7.63米焦炉上升管系统自动化系统及案例分析(内部工程师培训)
24页1、二、PROVEN系统(PROVEN SYSTEM)21、 PROVEN系统构成22、PROVEN系统概述311、炼焦过程412、推焦过程41 3、装煤过程53、PROVEN系统的SFC时序图控制简介64 、 PROVEN气源箱的简介75、86、 典型故障汇总861 2009.2.26 A炉40#阀门定位器故障862 2009.6.25 B炉16#上升管盖不能自动打开1063 2009.9.19 B炉30#阀门定位器不自动调节,压力为负压1264 2009.11.5 A炉3号上升管遇到的情况1465 2010.1.28 C炉的2号阀门定位器现场手动无法回0%1666 2010.3.2 A炉62#手动自动均关不了上升管盖1767 2010.12.13 部分上升管装完煤后频繁冲洗固定杯,并且压力进度条变红1968 2010.12.20 B炉PRoven的系统光纤报警20 二、PROVEN系统(PROVEN SYSTEM)1、 Proven系统构成单炭化室压力调节系统(简称Proven系统)用于对单个炭化室的压力进行精确调节。该系统在集气管内,对应每孔炭化室的桥管末端安装一个形状像皇冠的管,上
2、面开有多条沟槽,皇冠管下端设有一个“固定杯”,固定杯由三点悬挂,保持水平。杯内设有执行机构控制的活塞杆及其相连的杯口塞,同时在桥管设有压力检测与控制装置。炭化室压力调节是由调节杯内的水位也就是荒煤气流经该装置的阻力变化实现的。在桥管上部有两个喷嘴喷洒的氨水流入杯内,测压压力传感器将检测到上升管部位的压力信号及时传到执行机构的控制器,控制器发出指令使执行机构控制活塞杆带动杯口塞升降,调节固定杯出口大小来调节杯内的水位,使炭化室压力保持在微正压力状态.水位越高,沟槽出口越小,荒煤气导出所受阻越大;水位越低,沟槽出口越大,荒煤气导出所受阻力越小,如图1-1。图1-1而未使用PROVEN系统的焦炉,集气管压力一般控制在120Pa左右,炉门底部的压力在结焦周期内变化幅度很大。刚开始装煤时,炉门底部压力可以达到300Pa以上,很容易造成从炉体的不严密处逸出荒煤气;而在推焦前,炉门底部压力已经降到0Pa附近,考虑到压力的波动,焦炉在结焦末期经常出现负压,会抽入空气。使用PROVEN系统后,焦炉集气管压力保持在-300Pa左右,炉门底部的压力始终可控制在4060Pa范围内变化。因此焦炉逸出的荒煤气大大
3、减少,改善了作业环境。实验显示,使用PROVEN系统后焦炉荒煤气的逸出量和未使用前相比可降低近70%。2、PROVEN系统概述炭化室作为炼焦最主要的设备,其压力调节担负着十分重要的作用。在炼焦过程中,使炭化室压力维持在一定范围内,可以有效抑制由炼焦过程中生成的荒煤气而引起的炉压变化对炉体的损害;在炼焦结束进行推焦过程时,为避免空气进入集气管产生爆炸危险,必须将炭化室与集气管隔离;在装煤时,为防止烟尘外溢对环境造成污染,要实现负压装煤,即使炭化室压力小于大气压力。京唐钢铁公司焦化作业部的焦炉采用的德国Uhde公司的炉压调节技术(Pressure Regulation Oven,简称PROven),正是针对焦炉各阶段对炭化室压力的不同要求提出的一套完整的解决方案,下图为现场的固定杯和皇冠杯的样图和实体图1-1-1。图1-1-111、炼焦过程在炼焦时,炭化室压力根据工艺,需要随着结焦不断进行,由20Pa开始逐级增加到170Pa,因此需要根据实际测量压力与当前设定压力的差异,自动调节活塞,控制荒煤气流量,以满足工艺要求,如图1-1-1。压力表定位器图1-1-112、推焦过程在炼焦即将结束时,由
4、炼焦控制系统给出信号,PROven进入推焦过程,为使炭化室与集气管断开,需用活塞将固定杯完全关闭,同时打开快速填充阀,快速喷洒氨水以填满固定杯,使荒煤气无法进入集气管,此时炭化室完全封闭,同时由于荒煤气还在不断产生,故压力会逐渐增高,在压力达到一定值后,打开上升管盖,使荒煤气点燃后排出大气。此时,由PROven系统给推焦车允许推焦信号,推焦车开始推焦作业,如图1-2-1。快速填充阀上升管盖打开图1-2-2-11 3、装煤过程在推焦过程结束后,推焦车给出推焦完毕信号,PROven系统关上上升管盖,进入装煤阶段,为了不产生烟尘放散,要将炭化室和集气管完全连通,这需要将活塞打到全开模式,并借助鼓风机产生的吸力,使炭化室产生负压,从而实现无烟装煤如图1-3-1。图1-3-1在完成上述过程后,将自动对固定杯进行冲洗,以避免由于荒煤气中焦油的附着,引起设备动作失灵。之后,重新开始又一次控制的循环。3、PROVEN系统的SFC时序图控制简介总的来说,整个PROVEN系统是用SFC控制,其SFC框图如下图1-3-1所示。图1-3-1整个SFC分为5个程序条,从左至右为1:正常生产和推焦装煤状态;2:冲
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