|
Комплексная автоматизированная система управления известняково-обжигательного отделения Жабинковского сахарного завода.
Вексклярский В.Ю., Дагаев А.Ю., Докучаев О., Кабальский Г.В., Марченко М.В. ("Техинсервис ЛТД"), Ковалевский Н.П., Кудрин В.В., Солоной И.М. ("Жабинковский сахарный завод", Беларусь).
Украинский системный интегратор Шнейдер Электрик - фирма "Техинсервис ЛТД" занимается реконструкцией известняково-обжигательного отделения сахарного завода, включая в комплект поставки системы управления (СУ) с различными функциональными возможностями, от простого дистанционного управления механизмами до полностью автоматизированной СУ.
На Жабинковском сахарном заводе осуществлена реконструкция известняково-обжигательного отделения. Потребность в извести и углекислом газе обеспечивают две печи Ш-80 и ИПШ-100, которые могут работать как совместно, так и раздельно, в зависимости от качества и количества перерабатываемых свеклы или сахара-сырца.
Система управления условно подразделяется на следующие подсистемы:
- Управление подготовкой и загрузкой шихты в печь ИПШ-100;
- Управление подготовкой и загрузкой шихты в печь Ш-80;
- Управление выгрузкой печей и производством известкового молока;
- Управление газовым отделением.
Подсистема подготовки и загрузки в печь ИПШ-100 (рис.1) включает:
- Механизмы подготовки шихты
- питатель известняка
- ленточный транспортер подачи камня на вибратор отсева
- вибратор отсева камня
- ленточный транспортер отсева камня (общий для обеих печей)
- ленточный транспортер подачи камня в часовой бункер запаса камня
- питатель кокса
- ленточный транспортер подачи кокса в часовой бункер запаса
Рис. 1. Мнемосхема "Загрузка печи ИПШ-100"
- Механизмы загрузки дозатора кокса
- вибрационный питатель кокса
- ленточный транспортер отсева кокса
- Механизмы загрузки ковша скипового подъемника
- вибрационный питатель камня
- транспортер подачи шихты в скип
- вибрационный питатель кокса, управляемый частотным приводом
- Лебедка скипового подъемника
- привод лебедки скипового подъемника, управляемый частотным приводом
- Загрузочное устройство
- привод поворота бункера (угол поворота определяется программой и соответствует лучам правильной 7-ми конечной звезды)
- привод поднятия затвора
Подсистема подготовки и загрузки в печь Ш-80 (рис.2) включает:
- Механизмы подготовки шихты
- питатель известняка
- барабан отсева камня
- ленточный транспортер отсева камня (общий для обеих печей)
- ленточный транспортер подачи камня в часовой бункер запаса камня
- питатель кокса
- ленточный транспортер подачи кокса в часовой бункер запаса
Рис. 2. Мнемосхема "Загрузка печи Ш-80"
- Механизмы загрузки дозатора кокса
- вибрационный питатель кокса
- ленточные транспортеры отсева кокса (2 шт.)
- Механизмы загрузки ковша скипового подъемника
- вибрационный питатель камня
- транспортер подачи шихты в скип
- вибрационный питатель кокса, управляемый частотным приводом
- Лебедка скипового подъемника
- привод лебедки скипового подъемника, управляемый частотным приводом
- Загрузочное устройство
- привод поворота бункера (угол поворота определяется программой и соответствует лучам правильной 7-ми конечной звезды)
- привод поднятия затвора
Все движущиеся механизмы (транспортеры, барабан отсева камня, устройство поворота бункера, привод поднятия затвора, механизм натяжения троса лебедки скипа) снабжены датчиками движения или датчиками положения, определяющими состояние оборудования. Эти датчики включены в систему управления и сигнализации.
Стоит отметить, что отделение загрузки печей снабжено системой видео-наблюдения с выводом информации на Центральный диспетчерский пункт управления заводом с автоматическим переключением камер в зависимости от технологической ситуации. Для отображения информации о количестве кокса и камня в суточных бункерах используются два табло. На эти табло, во время работы печи, выводится время оставшееся до опустошения бункеров в соответствии с текущей производительностью завода (час,мин), а во время загрузки бункеров - уровень в них (%). Это позволяет ритмично загружать бункеры и не допускать их опустошения.
Система управления обеспечивает учет количества загруженных скипов в печь и суммарное количество взвешенного кокса и шихты в килограммах (за час, за прошлый час, за смену, за прошлую смену, за сутки, за прошлые сутки, за кампанию). Эти данные необходимы для оперативного анализа работы отделения, с точки зрения технологических и экономических показателей.
Подсистемы загрузки подразделяются на три участка - наполнение суточных бункеров камня и кокса, подготовка шихты и подача её в скип, выгрузка шихты из скипа в печь.
На технологическом участке загрузки суточных бункеров происходит первичное отсеивание мелкой фракции камня на "грохоте" для печи Ш-80 и на вибросеялке для печи ИПШ-100, удаление отсева камня, подача камня и кокса в суточные бункеры запаса - соответствующими транспортерами. На участке подготовки шихты происходит отсев и взвешивание кокса, вторичный отсев камня, смешение шихты и загрузка её в скип, взвешивание шихты. На участке загрузки скипа в печь - транспортировка и выгрузка шихты из скипа в печь.
Подсистема выгрузки печей и производства известкового молока.
- Выгрузка извести из печи ИПШ-100 (рис.3).
Выгрузка из печи ИПШ-100 осуществляется с помощью выгрузочного стола, управляемого частотным приводом. Частота колебаний стола меняется в зависимости от производительности завода, косвенным показателем которой является уровень в мешалке грязного молока. Подача воды в известегасильный аппарат производится аналоговым клапаном в соответствии с коэффициентом соотношения и коррекцией по плотности молока.
- Выгрузка из печи Ш-80 (рис.4).
Выгрузка из печи Ш-80 осуществляется вибропитателем и транспортером извести. Включение указанных механизмов происходит с определенной периодичностью. Время включения - постоянно, изменяется время интервала между ними в зависимости от потребления известкового молока заводом. Вода на гашение подается дискретно одновременно с подачей извести в известегасильный аппарат. Количество воды определяется интегрированием расхода.
Если в работу включены обе печи - одна из печей (по выбору) определяется ведущей и работает на 100% мощности, а вторая - ведомой, и работает по потребности завода в известковом молоке.
Рис. 3. Мнемосхема "Выгрузка печи ИПШ-100"
Рис. 4. Мнемосхема "Выгрузка печи Ш-80"
- Производство известкового молока.
В известковом отделении реализовано:
- подготовка воды на гашение (температура, давление);
- управление подачей грязного молока на песколовушку Русселя грязного молока;
- контроль давления чистого молока на песколовушку Русселя чистого молока;
- поддержание расхода чистого молока на завод при помощи частотного привода насоса;
- контроль состояния и работа приводов транспортеров отсева песка, вытяжек из известегасильных аппаратов, шнеков песколовушек и мешалок грязного и чистого молока с выдачей звуковой и световой предупредительной и аварийной сигнализации;
управление аварийной или принудительной выгрузкой извести на сторону.
Газовое отделение (рис.5).
В подсистему газового отделения входит поддержание требуемого разрежения в печах шунтированием газового насоса №1 при помощи аналогового клапана, а также изменения оборотов насоса №2 посредством частотного привода. Задание для разрежения определяется в зависимости от производительности печи, т.е. количества загружаемых скипов за час. Одновременно с этим ведется контроль зоны горения в печи по температурам выгружаемой извести и отбираемого газа из печи, а также порога минимального давления газа на сатурацию. Если указанные параметры выходят за требуемые пределы производится коррекция задания разрежения в печах.
Рис. 5. Мнемосхема "Газ"
В газовом отделении также производится:
- контроль температур выходящих из печей газов до и после скрубберов;
- аварийная подача воды на скрубберы в случае отказа циркуляционных насосов;
- открытие клапанов самотяги печей в аварийных ситуациях;
- поддержание требуемого уровня воды в ресивере газа;
- поддержание требуемого расхода воды на газовые насосы.
Сатурационный газ очищается на станции очистки газа (сухая ловушка, скруббер, мокрая ловушка) и подается водокольцевыми насосами через ресивер газа на сатурацию. Необходимо поддерживать разрежение и температуру газа на выходе из печи, контролировать уровень воды в ресивере газа, а также обеспечивать требуемый расход воды на газовые насосы. Разрежение газа в автоматическом режиме поддерживается следующим образом: определяется производительность завода по количеству загруженных скипов шихты. По этому количеству устанавливается заданное разрежение. Если температура газа на выходе из печи превышает заданную, то клапан разрежения начинает поддерживать эту температуру в заданных пределах. Если давление газа на сатурации падает ниже заданного предела, то клапан разрежения начинает поддерживать необходимое давление на сатурации.
Программно-технический комплекс системы управления состоит из трех управляющих контроллеров средней канальности Momentum (Schneider Electric), трех операторских графических панелей (ОП) Magelis (Schneider Electric) и рабочих станции (РС) на базе Monitor Pro (Schneider Electric).
Принята распределенная структура СУ. Контроллеры связаны между собой сетью Modbus Plus.
Управление оборотами приводов дозаторов кокса и лебедек обеих печей, выгрузочного стола ИПШ-100, насосов молока из МИКа Ш-80 и на дефекосатурацию, а также газового насоса осуществляется частотными преобразователем Altivar ATV-58 (Schneider Electric). Частотные преобразователи также объединены сетью Modbus Plus. Это позволяет полностью контролировать работу частотных преобразователей и двигателей, не допускать их перегрузок и перегревов.
Операторские панели расположены в щитах управления непосредственно возле технологического оборудования (печь Ш-80, печь ИПШ-100, газовое отделение) и позволяют вести наблюдение за ходом технологического процесса.
В центральном диспетчерском пульте (ЦДП) установлена рабочая станция. Она даёт возможность проводить мониторинг и управление технологическим процессом, архивацию данных с передачей требуемой информации по сети Ethernet на компьютеры главного инженера, главного технолога и старшего мастера известково-газового отделения.
<< вернуться
|
;)
;)
;)
;)
;)