密闭电石炉控制系统.docVIP

密闭电石炉控制系统 电石工业诞生于19 世纪末，迄今工业生产仍沿用电热法工艺，是生石灰（CaO）和焦炭（C）在埋弧式电炉（电石炉）内，通过电阻电弧产生的高温反应制得，同时生成副产品一氧化碳（CO）。电石生产的基本化学原理： CaO＋3C→CaC2＋CO 式中可见电石生成反应中投入的三份C，其中二份生成CaC2，而另一份则形成CO，即消耗了1/3 的炭素材料，如不加利用，则既费能又增加排出量。为本工艺的一大缺点。要做到CO 的回收利用，才能符合循环经济的要求。 电石（CaC2）是生石灰（CaO）和焦炭（C）于（电石炉）内通过电阻电弧热在1800～2200℃的高温下反应制得。 电石炉是电石生产的主要设备，电石工业发展的初期，电石炉的容量很小，只有100～300KVA，炉型是开放式的，副产品CO 在炉面上燃烧，生成CO2 白白的浪费。到上世纪五、六十年代，国外的电石炉容量向大型化发展，已出现75,000KVA 的电石炉，电石炉也由开放式向全密闭化的进步，现时还采用了中空电极和生产过程的计算机控制。大型化全密闭电石炉的出现，实现了电石生产的副产品CO 的回收，回收的CO 则用于配套的气烧石灰窑，这些技术的成功利用，标志着电石生产在工艺技术上走向清洁生产和循环经济，具备节能减排特征。内燃式和全密闭式电石炉的区别在于：内燃式电石炉，生产过程中产生的副产品CO，在炉面上燃烧，成为含夹带粉尘的CO2的高温尾气排放。 全密闭式电石炉，生产过程中产生的副产品CO 经过净化处理后加以回收利用，正常时应无尾气排放。 西安开轩自动化的密闭电石炉冶炼全程计算机自动控制，可使炉况处于最佳运行状态。除个别环节需人工操作外，其他所有系统都由计算机控制完成，如：电极调节、自动配料、上料、加料、电极压放控制、高压系统、变压器及料位系统的监控报警、冷却水、烟气净化控制报警等。我公司电石炉的控制系统提高了电石炉过程自动化控制，除恒电流方式控制电极自动升降调节外，还开发了以恒阻抗控制原则对信号进行PID运算处理的电极自动调节，提高了电石炉的工作负荷和作业率，避免操作失误时炉况波动和设备事故。我公司的电石炉计算机自动控制系统和电极运行参数优化控制专家系统使电石炉控制水平和技术经济指标达到了一个新水平。 本套系统的操作方式为三种：机旁控制方式、集中手动控制方式、PLC自动控制方式。 机旁控制方式是指通过操作安装在设备附近的按钮盒上按钮达到每个单独系统设备自己独立工作或停止的操作方式，这种操作方式应用于设备调试、设备发生故障检修及系统的日常检修时，为非正常日常操作方式。、 集中手动操作方式是指通过PLC系统，通过操作安装于操作室内的操作台或柜面的元件达到让远程设备根据一定的连锁条件运行或停止的操作方式，这种操作方式为当整个系统内的某个设备发生故障但不影响系统中主要设备的情况下的系统操作方式，为正常日常辅助操作方式。 PLC自动操作方式是指系统根据输入的原料成份、设定的原料配比，依据电炉冶炼电极控制算法，按照已经规定好的程序（连锁条件）自动、固定的执行系统设备运行或停止的操作方式，在这种操作方式下，操作人员只要求进行系统设备的监测和控制参数的设定。这种操作方式为正常的系统操作方式。 系统特点 1、系统网络 用于实现工程师站、操作员站与现场控制站之间数据、资源的互连、共享及打印等。系统网络为冗余配置，采用实时工业以太网与工程师站/操作员站连接，可构建星型、环型及总线型拓扑结构的高速冗余的安全网络，通讯速率10/100Mbps自适应，传输介质为带有RJ45连接器的超5类双绞线或光纤，基于可靠的工业以太网通讯协议，使信息传输更加开放、实时、可靠。现场控制站采用双CPU冗余系统，毫秒级无扰动切换，保证现场设备的不间断运行。 2、 电极升降、压放自动控制系统 电极升降自动控制系统主要根据采集到的弧流、弧压、炉压、档位给定等信号，按照恒电流、恒电阻的控制原理对电极进行控制，通过控制液压系统来实现电极升降的自动控制。在自动控制过程中，随时可以人为干预，通过按键增大或减少输入电流、阻抗或直接修改控制参数，对于电石炉可以根据已有的控制模型输入相应的参数值，也可以手动控制电极升降。 系统可能出现电极软断、硬断等特殊情况时，系统具有相应的保护措施，如电极自动提升等并提供相应的报警；恢复正常后，可继续完成当前的冶炼过程。当电极升降自动调节出现故障、低压配电站出现意外断电等特殊情况时，也可人为地切换为手动控制，继续完成当前的冶炼过程，保证生产过程的连续。控制系统具有故障自诊断功能（如CPU故障、热电阻断线等）。 电极压放自动控制系统完成电极自动压放的动作。PLC系统根据操作员在操作站中设定的时间来计时，预定的时间到达时系统发出执行压放动作指令，将指令输出到液压系统中的六个压放单元，控制其依次动作来完成电