干熄焦相关知识.ppt

Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.牛晓玮北方区冶金行业技术经理010-65217680xwniu@罗克韦尔自动化产品在罗克韦尔自动化产品在干熄焦干熄焦中的应用中的应用Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.2内容内容1.干熄焦简介干熄焦简介2. 武钢武钢7#、、8#焦炉干熄焦焦炉干熄焦3.武钢武钢1#、、2#焦炉干熄焦焦炉干熄焦4.马钢煤焦化公司马钢煤焦化公司1-4#焦炉干熄焦焦炉干熄焦5. 业绩业绩干熄焦技术干熄焦技术•提高焦炭质量•环境保护•节约能源3主要设备主要设备•红焦的运输、装炉及冷却的红焦排出任务（950℃~1050℃）–电机车–焦罐及其运载车–提升机–装入装置–排出装置•红焦的冷却及余热回收（<250℃)–干熄炉–鼓风装置–循环风机–废热锅炉•粉尘回收–一次除尘–二次除尘器等4武钢武钢7#、、8#焦炉干熄焦焦炉干熄焦2003年12月投产，2004年6月达产2x55孔6米焦炉，1x140t/h 干熄焦装置干熄焦技术推广应用和干熄焦设备国产化重点工程日本新日铁公司的技术和关键设备，基本设计由新日铁公司，详细设计由鞍山焦耐院电机车定位精度达到正负10毫米水平5工艺流程工艺流程6工艺布置图工艺布置图7技术特点技术特点•干熄炉设计为圆形•采用圆形旋转焦罐，有利于均匀接焦•装入装置带有先进的“十”字形料钟，利于均匀装焦并保护干熄炉风帽•带有旋转密封阀的连续排焦装置， 有利于均匀排焦•循环风机采用变频调速，有利于更精确的调节循环气体流量•二次除尘器采用多管旋风除尘器， 有利于提高循环气体除尘效率•设计有给水预热器对进入干熄炉的循环气体进一步冷却•完全燃烧循环气体中的H2和CO8三电一体化系统功能三电一体化系统功能•焦罐车、APS系统•提升、行走系统•装入系统•预存段料位控制系统•排焦系统•运焦及称量系统•除尘系统•焦粉排除回收系统•气体循环系统•锅炉控制及保护系统•供水系统•汽轮发电机系统•能源介质辅助系统•生产报表管理系统•控制过程报警诊断系统11武钢武钢1#、、2#焦炉干熄焦焦炉干熄焦•2004年6月首钢设计院、新日铁工程公司、北京中日联公司总包•2005年11月26日装“红焦”试生产, 提前10天投产•当时国内处理焦炭能力最大的干熄焦装置•每小时可处理焦炭140吨，年处理焦炭能力在100万吨以上，年产蒸汽（1.2MPa）59.62万吨•国产化率达到90%以上•回收能源水平高，每吨红焦通过干熄焦装置能够产生约0.6吨的蒸汽•环保水平高，经过除尘后的烟气排放量含尘浓度小于等于30mg/m312EI控制系统控制系统•自动化控制系统–干熄焦本体–发电站–除盐水站–干熄焦本体除尘–筛焦楼除尘•工程设置4个I/O过程站，3个控制室。

–电站及CDQ本体的冗余PLC柜放在1#I/O过程站–本体除尘的PLC柜放在2#I/O过程站–筛焦除尘的PLC柜放在3#I/O过程站–除盐水站的PLC柜放在4#I/O过程站–电站、本体及本体除尘的HMI放在主控中心，筛焦除尘及除盐水站的HMI放在各自的控制室Confidential – For Internal Use Only) Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.13武钢武钢1#、、2#焦炉干熄焦焦炉干熄焦•操作员站x7–17” 纯平显示器, 2.6GHz, 512M内存， 60G硬盘–分辨率为1280×1024–Windows 2000， RSView32, RSLinx–画面更新时间≤1秒–数据更新时间≤1秒–操作响应时间≤1秒•每台CRT均可独立显示，单元控制室内的所有CRT组态相同，可互为备用Confidential – For Internal Use Only) Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.14系统可靠性要求系统可靠性要求Plant MES interfaces EthernetControlNetFactory Talk Live DataControlNet冗余ControlLogix远程 I/O•HMI操作站热备•控制器冗余•自动同步•透明切换•使用标准 ControlLogix 硬件•无需编程•无扰切换•过程控制网络冗余•内置标准 ControlNet•I/O站电源模块冗余•I/O模块带电插拔ControlNetControlNetEthernet工程师站操作员站武钢武钢1#、、2#焦炉干熄焦焦炉干熄焦I/O点数点数(Confidential – For Internal Use Only) Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.16干熄焦本体系统CDQ点数发电站点数除盐水站点数模拟量输入15012025模拟量输出30305开关量输入120010065开关量输出50013035总计1880380130 CDQ除尘点数筛焦楼除尘点数 模拟量输入2520 模拟量输出55 开关量输入6570 开关量输出100110 总计195215 本体系统配置图本体系统配置图17武钢武钢1#、、2#焦炉干熄焦设备清单焦炉干熄焦设备清单181EI1柜　　1.冗余控制系统　　11756-L55M14LOGIX5555 处理器（3.5M）221756-ENBT10/100M自适应以太网接口模块231756-CNBRControlNet通讯接口模块（双回路）441786-TPST型直接头851756-N2空槽盖板261757-SRM冗余模块271757-SRC1冗余电缆（1米）181756-PA72电源模块（10A 220VAC）291756-A77槽框架2　　　　2.I/O站　　11794-IE88点模拟量输入模块621794-TB33层端子基板631794-ACNR15ControlNet适配器模块（双通道）141786-TPST型直接头2马钢煤焦化公司马钢煤焦化公司1-4#焦炉干熄焦焦炉干熄焦24马钢煤焦化公司马钢煤焦化公司1-4#焦炉干熄焦焦炉干熄焦•控制系统–干熄焦本体控制系统(2套)–干熄焦除尘地面站控制系统(1套)–筛焦除尘地面站控制系统(1套)–汽轮发电站(1套)•操作员站–干熄焦综合电气室操作室 (10台)–汽轮机中央控制室(3台)25综合电气室距干熄焦除尘地面站约260米；综合电气室距筛焦除尘地面站约300米 马钢煤焦化公司马钢煤焦化公司1-4#焦炉干熄焦焦炉干熄焦-焦炉本体焦炉本体26本体除尘系统本体除尘系统27筛焦除尘系统筛焦除尘系统28HMI画面画面29HMI画面画面30HMI画面画面31HMI画面画面32HMI画面画面33HMI画面画面34HMI画面画面35HMI画面画面36控制柜控制柜37设备名称型号及规格外形尺寸数量单位安装地点UPS柜10kVA1000x1000x2200mm2个综合电气室PLC柜1000x800x2200mm6个综合电气室继电器柜1000x800x2200mm4个综合电气室UPS柜5kVA800x800x2200mm1个干熄焦除尘地面站PLC柜800x800x2200mm1个干熄焦除尘地面站继电器柜800x800x2200mm1个干熄焦除尘地面站UPS柜5kVA800x800x2200mm1个筛焦除尘地面站PLC柜1000x800x2200mm1个筛焦除尘地面站PLC柜体柜体38济钢干熄焦济钢干熄焦2x140t/h39济钢济钢2x140t/h干熄焦提升机干熄焦提升机•2006年9月投运•额定起重量：66吨（焦炭21.4吨、焦罐35.6吨、焦罐盖9吨） •提升重量 ：81吨（吊具15吨） •起升高度 ：35m•提升速度：高速20m/min ,中速10m/min,低速4m/min （AC400KW、720rpm ）•提升事故速度：4m/min（AC75KW 1500rpm ）•行走速度：高速40m/min，低速4m/min （AC75KW、1000rpm ）•行走事故速度：3.5m/min（AC7.5KW、1500rpm ）•电源：AC380V，50Hz•工作行程：12.33m Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.40干熄焦提升机－要求工况干熄焦提升机－要求工况•工作级别：整机工作制A8，起升机构工作制M8，运行机构工作制M7 •作业率 ：连续工作：180次/天（实际140次/天），8min/次（包括将空罐下放到运罐车后等待电机车移位换罐约60s；将满罐放到干熄炉上方，打开罐底后等待卸料约25s）。

•年工作日：345天负载持续率：100％ •操作 ：主控室操作（自动），车上操作室操作（自动、手动、更换钢丝绳操作）•精度 ：±10mm Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.41干熄焦提升机电气控制系统硬件干熄焦提升机电气控制系统硬件•辅助电源柜 （ 事故备用电动机动力柜、制动器回路）•RGU整流柜 （ 带有直流母线、ControlNet的附件）•起升机构逆变器柜 ( 带有直流母线、ControlNet的附件)•运行机构逆变器柜（带有直流母线、ControlNet的附件）•机上主PLC控制柜（带冗余CPU）•机下 I/O控制柜（带PV1000-Plus触摸屏和中间继电器）•机上 I/O控制柜（带控制回路的UPS）•机上 I/O操作台（采用常规按钮、开关控制）•机上 I/O换绳操作箱（采用常规按钮、开关控制）•机下 I/O禁止操作箱（采用常规按钮、开关控制）•ControlNet组件•ControlNet冗余移动光纤电缆，ControlNet同轴电缆•起升机构、行走机构测速编码器到装置的屏蔽电缆Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.42干熄焦提升机驱动设备干熄焦提升机驱动设备•主起升机构、走行机构的驱动设备选用罗克韦尔的2364F系列以IGBT为功率单元的RGU整流装置、FP700S系列全数字化的变频调速装置。

RGU整流装置和变频调速装置都带有通讯板和PLC之间进行ControlNet网络通讯，它们组成集成构架设备配置其传动主回路配置为：RGU整流回馈装置＋公共直流母线＋逆变器•本机起升、运行机构采用的调速装置带有速度反馈，它们具有很好的调速性能和动态跟踪性能完全能够实时的根据工艺给出的速度曲线完成各区段的作业能实现本机准确定位的要求•事故运行的驱动：采用常规接触器控制保护用PLC实现控制和连锁，连锁系统满足工艺要求Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.43干熄焦提升机干熄焦提升机PLC控制设备控制设备•选用1756系列产品组成的冗余控制系统（买方供货）；冗余网络系统，其中包括：6个Remote I/O站（其中3个Flex1794 Remote I/O站放在机上），机上、机下Remote I/O站通过ControlNet网连接两台变频装置及与Controlnet主干网相联• 1756组成冗余的ControlNet网络，从电气室到提升机上采用光纤通讯，该光纤分为两段：固定敷设光纤、可移动光纤（柔性光纤拖缆）。

可移动光纤的技术指标为：弯曲半径大约150毫米，最小弯曲循环为100000次• 机下、机上之间连接的电缆包括：所有的动力电缆、电源电缆、测速编码器反馈电缆、两根ControlNet光缆、一对用于急停回路连锁的控制电缆• 本机选用PV1000-Plus 10英寸带按钮液晶显示器作为人机对话窗口它通过ControlNet接口直接连接到ControlNet网络上Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.44干熄焦提升机系统方案主电源干熄焦提升机系统方案主电源Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.45干熄焦提升机冗余网络干熄焦提升机冗余网络Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.46干熄焦提升机操作方式干熄焦提升机操作方式•本机的操作方式分为五种：中央自动、中央手动、机上手动、换绳操作、禁止操作•机上手动、换绳操作、禁止操作用于调试、维修和事故操作•正常情况下，本机接受上位计算机的指令自动完成规定的作业（中央自动）：•接受上位计算机的指令。

•通过ControlNet网络采集起升机构变频器、走行机构变频器的状态信息并发出运行指令，通过ControlNet网络采集起升、走行的位置编码器信息•通过ControlNet网络向PV1000-Plus传送本机各机构的状态信息、故障信息和起升、走行机构变频器实时的运行电流、速度、实际位置并将这些信息传送给上位计算机•按照工艺要求确定卷上机构、走行机构的坐标位置自动校正编码器的零位•按照工艺要求自动实现红焦炭的输送作业包括：根据上位机给出的炉号、寻址信息，自动寻地址、自动减速、自动对中、对中失败后能自动二次对中功能•根据本机安全性的要求，实现各种安全的连锁•制动器测试和监控功能•整机具有自诊断的功能Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.47干熄焦提升机系统特点干熄焦提升机系统特点•本机各机构采用PF700S系列的变频装置，具有很好的调速性能和动态性能•电气室内和机上设备的信号通讯采用两根光纤组成冗余通讯，没有控制电缆（只保留一对用于急停回路的硬线连锁）大大提高系统的可靠性、稳定性•由于系统是全集成化、全网络化的，它具有及其强大、完善的自诊断功能•系统的绝大多数的功能都是通过软件实现的，因此，系统应具有极高的可靠性、稳定性、可扩展性•对馈电电网干扰指标要在中华人民共和国有关规定的范围内；功率因素大于0.98。

Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.48远程监控技术－远程监控技术－CMS/RCMS•起重机监控－管理、控制和数据采集系统–连续的实时监控–系统运行数据报告–快速，详细的故障记录及报告–设备维护管理功能Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.49防干扰技术防干扰技术Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.50防溜钩技术－防溜钩技术－TorqProveTM 在起重方面的应用在起重方面的应用可带来的利益:–对载荷的可靠控制对载荷的可靠控制. •TorqProveTM 功能确保机构在启动命令给出或停机时，制动器能可靠地控制载荷•TorqProveTM and Force TechnologyTM 帮助人们消除使用V/Hz时对抱闸动作时间和对外部运行条件适应性上的顾虑 –减少调试时间减少调试时间•容易调试 –仅仅几组参数需要调整•完成功能不需要PLC编程参与 (制动器控制由变频器完成)–不需要特殊的驱动和控制软件不需要特殊的驱动和控制软件•TorqProveTM 的特性已经标准化–杰出的性能杰出的性能•使用TorqProve功能要比PLC来得快速得多•PowerFlex 700 drive提供一流的矢量控制性能•特性包括:–自动力矩自动力矩 & 制动校验制动校验–悬停功能悬停功能 – 制动器打开时保持载荷在零速状态–微动功能微动功能–快停快停 – 以最可快的速度停止后制动器抱闸–保护功能包括保护功能包括: •溜钩保护•速度超调保护•输出相丢失保护•编码器信号丢失保护Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.51利用利用PowerFlex 700的的TorqProveTM特性可以容易的解决起升应用特性可以容易的解决起升应用 力矩校验时序图力矩校验时序图Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.52以上所有的时间设置的分辩率为以上所有的时间设置的分辩率为0.1秒秒力矩力矩校验校验抱闸抱闸打开打开抱闸关闭抱闸关闭命令命令溜钩溜钩监测监测 变频器运行变频器运行运行命令可在任何时间发出运行命令可在任何时间发出悬停时间设置P605抱闸打开延时P604抱闸关闭延时P607操作操作命令命令变频器变频器相应的动作相应的动作tv悬停起始频率P606微动微动逻辑命令逻辑命令P361-366微动微动频率频率 P611定位技术定位技术￿-￿￿￿-￿￿起升机构起升机构 Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.53•增量型编码器用于速度及位置反馈• 绝对值编码器用于位置反馈 Tolerance = .d /pulse.(1+ t) Example:ü pulse/turn= 1024ü dimension of drum= 1550mmü  t < 1 msvRepeatable Precision = 4.76 mm（（Elec.) & Rope tension可实现精确定位！可实现精确定位！定位技术定位技术￿-￿￿￿-￿￿起升机构起升机构Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.54 马达侧编码器变频器柜变频器柜Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.55隔离开关HIM模块NEMA 1通风柜提升行走RGU应用业绩应用业绩•武汉钢铁公司焦炉干熄焦系统•鞍山钢铁公司焦炉干熄焦系统•唐山钢铁公司焦炉干熄焦系统•马鞍山钢铁公司1-4#焦炉干熄焦项目PLC控制系统•马鞍山钢铁公司1-4#焦炉干熄焦项目DCS控制系统•马鞍山钢铁公司5#、6#焦炉干熄焦项目PLC控制系统•马鞍山钢铁公司5#、6#焦炉干熄焦项目DCS控制系统•鄂钢干熄焦项目自动化控制系统•鄂钢干熄焦项目除尘、蒸汽发电自动化控制系统•昆钢干熄焦项目除尘、蒸汽发电自动化控制系统•济南信赢煤焦化公司干熄焦系统56Copyright © 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.谢谢！谢谢！。