焦化廠除塵排灰自動控制系統優化

郭建軍

（河鋼集團，河北 宣化 075100）

運焦除塵排灰系統適用于宣鋼焦化廠運焦車間運焦二區、四區皮帶、振篩的粉塵收集，該排灰系統運行穩定高效，有利于改善現場環境和防止焦粉顆粒直接排放到大氣中，對于宣鋼推進節能減排并在新《環境保護法》實施的背景和保護環境呼聲日益增高的形勢下，有著重要的意義。另外，由于運焦原系統設計運行周期為每天運行18小時，耗費大量的電能，不利于宣鋼公司降耗節能的發展要求。同時，運焦除塵排灰系統的可操作性提高，安全性能有了可靠保障。

1 應用前現狀

目前運焦除塵排灰系統無中央自動操作，只有現場手動操作和現場自動操作，崗位工需要到現場操作排灰系統；且排灰循環周期和吹掃時間是固定時間，不能隨工藝和實際灰量修改，排灰循環周期長容易造成卡堵，燒毀電機，排灰循環周期短增加系統負荷和電器開關頻率，減少電器元件使用壽命，不符合公司節能減排降成本的要求；運焦除塵料位計原設計是靜電容式，探頭經常因焦粉焦油腐蝕而損壞，更換需耗費大量費用。為節能降耗，特提出優化篩運焦除塵排灰自動控制系統。

2 實現自動控制的構思及工作原理

（1）修改篩運焦除塵排灰系統PLC程序。增加聯鎖功能，自行設計循環時間，當灰量達到限定值自動排灰，杜絕頻繁排灰，保護電氣系統和排灰系統。

（2）增加WINCC控制操作界面，實現了除塵排灰系統中央自動操作，也實現了在WINCC界面自主設置排灰循環周期和啟動時間，實現良好的排灰效果，如圖1。

在WINCC界面添加輸入輸出功能，將除塵循環周期參數外置，按實際工藝和儲灰狀況自由更改循環周期。在排灰量相對較大時縮短循環時間，避免造成卡堵，保護電機不會因負荷過大而造成損壞；在排灰量相對較小時延長循環時間，減少不必要的電器開關動作，減少系統負荷，延長電氣壽命，節約耗電量。同時因某個倉發生故障產生檢修時，可把其轉換成檢修狀態，從面不會影響其它倉的正常自動運轉。

圖1 控制操作界面

（3）篩運焦除塵料位計由靜電容式改為阻旋式料位計，達到減少料位計損壞的目的，也可根據需要把其投入或解除聯鎖控制中。

3 技術原理及技術方案的內容

3.1 技術原理

（1）優化PLC控制程序，增加聯鎖流程，自行設計時間，當灰量達到限定值自動排灰，杜絕頻繁排灰。

（2）對料位計進行電氣和PLC調試。

圖2 控制程序截圖（1）

3.2 技術方案

（1）重新編寫PLC程序，對原程序進行修改，首先增加了時間周期啟動，中央自動操作和聯鎖控制。時間周期啟動程序如圖2所示。

時間循環周期是通過程序里的兩個定時塊實現。控制部分程序截圖如圖3。

圖3 控制程序截圖（2）

通過對程序的編寫，該程序即能實現中央自動操作、中央手動操作，也能實現料位聯鎖控制。在WINCC界面繪制圖形，添加操作按鈕，實現了遠程中央自動操作。然后通過修改PLC程序，將原程序固定的排灰周期和吹掃時間更改為可修改的變量，并在WINCC畫面調用此變量，做成輸入框，崗位操作工可隨實際情況自主設置排灰循環周期和吹掃時間。最后通過修改PLC程序增加了聯鎖控制，將料位計的開關量信號引入系統，串聯到系統啟停控制程序段中，當實際灰量達到程序限定值時，料位計輸出開關量信號，系統即自動運行，從而實現排灰工序。

（2）增加WINCC控制操作界面，通過添加按鈕和輸入框，實現系統中央自動操作和自主設置排灰循環周期和吹掃時間。

4 應用效果

①改造前。宣鋼焦化廠運焦除塵排灰系統改造前，原系統運行時間較長，且崗位不能隨工藝和實際灰量修改操作參數，只能維護人員具有修改權限，以至于排灰循環周期長容易造成除塵設備卡堵，燒毀電機的現象；排灰循環周期縮短，則增加了系統負荷和電器設備開關頻率，降低了電器元件使用壽命。②改造后。系統經改造后，運行時間大大縮短，經濟效益、環保效益、社會效益顯著。首先，現有系統實現了自動操作排灰，較以前操作方式更加安全和快捷，且安全性能較高。其此，該系統具有操作方便、維修間隔長的特點，降低了對電能的消耗，日常維護量大大降低等特點。滿足了實際應用需求，節約了檢修人力，降低了設備成本，延長了設備壽命，提升了系統的可操作性和安全性能，同時為環境的保護和除塵效果的提升提供了可靠保障。

[1]陳隆樞，袋式除塵技術手冊，機械工業出版社

[2]張殿印，王純，除塵工程設計手冊，化學工業出版社