H O L L i A S M A C S 工序在口袋除尘中实用

H O L L i A S M A C S Ⅱ工序在口袋除尘中实用

1.1控制组态工具系统下位机采用IEC1131―3标准的控制组态工具QNX(和利时公司),可为用户提供SFC(顺序流程图)、FBD(功能块图)、LD(梯形图)、ST(结构文本)、FM(功能算法)等方式进行控制组态。系统本身提供绝大部分常用的控制算法,此外,系统还提供方便的用户自定义模块功能(UFBD),使用户能根据自己的现场特点组态自己的算法,并可在系统中重新定义重复调用改功能块,用户可以自己根据需要,采用以上语言编制自己特殊需要的复杂控制模块并嵌入系统。

系统上位机采用FacView(和利时公司)组态工具,可实现数据信息实时显示,棒图、实时曲线、历史趋势显示,工艺流程图显示,报警显示,操作记录,事件驱动、累加计算等功能等。

1.2硬件处理能力操作员站和工程师站:采用DELL商用机,CPU为Pentium4芯片,主频2.66GB;内存256MB,硬盘40GB,54cm纯平显示器。

控制站冗余的主控单元:CPUPentiumⅡ233,带34MB以上内存,其中有2MB为SRAM;且各I/O信号处理单元全部为智能结构,更可减轻主控单元的UPC负荷率。

1.3系统处理能力系统可支持物理I/O1152点;系统图形画面分辨率为1600×1280;系统响应时间<0.5s;数据刷新时间≤1s.

2布袋除尘系统规格2.1DCS系统的控制站控制站完成下列功能:I/O处理、数据采集、回路控制和顺序控制、具有通信接口。每台控制站机柜预留20%左右的I/O模件扩展空间,每台机柜中可以再增加20%的I/O模件。

2.1.1控制站的主控单元控制站的主控单元完成面向过程的全部监测、控制运算功能。包括仪控传来的温度等模拟量、各种阀门的开关、各种电机的启停等顺序控制,各种设备运行状态的监视及连锁保护等。

(1)硬件。控制站的FM801主控单元点数1152,模拟量输入512,模拟量输出128,数字量输入/输出256/256,控制回路70个单回路PID,具有数十毫秒级的反应速度,非常适合工业现场应用。

(2)冗余技术。通过冗余接口,能方便地实现双机的冗余。正常工作时一个主控单元工作,另一备用,通过双写RAM技术使备用主控单元始终获得实时数据。发生故障时,硬件Watchdog电路在一个处理周期内完成备用切换,因此对过程监控不产生影响,即实现所谓的“无扰切换”,保证系统的高可靠性。

2.1.2过程I/O模件和接口硬件包括I/O卡件、接线端子、连接电缆等。I/O模件及相关设备安装在机柜中并允许置于现场电气室内,这些设备符合电气制造商协会NEMA4/IP65的防护标准,并有光电隔离、浪涌抑制等功能。

元器件采用CMOS大规模集成电路,模件生产使用完全的表面贴装工艺,使其具有低功耗、高性能特性。所有I/O模件均由单一的DC24V系统电源供电。现场信号通过模块底座左侧的接线端子与模块相连,模块内部的CPU根据主控单元对其的初始化设置完成对I/O信号的处理。

各模件通过PROFIBUS与主控单元相连,从逻辑上构成一个完整的现场控制站。

模拟量输入处理:每路一个A/D转换器,16位分辨率,信号片时误差;大信号不大于0.1%,小信号不大于0.2%;巡检周期可调,运行周期快于50ms.

开关量输入/输出处理:SOE分辨率为1ms,带SOE信号消抖处理。

信号类型:有源4mA~20mA,无源4mA~20mA,0mA~10mA,1V~5V,0V~10V,±5V,±10V,热电偶(K,E,J,S等),热电阻(Cu50,Pt100等)。

转换分辨率:A/D转换器16位。

转换精度:高电平输入信号0.2%。

扫描时间:8个通道的扫描时间为0.2s.

共模抑制比:小信号110dB,大信号90dB.

共模电压:500VAC有效道。

差模抑制比:>60dB.

模件电源:每个电源模块的输入为单相AC220V,输出为DC24V,电源模块配置成1∶1冗余的方式,以提高系统的可靠性。

2.2操作员站操作站功能至少能处理50幅流程显示画面和50个报表。操作员操作站还可具备系统组态功能。每台操作站操作员可在正常或异常情况下对全线设备进行控制,并可监视全线各现场控制站的操作数据和状态。工程师可使用安全密码在任意操作员操作站上对本站进行组态或改变组态,或由工程师站单独进行系统的组态。操作站的硬件配置详见供货清单。

操作员的操作键盘具有的功能:选择画面、选择控制方式(MAN/AUTOCASC)、设定值/输出值的升/降(用鼠标或键盘)、单个设备开机/关机、组启动/组停止、顺序启动、选择报警组、报警确认/复位、打印屏幕、指定/选择趋势记录和报表。通过具体设置,可以确定由工程师修改的参数、操作员有权修改的参数。每个操作站都可以对全线的参数进行显示和控制,且不超过其存储、计算、传输能力的60%。

打印机可用于打印报警、报表等信息,每行至少打印132个字符,每秒至少打印120字符以上。打印机带自测功能。

3脉冲反吹袋式除尘器工作原理及系统技术性能指标3.1脉冲反吹袋式除尘器工作原理脉冲袋式除尘器是一种周期性、向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到清除滤袋积尘目的的袋式除尘器。

当含尘气流进入除尘器中下箱体,通过烟气分配装置均匀地进入滤袋,含尘气体穿过滤袋时,粉尘被吸附在滤料上,而净化气体则从滤袋内排除。随着时间增加积附在滤袋上的粉尘越来越多,这样滤袋阻力也逐渐增加使通过滤袋的气体量逐渐减少。为使除尘器阻力控制在一定范围内(1200Pa~1500Pa),而需通过控制仪发出指令,按顺序触发控制开启脉冲阀,分气包内的压缩空气(或氮气)瞬间经脉冲阀至喷吹管上的各孔喷出,再氏管喷射到各孔对应的滤袋内。滤袋在气流间反向作用下急剧膨胀,使积附在滤袋表面的粉尘脱落,滤袋得到再生。这样通过脉冲控制系统,使积附在滤袋表面上的粉尘周期性喷吹清除,使净化的空气正常排出,从而保证了除尘系统的正常运行。

脉冲控制系统是袋式除尘器的主要控制设备,它是通过调整控制系统的脉冲周期和脉冲宽度来保证除尘器正常运行,因此其性能好坏和各种参考的确定都直接影响清灰效果。

一般脉冲喷吹袋式除尘器由若干室组成,每个顶部有气动离线阀,底部有进气阀,这些阀可使各室进气分开,当两阀关闭,该室为离线;当两阀打开,该室为在线工作。

每个室有若干排滤袋,每排滤袋由一个脉冲阀控制通过控制系统可以单独工作,在线与离线清灰,而且每个室的清灰程序工作状态,每个道的进出口阀门开启状态,都可以显示于画面,并可操作。

3.2系统技术性能指标4测控内容及方案本系统测控对象为焦炉出焦过程中对其烟尘的除尘处理,处理设备为脉冲反吹袋式除尘器,因此袋式除尘器的特性及烟尘通道控制是控制方案制订的重点。

4.1测控内容DCS控制系统可以通过编程器和计算机确定脉冲周期、脉冲宽度、脉冲间隔,也可以根据除尘器运行阻力(1200Pa~1500Pa)。为避免喷吹次数过多,减少压缩空气、脉冲阀膜片、滤袋等不必要的损耗,可以用自动清灰。

除尘系统是为了防止停机后粉尘残留于滤袋而结块造成滤袋寿命缩短,在除尘器停机后还可以自动进行脉冲喷吹。

除尘系统的自动化控制还具备必要的自/手动(无干扰)切换功能,并与整个工艺系统控制进行必要的数据通信。除尘器DCS控制系统与除尘器就地操作箱还可以相应显示及操作。

4.2测控方案将整个系统划分为4个分系统,通过系统内部的连锁控制和分系统之间的耦合,实现整个工艺过程的控制。

4.2.1出焦烟尘进入除尘器通道控制该系统通过耦合器勺管位的高低来确定非常阀门的开关,并与逆洗系统相联。

4.2.2逆洗系统控制在除尘器停机后自动进行脉冲喷吹(循环次数可调),控制对象为脉冲控制仪。

4.2.3除尘排灰系统控制其开启顺序为加湿主机开,加湿机给料机开,给水电磁阀开,料仓下仓壁振动器开。停止顺序相反。

4.2.4除尘相关设备的监控包括通风机入口阀门、电机轴温、耦合器油温、压缩空气压力、除尘器入口温度等设备参数,对其进行监控、报警。

5结语实践证明,基于和利时公司HOLLiASMACSⅡ的布袋除尘控制系统达到了预期的效果,与电除尘器相比具有大幅度提高除尘效率的优点,与传统的布袋除尘相比其除尘效率电有了较大的提升。由于采用了先进的以太网结构,系统的控制结构更为合理,控制性能明显提高,系统获得了更大的可控性和可扩展性,网络内部的数据可访问度的提高使得整个火电厂系统得到整合。同时结合先进的控制算法使得布袋使用寿命明显增长,气源的利用率得以提高,整个系统的运营成本大幅下降,这一切使得新型的布袋除尘器在工业领域具有更加光明的应用前景。