脫硫沖洗系統(tǒng)智能雙控程序的研發(fā)

朱英浩

摘 要 煙氣脫硫作為冶金行業(yè)中的化工性質(zhì)的生產(chǎn)線有著比較特殊的設(shè)備安全運(yùn)行指標(biāo)，針對宣鋼燒結(jié)脫硫系統(tǒng)（FGD）在使用過程中，自控系統(tǒng)曝露出很多問題，運(yùn)行不穩(wěn)定。除霧器沖洗水系統(tǒng)不能自動運(yùn)行，崗位一直手動操作造成沖洗不及時閥體堵塞嚴(yán)重除霧效率大大降低；閥體故障頻繁不能無間斷運(yùn)行，技術(shù)人員分階段、分設(shè)備、分功能著力從脫硫除霧器沖洗系統(tǒng)的智能雙控攻關(guān)。

【關(guān)鍵詞】除霧器 智能雙控 研發(fā)

1 系統(tǒng)概述

煙氣脫硫作為冶金行業(yè)中的化工性質(zhì)的生產(chǎn)線有著比較特殊的設(shè)備安全運(yùn)行指標(biāo)，針對宣鋼燒結(jié)脫硫系統(tǒng)（FGD）在使用過程中，自控系統(tǒng)曝露出很多問題，運(yùn)行不穩(wěn)定。除霧器沖洗水系統(tǒng)不能自動運(yùn)行，崗位一直手動操作造成沖洗不及時閥體堵塞嚴(yán)重除霧效率大大降低；閥體故障頻繁不能無間斷運(yùn)行；畫面運(yùn)行緩慢卡頓嚴(yán)重，尤其是趨勢界面查詢等待時間長經(jīng)常造成電腦死機(jī)等。以上各類典型故障均與PLC性能考核試驗的測試內(nèi)容密切相關(guān)，技術(shù)人員結(jié)合脫硫系統(tǒng)功能提升目標(biāo)制定一套科學(xué)的完善的脫硫智能雙控系統(tǒng)的技改方案。為此技術(shù)人員分階段、分設(shè)備、分功能著力從脫硫除霧器沖洗系統(tǒng)的智能雙控攻關(guān)，保證脫硫雙控控系統(tǒng)改造完成后，脫硫效率不低于95%，實現(xiàn)工程技術(shù)和社會效益的完美結(jié)合。

2 脫硫沖洗系統(tǒng)的智能雙控程序的研發(fā)

2.1 在程序中添加液位和時間雙控制方式的啟停

低液位啟動優(yōu)先，高液位保護(hù)停止。即在畫面設(shè)置循環(huán)時間，點(diǎn)自動運(yùn)行除霧器系統(tǒng)會自動從第一個閥開始運(yùn)行，循環(huán)一周期后自動停止開始計時達(dá)到設(shè)定值時開始下一個循環(huán)，實現(xiàn)時間間隔自動運(yùn)行。（一個循環(huán)周期：除霧器沖洗水系統(tǒng)共有4層，一層6個閥，從第一層第一個開始到第四層最后一個再循環(huán)到第一層最后一個結(jié)束）。在時間控制的同時由于有液位優(yōu)先原則即在有低液位時優(yōu)先液位控制啟動：在時間啟動的等待間隔中低液位來時時間運(yùn)行的計時數(shù)值復(fù)位，靠液位啟動一個循環(huán)周期后從新計時。在時間啟動運(yùn)行的過程中低液位信號來時所有的沖洗閥會先發(fā)關(guān)命令等閥體關(guān)到位或沒關(guān)到位信號有軟故障時再發(fā)所有閥體命令的復(fù)位信號，準(zhǔn)備好后靠液位啟動沖洗水系統(tǒng)，一個循環(huán)周期后從新計時。然后程序中增加自定義功能塊，添加閥門軟故障。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 REAL轉(zhuǎn)TIME：畫面參數(shù)為實型要想實現(xiàn)時間計時需要轉(zhuǎn)換成time型。此段實現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換，即畫面設(shè)定值就是時間值，單位為分鐘。

時間連鎖啟動，畫面先設(shè)定時間參數(shù)，點(diǎn)自動運(yùn)行后，先復(fù)位沖洗水閥門開關(guān)信號，再發(fā)關(guān)命令，全關(guān)到位后或者出軟故障后發(fā)準(zhǔn)備好，延時5秒除霧器系統(tǒng)開始從第一層第一個閥開始運(yùn)行，一個循環(huán)周期后暫停運(yùn)行（閥體全為關(guān)到位狀態(tài)如個別閥無關(guān)到位信號會出現(xiàn)軟故障信號，命令信號均為0，沖洗水系統(tǒng)為準(zhǔn)備好狀態(tài)）此時開始計時時間達(dá)到設(shè)定值后，除霧器閥開始新的一個循環(huán)周期，以此來實現(xiàn)時間控制。

2.2 程序中設(shè)計液位優(yōu)先原則，在有低液位時優(yōu)先液位控制啟動

在時間啟動的等待間隔中低液位來時會先把時間運(yùn)行的計時數(shù)值shijian2復(fù)位同時低液位信號復(fù)位自循環(huán)延時2，有準(zhǔn)備好的前提下靠液位啟動沖洗水系統(tǒng)一個循環(huán)周期后從新計時。在時間啟動運(yùn)行的過程中低液位信號來時所有的沖洗閥會先發(fā)關(guān)命令等閥體關(guān)到位或沒關(guān)到位信號有軟故障時再發(fā)所有閥體命令的復(fù)位信號，待系統(tǒng)準(zhǔn)備好后靠低液位信號啟動沖洗水系統(tǒng)，一個循環(huán)周期后從新計時。

高液位保護(hù)控制：采用多選二功能塊當(dāng)一個循環(huán)周期內(nèi)三個液位值有兩個液位值達(dá)到某一設(shè)定值時延時10秒發(fā)暫停吸收塔2號信號，循環(huán)系統(tǒng)會暫停運(yùn)行如閥體在關(guān)命令時直接暫停，如果在開命令時此閥會先運(yùn)行完畢再關(guān)閥暫停運(yùn)行，直到有兩個液位低于此值后繼續(xù)運(yùn)行，保證吸收塔液位不超過最高值。

軟故障自復(fù)位功能塊的應(yīng)用實現(xiàn)無間斷運(yùn)行，當(dāng)有開關(guān)命令時，40s內(nèi)沒有開關(guān)到位信號會發(fā)開關(guān)軟故障（O_FAULT/C_FAULT）軟故障加到各個閥的主線上，并在沖洗水系統(tǒng)準(zhǔn)備好前和自動運(yùn)行主線的硬故障上并上軟故障，這樣就能保證無到位信號無硬故障信號時閥門能自動運(yùn)行并沖洗40s。提高了閥的自動運(yùn)行率。

2.3 程序還實現(xiàn)了設(shè)備“報警快速定位”

程序還實現(xiàn)了設(shè)備“報警快速定位”，最合理和有效的做法就是體現(xiàn)在脫硫事故停機(jī)綜合報警、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下的預(yù)警和設(shè)備的跳閘停機(jī)報警具體到直接原因上，即是什么就直接指示出什么，就在報警原因欄中體現(xiàn)。各終端的報警顏色和聲音顯示狀態(tài)完全統(tǒng)一到主控的狀態(tài)。我們在unity編程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步做工作，理清各種報警，徹底分辨和提取特征信號。首故障一來，故障信號置1，同時畫面顯示報警信號，迅速判斷報警原因。

2.4 數(shù)字量的突變和模擬量的去噪過濾

在Unity編程環(huán)境中對脫硫除霧器沖洗系統(tǒng)的所有有關(guān)溫度、壓力和流量等信號點(diǎn)做了改動：在程序的模擬量輸入信號經(jīng)過SCALE_I工程單位轉(zhuǎn)換后增加一個微分器環(huán)節(jié)功能塊LEAD，設(shè)置滯后時間常數(shù) LAG微分時間為3s， 用以濾除信號的異常變化，延遲后的數(shù)值從輸出OUT端輸出。模擬量信號在經(jīng)過SCALE_I和LEAD上述兩個功能塊通道解析和延遲過濾作用后，信號將十分平穩(wěn)，去除了信號中的干擾噪點(diǎn)，模擬量信號經(jīng)過微分模塊計算得出去擾信號最終送到各段程序的保護(hù)邏輯中。經(jīng)過處理后的信號更加可靠的將確認(rèn)是否觸發(fā)設(shè)備的保護(hù)動作或者經(jīng)過報警預(yù)警功能報告給崗位操作員。

2.5 IFIX畫面組態(tài)中vb腳本的應(yīng)用

由于IFIX自帶趨勢沒有額外的功能，所以脫硫除霧器沖洗系統(tǒng)的IFIX記錄趨勢中所有的功能都是由VB制作而成的，其中包括趨勢的顯示和隱藏、趨勢的前進(jìn)和后退、日期和時間的選擇以及篩選等功能。

腳本中嚴(yán)格定義了時間和日期的格式，趨勢移動的步長以及控件屬性的改變等等。從根本上解決了趨勢調(diào)取空難的問題。

3 結(jié)語

改造完善后的燒結(jié)脫硫系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)處理真實可靠快捷、模擬量閉環(huán)控制精準(zhǔn)實效安全。改造也降低了崗位的勞動強(qiáng)度。脫硫智能雙控系統(tǒng)經(jīng)過改造后除霧器沖洗系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定時效性更強(qiáng)、數(shù)據(jù)處理更加精確可靠更加快捷。通過以上的技術(shù)研究和方案實施，成功解決了燒結(jié)脫硫系統(tǒng)投產(chǎn)以來存在的各類問題，改造也降低了崗位的勞動強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)

[1]殷振偉，戚國水.用于脫硫氧化風(fēng)機(jī)的雙控通風(fēng)罩：CN202326457U[P].2012.

[2]SHENLi-fen.濕法煙氣脫硫工程沖洗水系統(tǒng)的改進(jìn)優(yōu)化[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2008.

作者單位

河鋼集團(tuán)宣鋼公司 河北省張家口市 075100endprint