高炉煤气方案
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加热炉点火用高炉煤气改造方案为了配合公司综合、合理利用能源,有效保证川钢公司整个生产链条的有序、平稳运行,根据生产部的安排,我厂加热炉今后点火烘炉、升温及小样炉都将彻底停用焦炉煤气,改用高炉煤气。
由于焦炉煤气的发热值(16000 ∽ 18800KJ/m3)大约是高炉煤气发热值(3350∽4200KJ/m3)的4.5∽4.8倍,因此,目前的点火烧嘴及其煤气管道在改用高炉煤气后将不能达到使用要求,需将其进行改造,改造的具体方案如下:一:轧钢一区:1、点火煤气管道的改造:目前一区点火烧嘴内、外线主供焦炉煤气管道管径为DN150,取焦炉煤气发热值为高炉煤气的5倍值计算,改造后的高炉煤气管道管径应为DN350。
考虑到一区加热炉焦炉煤气点火烧嘴管道设计偏小,之前在点火烘炉时都存在升温慢、温度达不到800℃的现象,因此,本次改造应考虑煤气管道具有一定的富余量,改造后的煤气管道可设定为DN400。
改造后的高炉煤气管道接口位置应在高炉煤气总管调压平台最后一只手动蝶阀之后、操作平台第一只手动金属硬密封蝶阀之前。
同时需增设一只DN400的手动/电动金属硬密封蝶阀、一只DN400的电动盲板阀、一只DN400手动/电动调节阀。
改造后的高炉煤气管道的吹扫和放散系统:吹扫管道与放散管道及其配套阀门可利用目前已有的相应设备设施,只需重新接口。
2、点火烧嘴改造:目前的焦炉点火烧嘴煤气管道直径为DN80,改用高炉煤气后需增大到DN100,考虑原设计本身能力不足,因此,可增加到DN150。
相应的控制阀门也需改用DN150的金属硬密封蝶阀,点火烧嘴需重新采购,采购数量为12套,即按目前的数量配置。
点火烧嘴改造后,其现有的液化气引气点火装置也不能使用,需重新进行配套改造。
3、点火烧嘴砖根据高炉煤气的发热值及燃烧特点,其结构需作相应的改造。
4、此外,由于现有的高炉煤气总管调压平台上主管及旁通管道上的盲板阀均为手动,而且阀门之间的膨胀节多处拉裂存在泄漏现象,因此,在本次改造时可同时对此处进行改造:取消旁通管道及其所有阀门,同时取消主煤气管道上的手动盲板阀及手动蝶阀,改用一只金属硬密封电动蝶阀、一只电动调节阀。
xx钢厂高炉煤气发电利用初步方案xxxxx高炉煤气发电利用初步方案一焦钢高炉煤气技术条件1.1 总煤气产量:5.5-6万立方米1.2 放散量:3-3.5万立方米1.3 CO含量 33%1.4 S含量:600-1000mg/立方米1.5 1.9吨焦炭/吨铁1.6 7吨铁/h1.7 热值:4000-5000kj、1000大卡以上1.8 送风量38000-40000立方米/h1.9 企业每年生产最低产量27万吨,最高产量为30万吨。
1.10 每年正常生产时间不低于330天。
1.11 该高炉年设计生产时间为350天。
二煤气发电方案的比较燃气发电技术成熟的工艺有:燃气、蒸汽联合循环发电、蒸气轮机发电、燃气内燃机发电,下面针对三种发电方式进行比较。
(一)蒸汽轮机发电这是一个非常传统的技术,也是大家比较熟悉的工艺方式。
它是采用锅炉来直接燃烧燃气,将燃气的热能通过锅炉内的管束把水转换为蒸汽,利用蒸汽推动蒸汽轮机再驱动发电机发电。
系统的主要设备是燃气燃烧器、锅炉本体、化学水系统、给水系统、蒸汽轮机、冷凝器、冷却塔、发动机、变压器和控制系统,工艺流程比较复杂。
蒸汽轮机发电机组运行热效率较低,但运行可靠、机组寿命长、燃气不需特殊的净化处理是其优点。
它所需要的是对锅炉用水的软化处理,锅炉房较大的土建投资加大了土建投资。
只有当产气量特别大,且供气年限长的情况下,才选择汽轮机发电。
优点是:对于燃料气体品质要求比较低,只要燃气燃烧器能够承受的气体,一般都可以适应,燃气只需要有限的压力,因而燃气处理系统投资比较简单。
缺点是:工艺复杂,建设周期比较长,难以再移动,必须消耗大量的水资源,占地比较多,管理人员也比较多,小机组能源利用效率太低,发电效率通常不到15%。
(二)燃气、蒸汽联合循环发电从工作原理上看,燃气轮机无疑是最适合燃气利用的工艺技术之一。
燃气轮机是从飞机喷气式发动机的技术演变而来的,它通过压气机涡轮将空气压缩,高压空气在燃烧室与燃料混合燃烧,是空气急剧膨胀做功,推动动力涡轮旋转做功驱动发电机发电,因为是旋转持续做功,可以利用热值比较低的燃料气体。
钢铁企业高炉煤气平衡使用预案(ISO45001-2018)为进一步加强高炉煤气的使用和平衡,减少放散量,提高能源综合利用率,制定煤气平衡使用管理规定如下:一、煤气产生量及使用1、根据高炉炉况,炼铁厂高炉吨铁产气量按1800 m3计算,损失率约为5%,高炉热风炉及其他自用量约占总量的45%计算,外供煤气量按煤气外供总量的55%计算;2、其它使用高炉煤气单位为:炼铁厂4台烧结机,2座竖炉,喷煤及烘干机;炼钢厂中包烘烤,550轧钢厂加热炉;动力厂煤气发电。
3、25MW煤气发电生产所需煤气量为13万立方米;4、550用量在4万M3/h左右。
5、炼钢厂中包烘烤用量2.万M3/h,大板坯用0.1万M3/h。
6、喷煤煤气用量为0.5万M3/h,烘干机煤气用量约1万M3/h。
7、两座竖炉煤气用量3万M3/h。
8、烧结1#、2#及3#、4#煤气用量总量大约在4万M3/h。
二、煤气管网压力要求1、现高炉煤气总管网压力为15-35KPa,各单位正常生产需煤气压力为:2、炼钢厂烤包所需压力不能低于10 KPa,否则烤包煤气压力不足,造成点火困难,烤包时间延长,影响生产;设备及管网最高承受压力为16 KPa,否则容易造成隐患;3、轧钢厂在正常生产时煤气压力不能低于15 KPa,不能高于25 KPa;在停产时,加热炉保温所需煤气压力不低于10 KPa;4、炼铁厂烧结一车间正常生产时要求煤气压力10 KPa以上,不能低于5 KPa,否则造成熄火或回火爆炸;低于10 KPa时减风减烧或降低机速;5、烧结二车间正常生产时需煤气压力16 KPa以上,最低不能低于5 KPa,否则造成熄火或回火爆炸;低于16 KPa时减风减烧或降机速;6、竖炉车间需要煤气压力20 KPa以上,最低不能低于5 KPa,否则熄火或回火爆炸;低于20 KPa时减风减烧或降低机速;7、高炉一车间生产时所需煤气压力20KPa,二车间生产所需煤气压力25KPa;8、受管道直径、管道路程及其它降低管网压力因素影响,煤气管网和用户使用压力压差约为5-10KPa,为保证煤气压力、流量和使用安全,煤气总管管网压力不能高于35Kpa。
1080m3 高炉煤气净化系统技术方案1.前言本方案为江西萍钢实业股份安源分公司炼铁厂 1080m3 高炉煤气净化系统设计、供货、施工总承包工程投标技术方案,是依据贵公司发放的“煤气布袋除尘器招标技术要求”所供给的资料,以及我公司实施的烟气治理工程的成功阅历制定的。
在方案制定过程中,我专业技术人员本着贯彻国家环保治理政策、除尘设备长期牢靠运行、满足工艺操作和检修作业要求目的,同时考虑尽量削减工程投资、降低运行本钱,以满足萍钢对本工程的要求。
我公司格外有信念做好本工程工程,通过本工程的实施高炉煤气质量将有大的提高,延长热风炉炉砖的使用寿命,区域环境和厂区四周环境可望得到显著改善,企业形象和社会效益将得到进一步提高。
2.工程概况2.1工程名称: 江西萍钢实业股份安源分公司炼铁厂 1080m3 高炉煤气净化系统设计、供货、施工总承包工程。
2.2工程建设地点:萍乡钢铁责任安源分公司炼铁厂区内。
2.3承包方式:设计、供货、施工总承包。
2.4工程要求:满足国家和钢铁行业对环保的要求, 净化后煤气含尘浓度≤10mg/m3。
3.工程现状及要求江西萍钢实业股份安源分公司炼铁厂建 1080m3 高炉,萍钢要求高炉煤气净化承受干法,煤气除尘器为外滤式脉冲反吹布袋除尘器,反吹气源为氮气,除尘箱体为双排布置。
布袋反吹承受 PLC 掌握,输灰系统为操作室掌握,粉尘加湿为现场掌握。
除尘器支撑为钢构造框架,除尘器顶部设防雨棚。
4.高炉工艺参数炉容1080m3炉顶煤气压力〔高压〕0.2~0.25MPa 高压率 95%〔常压〕30 kPa炉顶煤气发生量〔最大〕250000N m3/h〔正常〕220230N m3/h炉顶煤气温度〔正常〕150~280℃重力除尘器出口煤气含尘量〔高压〕~6g/N m3〔常压〕~12g/N m35.设计原则5.1符合国家有关政策、标准及标准, 净化后煤气含尘浓度≤10mg/m3。
5.2系统设计合理、先进、经济、安全、运行牢靠、操作和检修便利。
高炉煤气发电项目方案一、概述为了综合利用高炉剩余煤气,减少对大气排热、减少温室效应,***钢厂把450m3高炉车间产生的24000m3煤气作为煤气锅炉的主要燃料,拟安装一台 35t/h煤气锅炉,配一台6MW凝汽式汽轮发电机组。
二、主机选型主机设备参数如下:1、燃煤气锅炉 1台型号: *G—35/3.82—Q额定蒸发量: 35t/h额定蒸汽温度: 450℃额定蒸汽压力: 3.82MPa给水温度:150℃排烟温度:150℃2、汽轮机 1台型号: N6—3.43型式:凝汽式额定功率:6MW额定进汽量:28.5t/h额定进汽压力:3.43MPa额定转速: 3000r.p.m3、发电机 1台型号:QF—6—II额定功率: 6MW功率因数: 0.8冷却方式:空冷励磁方式:可控硅励磁三、电厂设计方案的燃气管道及辅助设备3.1全厂总体规划及厂区总平面规划布置本工程的建设规模为35t/h燃气锅炉配6MW汽轮发电机组。
厂区主要建(构)筑物有:主厂房、机力通风冷却塔、烟囱、疏水泵房、综合水泵房、化水车间等。
厂区布置力求紧凑,满足设计规范要求,工艺流程合理,管线连接顺直、短捷,对厂区污染小。
(1)生产区:生产区位于厂区西南面,主厂房由北向南依次分别为汽机房、除氧间,锅炉、疏水泵房东西布置,位于除氧间南侧。
疏水泵房南侧为烟囱。
(2)水塔区:水塔区位于厂区东北面,工业水池在厂区东北角,其西面为机力通风冷却塔,综合水泵房在冷却塔南面。
(3)化水区:化水区位于厂区东南面,包括化学水处理车间及罐区。
3.2燃料输送本工程建设规模为一台35t/h纯烧高炉煤气锅炉配一台6MW凝汽式汽轮发电机组。
锅炉燃料利用**钢铁有限公司的高炉煤气,高炉煤气由煤气总管引接,采用高支架架空敷设至电站。
管线所经过区域无重要建筑物,且平坦,易于敷设。
由于煤气的产量与压力有较大的波动,本工程需用的煤气量也会随负荷变化而有较大的波动,进而影响燃气压力的稳定。
为保证其压力的稳定,设置通流能力为32000Nm3/h 的一级多路调压系统。
新区高炉引煤气方案一、目的:因高炉大、中修结束投产后,需将产生的高炉煤气顺利引入煤气管网,属危险作业。
为保障安全,特制定此引煤气方案。
请审核后执行。
二、引煤气时间:年月日时三、引煤气前准备工作:1、管段上的煤气排水器加水溢流;2、各放散阀、旁通阀组试开关一次并处于正常;3、各密闭阀、盲板阀手动、电动、远程控制调试合格、开关自如;4、布袋除尘、减压阀组、TRT调试试运转合格;5、系统管道、除尘箱体等气密性试验合格;6、将煤气取样管引至便于操作的安全位置;7、准备好爆发试验筒。
四、氮气赶空气程序:先进行分段吹扫:打开布袋除尘荒煤气管道末端放散阀,关闭各箱体进口盲板阀,关闭重力除尘器锥心阀,从重力除尘器通入N2(氮气),吹扫荒煤气管段,从荒煤气末端放散阀处检测O2≤1%,关小N2,保持流通。
2、关闭各布袋箱体进、出口盲板阀,关闭各箱体下部卸灰阀,打开各箱体顶部放散,从箱体下部疏灰氮气口通入N2进行各箱体吹扫,依次从各箱体顶部放散处检测O2≤1%,关闭N2来源,同时关闭各箱体顶部放散阀。
3、上述两段氮气吹扫合格后,确认末端出口盲板阀、密闭阀处于关闭状态,打开末端放散阀,依次打开布袋除尘各箱体进、出口盲板阀,将重力除尘器N2阀门调大,压力控制在2~3Kpa,从末端放散处检测O2≤1%,关小N2,保持正压。
五、引煤气程序:1、经检查确认上述各项工作到位后,通知公司总调,并由总调通知能源厂煤气车间和各煤气用户关注煤气压力,随时调控;2、得到总调回复后,进行引煤气操作;3、关闭重力除尘器N2,打开重力除尘器锥心阀;4、打开入总管蝶阀和盲板阀阀前放散阀(末端放散);5、高炉盖1个炉顶放散;6、依次打开1#~12#布袋箱体顶部放散,每个放散放2分钟后关闭;7、见末端放散有煤气后,在末端放散取样口用取样筒做爆发试验3次合格后;8、再次打开关闭的1个炉顶放散,关闭重力除尘器锥心阀;9、打开入总管前的盲板阀,确认夹紧无泄漏后,打开入总管蝶阀;10、开重力除尘器锥心阀,盖炉顶放散阀,引煤气入总管;11、全面检查无误后,引煤气结束。
引送高炉煤气方案签发人:引送高炉煤气方案1 目的为确保引送小高炉煤气作业区域及在引送和使用煤气过程中的人员生命和设备安全,杜绝各类安全事故的发生,为安全顺利生产创造条件,特制定本管理规定。
2 技术确认对设备安全确认(包括防爆阀、压力表、煤气管道、盲板阀、打压记录、耐压记录等)。
接地网安全确认(包括避雷设施的接地图、管道设施的接地图等)。
(负责人:)引送煤气条件确认(连续3次的爆发试验,合格后关闭放散阀)。
(负责人:王胜平)3 准备和要求统一引送煤气人员的组织、指挥。
做好管网的煤气爆发试验准备工作。
检查确认所有管网人孔、取样孔、吹扫孔、盲板阀处于关闭状态,放散阀全部在开启状态。
检查确认所有管网及用户的水封是否具备引送煤气条件。
(负责人:)警戒人员必须到位,并设立警戒现场。
现场所有无关人员禁止入内。
检查确认警戒区内无明火。
(负责人:)检查主管网无施工动火,确认电焊机接地线全部拆除。
安全制度及岗前培训已完成(包括:安全操作规程、事故紧急救援预案等)。
引送煤气期间的救护工作和监护工作,呼吸器、警报器、报警仪等全部到位。
(负责人:)4 准备工作的实施设备的确认要在引送煤气前一天完毕〔包括爆发试验取样点,放散阀位置及阀位,煤气用户及管网的水封情况等〕。
(负责人:王胜平)安全、保卫措施的落实及现场警戒区的形成,在引送煤气前90分钟完毕。
)(负责人:准备工作确认完毕,向主管领导报告,确认具备引送煤气条件,方可引送煤气。
5 引送煤气技术方案采用煤气直接吹扫空气的方法,分段引气的原则,分为从小高炉向煤气外网总管引送煤气、从煤气外网总管向大烧结引送煤气及从煤气外网总管向热风炉引送煤气三段。
从小高炉向煤气外网总管引送煤气在引送煤气前,确认各阀门的状态①高炉净煤气进外网总管盲板阀(DN 1200)、蝶阀(DN 1200)全部关闭。
(负责人:彭海华)②外网通热风炉管道盲板阀(DN 1600)、蝶阀(DN 1600)全部关闭。
高炉煤气管道施工方案概述本文档为高炉煤气管道施工方案,旨在介绍高炉煤气管道施工的过程、注意事项及关键步骤。
背景高炉煤气管道是高炉系统中的重要组成部分,负责输送煤气到各个设备和工艺单元。
因此,高炉煤气管道的施工质量直接关系到高炉系统的运行效率和安全性。
施工过程高炉煤气管道的施工包括以下主要步骤:1. 前期准备在开始施工前,必须进行充分的前期准备工作。
这包括收集和分析工程设计图纸、明确施工范围和工期、制定施工计划等。
2. 管道布置根据设计图纸,确定煤气管道的布置方案。
考虑到煤气流量、压力、温度等因素,合理确定管道直径、材质和布置方式。
3. 材料采购与检验根据设计要求,采购符合标准的煤气管道材料。
在材料到场后,进行严格的材料检验,包括外观检查、尺寸测量、强度测试等。
4. 管道安装在进行管道安装前,必须进行场地勘察和标线工作。
然后根据设计要求,进行管道的切割、连接和焊接。
在安装过程中,需要注意管道的垂直度、水平度和对齐度,必要时使用测量工具进行测量。
5. 施工质量控制在施工过程中,必须进行质量控制,以确保施工质量达到设计要求。
这包括监督施工人员的操作、检查焊接质量、进行泄漏测试等。
6. 管道保护管道安装完成后,需要进行管道的防腐和保温处理,以延长管道的使用寿命并确保管道的安全性。
7. 竣工验收施工完成后,需要进行竣工验收。
验收内容包括检查工程质量、验收材料、填写竣工报告等。
注意事项在进行高炉煤气管道施工时,需要注意以下事项:1.管道施工需要遵循相关的安全规范和操作规程,严格执行施工工艺流程;2.施工人员必须具备相关的操作技能和证书,经过专业培训并严格遵守施工安全要求;3.在进行焊接工作时,必须采取适当的防护措施,如佩戴焊接面罩、手套等,防止焊接过程中的辐射和火花对人员和设备造成伤害;4.施工现场必须保持整洁有序,杂物必须及时清理,防止堵塞管道。
结论高炉煤气管道施工是保证高炉系统正常运行的重要环节。
施工方案的制定和严格执行能够确保工程质量和安全性。
一、高炉煤气的平衡高炉煤气用户按下优先级顺序进行平衡:炼铁热风炉、烧结、轧钢、气烧窑、锅炉(用于发电)。
相关要求如下:1、高炉煤气必须确保轧钢的正常生产,高炉煤气压力须保持在8.5kPa以上,如遇平衡困难,应根据实际情况,按以下顺序逐条或同时采取多条措施进行平衡:(1)减少蓝图余热锅炉高炉煤气用量8000m3/h,直至停炉。
(2)减少瑞鑫余热锅炉高炉煤气用量12000m3/h,直至停炉。
(3)25MW发电机降低发电机负荷(1.2万kWh左右),高炉煤气用量4万m3/h,当两座高炉同时休风时,停25MW发电机。
(4)由管控确认,减少石灰窑煤气用量,直至全停。
(5)由管控确认,停一台烧结机。
(6)由管控中心确定轧钢减少煤气使用量,直至停产保温。
(7)高炉热风炉减烧高炉煤气,高炉休风后热风炉应停烧高炉煤气。
2、炼铁厂应做好高炉煤气放散系统的日常维护工作,在高炉煤气压力低于15kPa情况下,不得出现煤气放散情况。
高炉煤气自动放散设定压力的修改必须同时征得安环部与管控中心的同意。
3、在煤气不足情况下,尽可能安排轧钢热装热送,减少煤气消耗。
4、日常运行中12万m3高炉煤气柜最低柜容按照5万m3控制,当柜容低于5万m3时,控制余热发电量,提高柜容;当高炉计划休风时,提前将柜容提高至10万m3,余热发电机控制发电量,确保管网压力8.0kPa,气柜开始往高炉煤气管网补气直至最低柜容2万m3;当轧钢、烧结、石灰窑计划停产检修时,在停产前将气柜柜容降至2万m3,确保煤气富余时气柜及时进气,避免煤气放散。
二、转炉煤气的平衡1、转炉煤气应满足炼钢、轧钢、石灰窑、锅炉(常明火)。
2、转炉煤气热值要求:正常情况下,要求外送的转炉煤气的O2含量应控制在1.8%以下,CO含量应控制在49±5%范围。
3、炼钢需制定出按照气柜O2含量<1.8%的回收、按照气柜CO含量>40%回收的两套操作方案,便于岗位职工根据煤气管网压力波动情况随时切换回收方案。
钢铁企业高炉煤气平衡使用预案钢铁企业高炉煤气平衡使用预案(ISO45001-2018)为进一步加强高炉煤气的使用和平衡,减少放散量,提高能源综合利用率,制定煤气平衡使用管理规定如下:一、煤气产生量及使用1、根据高炉炉况,炼铁厂高炉吨铁产气量按1800 m3计算,损失率约为5%,高炉热风炉及其他自用量约占总量的45%计算,外供煤气量按煤气外供总量的55%计算;2、其它使用高炉煤气单位为:炼铁厂4台烧结机,2座竖炉,喷煤及烘干机;炼钢厂中包烘烤,550轧钢厂加热炉;动力厂煤气发电。
3、25MW煤气发电生产所需煤气量为13万立方米;4、550用量在4万M3/h左右。
5、炼钢厂中包烘烤用量2.万M3/h,大板坯用0.1万M3/h。
6、喷煤煤气用量为0.5万M3/h,烘干机煤气用量约1万M3/h。
7、两座竖炉煤气用量3万M3/h。
8、烧结1#、2#及3#、4#煤气用量总量大约在4万M3/h。
二、煤气管网压力要求1、现高炉煤气总管网压力为15-35KPa,各单位正常生产需煤气压力为:2、炼钢厂烤包所需压力不能低于10 KPa,否则烤包煤气压力不足,造成点火困难,烤包时间延长,影响生产;设备及管网最高承受压力为16 KPa,否则容易造成隐患;3、轧钢厂在正常生产时煤气压力不能低于15 KPa,不能高于25 KPa;在停产时,加热炉保温所需煤气压力不低于10 KPa;4、炼铁厂烧结一车间正常生产时要求煤气压力10 KPa以上,不能低于5 KPa,否则造成熄火或回火爆炸;低于10 KPa时减风减烧或降低机速;5、烧结二车间正常生产时需煤气压力16 KPa以上,最低不能低于5 KPa,否则造成熄火或回火爆炸;低于16 KPa时减风减烧或降机速;6、竖炉车间需要煤气压力20 KPa以上,最低不能低于5 KPa,否则熄火或回火爆炸;低于20 KPa时减风减烧或降低机速;7、高炉一车间生产时所需煤气压力20KPa,二车间生产所需煤气压力25KPa;8、受管道直径、管道路程及其它降低管网压力因素影响,煤气管网和用户使用压力压差约为5-10KPa,为保证煤气压力、流量和使用安全,煤气总管管网压力不能高于35Kpa。
大型高炉煤气取样分析远程监控系统
目前,大型炼铁高炉煤气取样分析控制系统大多是人工装置,人工取样不仅劳动条件恶劣,而且分析结果很难代表某一时间高炉煤气成分实际的径向分布。
为此笔者设计了大型炼铁高炉远程煤气自动取样分析监控系统。
本系统采用安装组态软件MCGS 的工控机为上位机和PLC 为下位机来对大型炼铁高炉(2200 m3 )远程煤气取样现场进行过程监控,取代了目前的人工取样分析装置。
1 系统组成
本系统由工控机、煤气取样现场控制柜、煤气取样机和红外在线分析装置组成。
工控机安装在主控室,用以收发取样分析系统的远程信号,记录、储存、显示和处理各项分析结果。
煤气取样现场控制拒安装在取样装置平台上,在控制柜上可以手动操作也可以自动操作,煤气取样机安装在取样平台上,受现场控制柜控制,是直接驱动采样杆从炉中取气的机械装置。
红外在线分析装置安装在取样平台上的分析室中,用于在线分析取样机取出的高炉煤气样品,并将分析结果传输到主控室的计算机中。
控制系统框图如图1 。
2 基于MCGS的上位机的远程监控
主控界面由组态软件MCGS 设计。
图2 为现场工艺的仿真画面,在主控室工控机上可以实时显示现场的工艺流程。
3 MCGS监控系统与下位机PLC的通信
3. 1 通讯协议
本系统采用欧姆龙PLC 的Hostlink 通讯协议。
MCGS通过上位机中的串口和PLC 上的通讯单元建立串行通讯连接。
欧姆龙PLC 与计算机的串行通信连接有2 种方式:①利用PLC 的RS-232 接口,这时可以直接用电缆与计算机建立连接,这种通信方式PLC 的地址为。
;
② PLC 通过一个连接适配器与计算机连接,用适配器时PLC 地址由自己设置。
由于RS-232 串口通讯方式一般不超过50 m ,而该煤气监控分析系统通信距离为200 m ,需在上位机与PLC 之间加一个RS-422 适配器,该适配器将RS-232 通讯格式转换为RS-422 通讯格式,可实现远距离通讯,并提高了抗干扰能力。
3. 2 串口父设备设置
欧姆龙PLC 设备必须挂接在串口父设备下,串口父设备用来设置通信参数和通信端口。
要使上位机组态软件MCGS 能正确操作PLC 设备,必须设置好设备名称、采集周期、初始工
作状态、PLC 地址、内部属性等。
欧姆龙PLC 常用的通信参数:波特率9600 , 2 位停止位,偶校验,7 位数据位。
MCOS 串口父设备的通讯参数必须与PLC 的通讯参数一致,这样MCGS 才可以读写欧姆龙PLC 的各个继电器区和寄存器,从而达到操作PLC 设备的目的。
具体设置是在下位机的编程环境和MCGS 组态软件的设备窗口中完成的。
4 系统软件设计
4 .1 主程序设计
本系统设计有现场手动、现场自动及远程自动3 种操作模式。
现场手动和自动操作模式是在现场控制柜上完成,远程自动是在主控室上位机主控画面点击远程启动按钮实现的,通常情况下,应该采用在主控室远程自动控制方式进行煤气取样和分析。
远程监控采用MCGS 组态软件设计的监控画面可以实时观察到煤气取样机的每一步实时动作,如各个电磁阀、气控阀、取样管的前进、后退等。
分析结果图表画面可以准确地显示出实际的高炉煤气中CO 、CO2的含量.本系统不仅改善了工人的操作环境,而且取样分析结果准确可靠并可以随时打印、查询。
主程序流程图如图3 。
4.2 分析子程序设计
取样结束后给红外线在线分析设备一个开始分析的触点指令,此时分析设备中工作气泵开始工作。
分析系统PLC 按照设定的时间启动和关闭气路切换电磁阀(F10 ~ F14 )。
每分析一路气样需要60s , (前40s 分析,后20s 传输)。
在分析40s后将数据传输给主控室计算机。
当把最后一路气样分析完毕时,发出分析结束指令,关闭取样和旁路气控阀气源电磁阀和分析工作泵。
计算机在获得分析数据20s 内,将数据经过过滤(滤掉歧义值),采集最大数值用柱状图、曲线、数据表予以显示和存储。
分析子程序流程图如图4 。
5 结束语
整个系统实现了自动化控制,操作者可在主控室远距离操作现场设备,并可监视现场设备的运行情况,大大降低了劳动强度。
系统还提供了煤气泄漏紧急退出取样系统按钮,当发生意外时,按下紧急退出按钮,系统按照预先编好的紧急退出程序退出取样系统、提高了系统的安全性。
分析结果形成历史报表方便查询,为炼铁工艺的提高提供了可靠的参考数据,更容易掌握高炉工况的规律,提高了炼铁高炉的使用寿命。
因此使用和推广高炉煤气自动取样分析系统对节约能源,提高经济效益有较大的作用。