DCS控制系統在立磨熱風爐供熱系統中的應用

摘 要：本文簡述DCS控制系統在立磨機供熱采用臥式熱風爐系統中的應用，為燃煤沸騰爐進行磨機供熱廠家提供改進參考案例。柳州臺泥新型建材有限公司二號生產線2008年2月投產，礦渣微粉設計能力為90t/h。其中主要工藝設備立磨機采用燃煤沸騰爐進行微粉烘干，隨著原、燃料成本的不斷提高，燃煤采購成本已由2008年的約500元/t，提高到2012年的1000元/t，生產運行成本加大。2012年通過采用立磨機臥式熱風爐供熱系統設計方案，整個工藝流程降低生產勞動成本，提高自動化水平。本文主要介紹DCS控制系統在立磨機供熱采用臥式熱風爐系統中的應用，為燃煤沸騰爐進行供熱廠家提供改進參考。

關鍵詞：熱風爐 DCS控制 Modicon Quantum InTouch

中圖分類號： TF325 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）01（a）-0000-00

1熱風爐供熱系統

臥式熱風爐爐容按20×104kcal/m3設計，以焦爐煤氣為點火源及長明火源，主燃高爐煤氣，為磨機提供熱量為60GJ/h以上的干燥煙氣。熱風爐產生的高溫煙氣（～1000℃）通過兩次混合、兩次降溫，獲得180℃～280℃的干燥煙氣供給磨機，保證立磨機90t/h的生產能力。

2熱風爐生產工藝檢測參數及控制

本項目主要檢測工藝參數如下：

（1）熱風爐生產用高爐煤氣流量、壓力檢測；

（2）熱風爐生產用焦爐煤氣流量、壓力檢測；

（3）熱風爐爐膛溫度檢測及高溫報警；

（4）熱風爐外送高溫煙氣流量、溫度檢測及高溫報警；

（5）熱風爐爐內火焰檢測；

（6）熱風爐吹掃用氮氣壓力檢測。

本項目主要調控對象：

（1）熱風爐點火監測及控制系統；

（1）助燃風機、冷卻風機、快速切斷閥的遠程控制及現場手動控制；

（2）高爐煤氣總管、焦爐煤氣總管、高溫煙氣總管、空氣總管調節閥開度遠程控制及現場手動控制；

（3）冷卻風機調節風門開度遠程控制及機旁調節控制。

3 DCS控制系統配置及功能實現

3.1硬件配置

熱風爐DCS系統檢測控制點：模擬輸入信號：13路，溫度檢測信號：2路，模擬輸出信號：4路，數字輸入信號：20路，數字輸出信號：16路。根據檢測點數配置遠程I/O站，遠程站硬件配置詳見圖二所示，本系統采用雙冗余電源進行供電，當一個電源發生故障時，另一個正常的電源將維持所需供電，從而使底板處理和通訊不受影響，每個冗余電源向底板提供8A電流。本系統選用雙冗余電纜通訊模式，從適配器接兩路干線同軸電纜97-5951-000RG-11到本地I/O主站， 當一條電纜斷開時不會使通訊中斷，對系統的正常運行提供雙重保障。其余的信號模塊見圖1示意。

圖1.遠程I/O站硬件配置

3.2軟件編程

本項目通過軟件編程，實現熱風爐生產數據的實時采集，遠程調控，報警聯鎖，報表打印及數據存儲功能。

4改造前后成本對比

4.1降低供熱成本

原柳州臺泥新型建材有限公司采用燃煤提供熱源，采購成本約為1000元/t，改造后以高爐煤氣為燃料，燃氣成本為0.065元/Nm3，按每小時60GJ供熱成本計算，改造后月供熱成本降低約80.2萬元。

4.2動力消耗

改造前動力運行功率約為122kW/h， “煤改氣”后的動力運行功率約60 kWh，每月節約用電（122-60）×24×30=44640 kWh，按照1kWh=1度電，電價0.5元/度計算，每年節約電費：44640度×12×0.5元/度≈26.78萬/年。

4.3勞動定員

由于整個供熱系統采用DCS控制，自動化水平有所提高，系統投行后可減少工人5人，每年的工資及其他費用按7萬元考慮，每年節約工資成本：5人×7萬/年=35萬/年。

5 結束語

礦渣微粉利用高爐生產工業廢渣，不僅可以變廢為寶，提高礦渣的附加值，為企業創造可觀的經濟效益，而且節約大量不可再生資源，具有良好的經濟效益和社會效益，對節能和環境保護十分有利。本文介紹的DCS控制立磨熱風爐供熱系統在柳州臺泥新型建材有限公司已達到設計要求，系統運行穩定。

參考文獻

[1]朱桂林.中國鋼鐵工業固體廢物綜合利用的現狀和發展.[J]廢鋼鐵.2003，（1）.

[2] 振明等.固體廢物的處理與處置[M].北京：高等教育出版社.1992，304-325.

[3] 何衍慶 俞金等.集散控制系統原理及應用.北京：化學工業出版社，2003.7.6