泡花碱工艺设计控制流程

泡花碱生产工艺流程采用DCS为控制核心，可实现自动、手动等对窑炉的碹顶温度、助燃风风量、窑压、燃烧换向、自动配料等的综合自动控制功能。1、由控制站、操作站及工程师站组成DCS控制系统，具备冗余功能。2、共设两套操作站/工程师站，每套操作站均可对两条窑炉生产线进行监控，并具备与二期工程通讯能力。 3、设多回路工业电视一套，分别对2条线出料链板进行监测，监视器为液晶监示器，可切换放大画面。配料系统由两条独立的生产线构成，有称量、输送、混合等工艺过程，具有全自动、手动两种控制方式，（手动包括DCS机控和人工手动）。l 窑压自动调节（调节引风机频率）、窑顶温自动调节（采用调节窑炉助燃风机频率与煤气炉助燃风机频率），具有自动、手动两种操作方式及配有后备手操器。l 火焰换向具备全自动，手动操作。手动包括DCS机控和人工手动（在规定的时间内自动控制熔窑火焰换向）换向不到位时，系统给出报警信息，同时换向过程中各段时间参数均可调整。l 具有出料链板机故障报警并与下料机停车连锁。l 加料机推扒与喂料均由变频器通过计算机和人手动两种方式控制加料量。加料机配套控制柜放置于配电室。l 余热锅炉出口蒸汽流量及压力信号进入DCS系统，应具备原积算仪所有功能，同时具备累计量按日、月打印输出功能。l 余热锅炉水位信号进入DCS系统，具有水位控制、显示报警功能。n 煤气站保留常规仪表，将原煤气站三台数显调节仪改为三台手操器。一旦DCS出现故障，由手操器控制。将1号、2号、3号煤气发生炉饱和空气 温度和压力调节纳入DCS系统，具备自动、手动功能。l 煤气站、余热锅炉房、空压机房、动力室的主要测控参数和动力设备（如：水泵、电机、风机等）的运行状况均进入系统监测并设有故障报警。1 大炉温度控制碹顶温度的控制直接关系到玻璃生产过程中的熔化，它通过调节煤气压力并配以一定比率的助燃风风量来完成。为保证大炉内的温度稳定系统中还加入了调节上下限锁定功能，防止执行机构的过量调节。窑压通过调节引风变频或烟道闸板执行器来实现炉内微正压自动控制。它调节的好坏也关系到大炉内温度的变化，所以要确保其稳定。燃烧换向的自动控制能够实现南北燃烧定时控制及连锁保护功能；在换向时系统将锁定所有调节回路或改变其调节状态，在换向结束后再恢复原有调节自动控制。换向控制分手动与自动，自动时由DCS自动完成，可由监控计算机自由设定换向间隔时间；手动时可由面板操作按钮人工操作完成。综上所诉，窑炉热工控制系统是一个复杂而综合的控制系统，可完全由DCS内部编写的控制策略来完成。而盘面智能仪表与DCS可以实现双向无扰动切换，在DCS损坏的情况下也能完成手动及单回路的自动控制，这就更增加了系统的可靠性。2 配料控制 配料称重传感器及控制器均采用梅特勒-托利多产品，整个配料设置两套互为备用，由各自独立的DCS控制系统完成；称重传感器将发生的信号传递给称重控制仪，控制仪通过PROFIBUS DP通讯传至给DCS，DCS按照预先设置的料方进行全自动控制；系统采用减量法实现连续控制，砂秤分二进一出、一进一出可控，碱秤为一进一出设置手动与自动功能，手动控制时可通过盘面按钮完全手动来完成，也可以通过控制仪及与按钮配合来实现半自动称重控制。配料的这种设计方式极大的提高了系统的稳定性，即使脱离DCS，称重配料依然能继续生产。A、配料系统由两条独立的生产线构成，有称量、输送、混合等工艺过程，具有全自动、手动两种控制方式，（手动包括DCS机控和人工手动）。两条线均可独立向两台窑炉供料（注：混料机采用双开门方式排料，上料采用电动三通控制）。B、计量称重设备包含计量仓和计量仓给料机与排料机，计量仓的给料与排料均采用电磁振动给料机。C、在上料、称量、混合、输送等工艺过程控制中应提供连锁、分散、就地等多种控制形式。D、具有水份在线测定接口，可实现加水量自动和人工手动输入双功能。E、具备混料机电流监测、报警及与配料系统连锁功能。（混料机单台电机功率45KW）。F、将窑炉进料仓混合料位与配料系统联锁。G、混料机、混合料斗提机以及砂、碱斗提机设有现场维修开关。H、砂碱上料与脉冲除尘、电磁阀连锁（便于现场人员操作）。I、砂碱配料量具有按班次、天、月等多种累计及打印功能。整体系统提供声光异常报警功能，可通过DCS检测的所有数据来完成自动提示指导操作人员处理并通过上位机记录以备查询。注：整套控制中，预设每个电气设备（电机、泵）等均配一个手自动状态转换显示（1 DI干接点），一个运行状态显示（1 DI干接点）。变频器控制也需要运行状态显示（1 DI干接点）。2 工艺流程操作顺序配料工序：简介：本期两套窑炉，每套窑炉设一条配料线，同时每条配料线可以通过混合机的开门相互使用，从而作到互为备用。每条配料线有两个沙仓、一个碱仓，两个沙仓下面共用一个计量秤（计量仓），碱仓独立使用一个计量仓。秤重后的沙、碱进入混合机，混合机有两个开门（出料口），两个开门分别进两个皮带，然后分别向两个窑炉进料。 1、上料部分：1.1、检查设备一切正常，人工确定沙仓料位，并确定配置泡花碱的品种。1.2、如果两个砂仓料位不足，DCS或人工控制砂仓分料器，确定分料器的到位信号，然后DCS或人工控制砂仓斗提机分别向需要的砂仓加料。注：两个砂仓的品种不一样，所以在进砂时同时粉料器选择向相应的砂仓进料。1.3、如果碱仓料位不足，确定两个碱仓进料口的一个，由DCS或人工控制电磁阀（即碱分料器）选择，同时必须根据到位信号确定另一个处于关闭状态，在进料前，必须由DCS先开脉冲除尘器，同时，由DCS打开引风机及落料阀，确定到位后，DCS控制碱仓进料斗提机和电磁阀进料。2、 配料部分：2.1、如果砂仓及碱仓的料位到位或充足，检查1#窑炉和2#窑炉的窑头料仓料位高低，根据需要选择配料线和需要进料的窑炉，确认并下发至DCS；检查核对或重新输入配料料方（加料设定值），检查当前料方是否与最新料方一致后，确认并下发至DCS；设定本批次自动配料的付数，确认并下发至DCS；检查或重新设置补料量（补料设定值）后，并且保证补料量大于对应的料方值1020公斤左右，并下发至DCS；检查或重新设置各料仓的慢排设定值（小于加料设定值1030公斤），并下发至DCS；检查或重新输入各延时时间设定，确认并下发至DCS。检查1#窑炉和2#窑炉的窑头料仓料位高低，根据需要选择配料线和需要进料的窑炉可按电脑屏幕上的对应的自动配料启动按扭（每条配料线有两个按钮），各输送设备及混合机自动顺序启动，若输送设备及混合机运转正常，则DCS控制开始分别向砂和碱计量仓补料。2.2、DCS控制打开砂仓活化漏斗上的振动电机1，并DCS打开活化漏斗出口下面的电磁振机2，开始向砂计量仓加料，同时计量仓的重量通过托利多的秤重模块将信号远传到DCS，并在DCS画面上作显示、累积、控制（累计具有手动清零），当显示重量达到补料设定值时 ，DCS关闭活化漏斗上的振动电机1及活化漏斗出口下面的电磁振机2。2.3、DCS控制启动碱仓活化漏斗上的振动电机1，并DCS启动活化漏斗出口下面的电磁振机2，开始向碱计量仓加料，同时计量仓的重量通过托利多的秤重模块将信号远传到DCS，并在DCS画面上作显示、累积、控制（累计具有手动清零），当显示重量达到补料设定值时 ，DCS关闭活化漏斗上的振动电机3及DCS关闭活化漏斗出口下面的电磁振机4。2.4.砂、碱计量仓补料完成后，DCS可以控制排料电磁振机向混合机加料。2.5.启动计量仓下部的电磁振机，砂和碱计量仓同时(也可延时)开始快速向混合机加料（排料），电脑屏幕上的砂和碱排料量由0开始增加（对应的补料量显示同步减小）；当各排料量接近对应的料方值时，开始慢加料；当各排料量达到对应的料方值时，排料电磁振机停止运行。排料同时根据需要由DCS打开向混合机加水的电磁阀，水的流量同时远传流量计在DCS画面上显示，加水量达到料方的设置加水设定值时，自动关闭电磁阀。同时混合机的电流与进料连锁，电流过载时混合机自动停车，自动配料暂停，停止排料和加水。自动配料切换至手动。2.6.砂、碱计量仓向混合机加料均采用“减量法”完成，当实际进料值达到对应的慢排设定值 时（此值在DCS画面上可以设定），DCS输出信号，控制两段式电磁振机慢速加料，以达到精确控制，当达到设置值后，DCS自动关闭两段式排料电磁振机。2.7. 计量仓向混合机加料后，DCS可以延时35分钟，混料机相应的卸料门开门卸料，延时1030秒后，自动关门。开门过程中，DCS打开相应的混合机缓冲仓壁的振动电机以及下面缓冲仓出口的电磁振机，等卸料门关闭若干秒后，DCS关闭混合机缓冲仓壁的振动电机以及下面缓冲仓出口的电磁振机。2.8.配料线向某个窑炉进料时，由DCS顺序打开相应的输送皮带及进窑头料仓的斗提机，根据这个，并由DCS控制相应的混合机卸料门，卸料门与相应的皮带传送、斗提机连锁，并根据开关门的接近开关(或行程开关)（DCS显示）确认开关门是否到位。若开门不到位，则不能自动关门，混合机缓冲仓壁的振动电机以及下面缓冲仓出口的电磁振机将持续运行；若关门不到位，则计量仓不能排料。2.9.设备联锁顺序：混合机卸料门混合机缓冲仓电磁振机及振动电机输送皮带斗提机到窑头料仓。2.10.窑头料仓（混合料仓）在DCS设料位连续监测，并设报警信号，根据报警选择是否向窑头料仓进料，窑头料仓的出口设有加料推扒电机，摆头气缸，振动电机，在DCS上人工设定输出电流信号控制加料推扒电机和振动电机变频器调整向窑炉投料的速度。窑炉工序：1.窑炉的温度、压力进DCS显示，具体点数见附表。2.窑压（PT101）通过调节引风机的变频器来实现炉内微正压自动控制。、注：后背盘上采用手操器及手自动转换开关，在DCS故障时仍可以操作变频器。.3.窑温采用调节窑炉助燃风机频率与煤气炉助燃风机频率，实现自动闭环控制和手动开环控制功能（TE101）。注：后背盘上采用手操器及手自动转换开关，在DCS故障时仍可以操作变频器。.4.窑炉出料口在后背盘采用摄像机监控。5.池壁循环冷却水泵根据工艺要求与炉温连锁控制。冷却水流量开关FS-101提供冷却水断水报警信号。6.马蹄窑换向燃烧控制系统，采用DCS自动控制，并在后背盘上设手动控制，煤气换向采用电机换向、空气换向采用气缸控制，控制逻辑见逻辑图。每隔20分钟换向，换向时间和空气延时时间可以设置，换向前有换向预告，控制现场的预告警铃发出信号，同时DCS也有显示。7.窑炉加热采用热煤气，来自厂区的煤气站，煤气总管（换向前）温度和压力进DCS显示。8.窑炉废气经烟道余热锅炉除尘器引风机烟囱。9.余热锅炉的水位进DCS显示，并控制补水泵及加水电磁阀。10.余热锅炉出口的蒸汽压力进DCS显示、流量进DCS显示并累计流量煤气站工序简介：煤气站采用独立的控制系统，共设三台煤气炉，正常状态两开一备，煤气炉的饱和空气的温度压力进DCS显示控制。1.根据炉温TE101A/B，DCS系统仅输出电流信号，调节煤气炉鼓风机的变频器（FZ2101/FZ2201/FZ2301）。2.根据煤气炉饱和空气管的温度TIC2101/ TIC2201/ TIC2301，DCS系统仅输出电流信号控制对应的煤气炉蒸汽调节阀（TV2101/TV2201/TV2301） 其他工序空压机站输出总压力进DCS显示，一路开关量输入进DCS报警显示。水处理站一路开关量输入进DCS报警显示。脱硫系统中，备用几个点，根据现场调整。工艺流程示意图沙仓沙仓碱仓沙计量仓碱计量仓混合机混合机缓冲仓活化料斗活化料斗活化料斗传送皮带斗提机窑头料仓窑炉沙斗提机沙仓份料器碱斗提机碱仓脉冲除尘落料阀出料窑 炉煤气蓄热室（北）煤气蓄热室（南）空气蓄热室（北）空气蓄热室（南）热 煤气来自煤气站空气来自空压机站余热锅炉除尘器引风机（有手操器）烟囱助燃风机（有手操器）总烟道闸板去余热锅炉煤气温度压力调节煤气炉鼓风机及煤气炉蒸汽管调节阀窑炉部分工艺流程示意图