實現貴冶陽極爐重油閥組自動控制

夏少華

摘 要：隨著自動控制技術的不斷發展，智能化操作將逐步替代人工操作，使操作規范化、標準化。“一鍵操作”意在規范操作步驟，簡化操作流程，減輕操作工勞動強度，提高生產自動化水平[1]。

關鍵詞：一鍵操作;DCS系統;控制方式;環保

1 引言

陽極爐作為火法冶煉的最后一道工序，冶煉過程中使用重油作為燃料。如果入爐重油的流量控制不好，將導致燃燒不充分，爐口冒大量黑煙。隨著環保、節能降耗意識的增強，精細化操作的要求必然提升，傳統的手動操作方式不能滿足控制需求。因此，改變控制方式，實現重油燃燒精準控制減少環境污染勢在必行[2]。

2 重油閥組原理圖

重油閥組的壓力測點、溫度測點、流量測點引入DCS系統監控，重油流量調節閥引入DCS系統控制，自動跟蹤設定值進行流量調節。重油通斷閥、吹掃蒸汽通斷閥、霧化蒸汽通斷閥通過現場開關盒上的開關手動控制。

在常溫下重油的粘度很大，溫度越高，則粘度越小，并且為了強化燃燒過程，重油燃燒時，必須先把它破碎成微小顆粒的油霧，也就是所謂的“霧化”，閥組使用高溫蒸汽對重油進行霧化。

長時間停用重油時，必須用高溫蒸汽對管路進行充分吹掃，使得管路中沒有剩余重油，防止重油粘結、堵塞管路。

3 手動控制方式

重油閥組的手動控制方式主要分點火手動控制方式和熄火手動控制方式，操作過程需要到現場手動開關閥組上的通斷閥。

3.1 點火手動操作方式

點火前，打開吹掃蒸汽通斷閥，對重油管路進行預熱，同時打開霧化蒸汽通斷閥。預熱結束后，打開重油通斷閥，設置好重油流量設定值，重油流量調節閥跟蹤設定值進行調節。

3.2 熄火手動操作方式

熄火操作過程為停用重油、并對管路吹掃的過程。關閉重油通斷閥，打開吹掃蒸汽通斷閥，將管路中的重油吹掃干凈，防止重油結垢堵塞管路。吹掃一段時間后關閉吹掃蒸汽通斷閥，關閉霧化蒸汽通斷閥。

3.2 手動操作方式的影響

手動操作方式使得操作人員的勞動強度大，且操作的水平不一致，沒有完全按標準化作業，造成以下影響：

① 重油管路堵塞。點火時沒有充分對重油管路進行預熱，熄火時重油管路吹掃不干凈，造成管路堵塞，重油流動不暢。

② 大量重油瞬間噴入爐內。熄火打開蒸汽吹掃通斷閥時，管路中剩余的重油在高壓蒸汽作用下，瞬間進入爐內，得不到充分燃燒，導致出現爐口冒黑煙的現象，造成低空環境污染。

4 自動控制方式

實現重油閥組相關設備的自動控制，首先是將4臺通斷閥引入DCS控制，在深入分析工況、了解操作要求后，制定出“一鍵操作”的流程。

4.1 一鍵“點火”流程

重油閥組的通斷閥在自動狀態下，點擊畫面的“點火”按鈕，確認后，打開霧化蒸汽通斷閥，同時打開吹掃蒸汽通斷閥。60秒后，關閉吹掃蒸汽通斷閥，打開重油通斷閥，點火程序結束，進行正常作業。

4.2 一鍵“熄火”流程

重油閥組的通斷閥在自動狀態下，點擊畫面的“熄火”按鈕，確認后，關閉重油通斷閥，2秒鐘后，打開吹掃蒸汽通斷閥，吹掃2秒，關閉吹掃蒸汽通斷閥10秒，再打開吹掃蒸汽通斷閥吹掃2秒，再次關閉吹掃蒸汽通斷閥10秒，打開吹掃蒸汽通斷閥吹掃60秒，關閉吹掃蒸汽通斷閥，關閉霧化蒸汽通斷閥，熄火程序結束。

4.3 一鍵操作

重油閥組的通斷閥在自動狀態下，一鍵操作才起作用，這樣設計不影響正常的手動操作。為了防止誤操作，一鍵操作需要確認才執行，避免出錯。點火時，對重油管路吹掃60秒，充分預熱后通重油，預防重油堵塞管路。熄火時，停用重油2秒，待重油泄壓后進行吹掃，且反復開關吹掃蒸汽通斷閥，這樣不會將重油瞬間吹入爐內，使得重油充分燃燒，不會冒煙，最后進行較長時間吹掃，完全將重油管路吹掃干凈。

5 結束語

“一鍵操作”使用效果明顯，減少了陽極爐爐口冒黑煙現象，環境得到有效保護。貴冶陽極爐“一鍵操作” 提高了工藝自動化操作水平，形成了標準化操作，減輕了作業人員的勞動強度和精神壓力，是貴冶在標準化、規范化、智能化建設中取得成果的一個縮影[3]。

參考文獻：

[1] 王彬. 斗輪堆取料機“一鍵啟動”操作模式的實現[J]. 港口裝卸，2015（6）：33-35. DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2015.05.013.

[2] 飛思卡爾半導體公司. 自動呼吸控制比手動方式呼吸更經濟有效[J]. 世界電子元器件，2010（2）：53-55. DOI：10.3969/j.issn.1006-7604.2010. 02.017.

[3] 對話工業安全技術發展[J]. 自動化博覽，2008，25（10）：18-20.