顯示加煤計數及出(chū)灰計數，并具複位功能。
5、給水控制畫面：分爲(wéi / wèi)1#和(hé / huò)2#給水控制畫面，監示各汽包的(de)給水狀态，并可在(zài)觸摸屏上(shàng)進行手動控制各給水電磁閥動作。畫面如下：
6、報表數據：以(yǐ)報表的(de)形式将工藝各參數表列出(chū)來(lái)。畫面如下：
7、淨化系統畫面：此畫面對淨化系統進行監示，并可監示加壓機及鼓風機變頻器的(de)運行狀态，畫面如下：
8、報警查詢畫面：此畫面對當前的(de)故障報警進行顯示，當出(chū)現故障報警時(shí)，并在(zài)報警列表框内顯示報警信息，可根據信息處理相應的(de)故障，可在(zài)畫面上(shàng)進行報警測試和(hé / huò)複位，若要(yào / yāo)查詢曆史報警信息，點擊“曆史查詢”，調出(chū)曆史查詢畫面，便可查詢曆史信息，畫面如下：
9、趨勢查詢畫面：此畫面可以(yǐ)查詢出(chū)爐氣上(shàng)出(chū)口溫度及爐底飽和(hé / huò)溫度的(de)實時(shí)趨勢，要(yào / yāo)查詢曆史時(shí)間趨勢，點擊時(shí)間趨勢圖便可查詢，畫面如下：
10、事件查詢畫面：此畫面可查詢當前實時(shí)事件信息的(de)查詢，要(yào / yāo)查詢曆史事件信息，點擊“曆史查詢”，調出(chū)曆史查詢畫面，便可查詢曆史信息，畫面如下：
11、曆史事件畫面：此畫面對曆史事件及報警信息進行保存，可保存500條信息容量，畫面如下：
12、工藝原理：形象體象雙段煤氣發生爐工藝系原理。畫面如下：
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