干熄焦相关知识概要

Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.牛晓玮北方区冶金行业技术经理[e-mail]罗克韦尔自动化产品在干熄焦中的应用Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.2内容1.干熄焦简介2.武钢7#、8#焦炉干熄焦3.武钢1#、2#焦炉干熄焦4.马钢煤焦化公司1-4#焦炉干熄焦5.业绩干熄焦技术•提高焦炭质量•环境保护•节约能源3主要设备•红焦的运输、装炉及冷却的红焦排出任务（950℃~1050℃）–电机车–焦罐及其运载车–提升机–装入装置–排出装置•红焦的冷却及余热回收（250℃)–干熄炉–鼓风装置–循环风机–废热锅炉•粉尘回收–一次除尘–二次除尘器等4武钢7#、8#焦炉干熄焦2003年12月投产，2004年6月达产2x55孔6米焦炉，1x140t/h干熄焦装置干熄焦技术推广应用和干熄焦设备国产化重点工程日本新日铁公司的技术和关键设备，基本设计由新日铁公司，详细设计由鞍山焦耐院电机车定位精度达到正负10毫米水平5工艺流程6工艺布置图7技术特点•干熄炉设计为圆形•采用圆形旋转焦罐，有利于均匀接焦•装入装置带有先进的“十”字形料钟，利于均匀装焦并保护干熄炉风帽•带有旋转密封阀的连续排焦装置，有利于均匀排焦•循环风机采用变频调速，有利于更精确的调节循环气体流量•二次除尘器采用多管旋风除尘器，有利于提高循环气体除尘效率•设计有给水预热器对进入干熄炉的循环气体进一步冷却•完全燃烧循环气体中的H2和CO8三电一体化系统功能•焦罐车、APS系统•提升、行走系统•装入系统•预存段料位控制系统•排焦系统•运焦及称量系统•除尘系统•焦粉排除回收系统•气体循环系统•锅炉控制及保护系统•供水系统•汽轮发电机系统•能源介质辅助系统•生产报表管理系统•控制过程报警诊断系统11武钢1#、2#焦炉干熄焦•2004年6月首钢设计院、新日铁工程公司、北京中日联公司总包•2005年11月26日装“红焦”试生产,提前10天投产•当时国内处理焦炭能力最大的干熄焦装置•每小时可处理焦炭140吨，年处理焦炭能力在100万吨以上，年产蒸汽（1.2MPa）59.62万吨•国产化率达到90%以上•回收能源水平高，每吨红焦通过干熄焦装置能够产生约0.6吨的蒸汽•环保水平高，经过除尘后的烟气排放量含尘浓度小于等于30mg/m312EI控制系统•自动化控制系统–干熄焦本体–发电站–除盐水站–干熄焦本体除尘–筛焦楼除尘•工程设置4个I/O过程站，3个控制室。–电站及CDQ本体的冗余PLC柜放在1#I/O过程站–本体除尘的PLC柜放在2#I/O过程站–筛焦除尘的PLC柜放在3#I/O过程站–除盐水站的PLC柜放在4#I/O过程站–电站、本体及本体除尘的HMI放在主控中心，筛焦除尘及除盐水站的HMI放在各自的控制室。(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.13武钢1#、2#焦炉干熄焦•操作员站x7–17”纯平显示器,2.6GHz,512M内存，60G硬盘–分辨率为1280×1024–Windows2000，RSView32,RSLinx–画面更新时间≤1秒–数据更新时间≤1秒–操作响应时间≤1秒•每台CRT均可独立显示，单元控制室内的所有CRT组态相同，可互为备用。(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.14系统可靠性要求PlantMESinterfacesEthernetControlNetFactoryTalkLiveDataControlNet冗余ControlLogix远程I/O•HMI操作站热备•控制器冗余•自动同步•透明切换•使用标准ControlLogix硬件•无需编程•无扰切换•过程控制网络冗余•内置标准ControlNet•I/O站电源模块冗余•I/O模块带电插拔ControlNetControlNetEthernet工程师站操作员站武钢1#、2#焦炉干熄焦I/O点数(Confidential–ForInternalUseOnly)Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.16干熄焦本体系统CDQ点数发电站点数除盐水站点数模拟量输入15012025模拟量输出30305开关量输入120010065开关量输出50013035总计1880380130CDQ除尘点数筛焦楼除尘点数模拟量输入2520模拟量输出55开关量输入6570开关量输出100110总计195215本体系统配置图17武钢1#、2#焦炉干熄焦设备清单181EI1柜1.冗余控制系统11756-L55M14LOGIX5555处理器（3.5M）221756-ENBT10/100M自适应以太网接口模块231756-CNBRControlNet通讯接口模块（双回路）441786-TPST型直接头851756-N2空槽盖板261757-SRM冗余模块271757-SRC1冗余电缆（1米）181756-PA72电源模块（10A220VAC）291756-A77槽框架22.I/O站11794-IE88点模拟量输入模块621794-TB33层端子基板631794-ACNR15ControlNet适配器模块（双通道）141786-TPST型直接头2马钢煤焦化公司1-4#焦炉干熄焦24马钢煤焦化公司1-4#焦炉干熄焦•控制系统–干熄焦本体控制系统(2套)–干熄焦除尘地面站控制系统(1套)–筛焦除尘地面站控制系统(1套)–汽轮发电站(1套)•操作员站–干熄焦综合电气室操作室(10台)–汽轮机中央控制室(3台)25综合电气室距干熄焦除尘地面站约260米；综合电气室距筛焦除尘地面站约300米马钢煤焦化公司1-4#焦炉干熄焦-焦炉本体26本体除尘系统27筛焦除尘系统28HMI画面29HMI画面30HMI画面31HMI画面32HMI画面33HMI画面34HMI画面35HMI画面36控制柜37设备名称型号及规格外形尺寸数量单位安装地点UPS柜10kVA1000x1000x2200mm2个综合电气室PLC柜1000x800x2200mm6个综合电气室继电器柜1000x800x2200mm4个综合电气室UPS柜5kVA800x800x2200mm1个干熄焦除尘地面站PLC柜800x800x2200mm1个干熄焦除尘地面站继电器柜800x800x2200mm1个干熄焦除尘地面站UPS柜5kVA800x800x2200mm1个筛焦除尘地面站PLC柜1000x800x2200mm1个筛焦除尘地面站PLC柜体38济钢干熄焦2x140t/h39济钢2x140t/h干熄焦提升机•2006年9月投运•额定起重量：66吨（焦炭21.4吨、焦罐35.6吨、焦罐盖9吨）•提升重量：81吨（吊具15吨）•起升高度：35m•提升速度：高速20m/min,中速10m/min,低速4m/min（AC400KW、720rpm）•提升事故速度：4m/min（AC75KW1500rpm）•行走速度：高速40m/min，低速4m/min（AC75KW、1000rpm）•行走事故速度：3.5m/min（AC7.5KW、1500rpm）•电源：AC380V，50Hz•工作行程：12.33mCopyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.40干熄焦提升机－要求工况•工作级别：整机工作制A8，起升机构工作制M8，运行机构工作制M7•作业率：连续工作：180次/天（实际140次/天），8min/次（包括将空罐下放到运罐车后等待电机车移位换罐约60s；将满罐放到干熄炉上方，打开罐底后等待卸料约25s）。•年工作日：345天。负载持续率：100％•操作：主控室操作（自动），车上操作室操作（自动、手动、更换钢丝绳操作）•精度：±10mmCopyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.41干熄焦提升机电气控制系统硬件•辅助电源柜（事故备用电动机动力柜、制动器回路）•RGU整流柜（带有直流母线、ControlNet的附件）•起升机构逆变器柜(带有直流母线、ControlNet的附件)•运行机构逆变器柜（带有直流母线、ControlNet的附件）•机上主PLC控制柜（带冗余CPU）•机下I/O控制柜（带PV1000-Plus触摸屏和中间继电器）•机上I/O控制柜（带控制回路的UPS）•机上I/O操作台（采用常规按钮、开关控制）•机上I/O换绳操作箱（采用常规按钮、开关控制）•机下I/O禁止操作箱（采用常规按钮、开关控制）•ControlNet组件•ControlNet冗余移动光纤电缆，ControlNet同轴电缆。•起升机构、行走机构测速编码器到装置的屏蔽电缆Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.42干熄焦提升机驱动设备•主起升机构、走行机构的驱动设备选用罗克韦尔的2364F系列以IGBT为功率单元的RGU整流装置、FP700S系列全数字化的变频调速装置。RGU整流装置和变频调速装置都带有通讯板和PLC之间进行ControlNet网络通讯，它们组成集成构架设备配置。其传动主回路配置为：RGU整流回馈装置＋公共直流母线＋逆变器。•本机起升、运行机构采用的调速装置带有速度反馈，它们具有很好的调速性能和动态跟踪性能。完全能够实时的根据工艺给出的速度曲线完成各区段的作业。能实现本机准确定位的要求。•事故运行的驱动：采用常规接触器控制保护。用PLC实现控制和连锁，连锁系统满足工艺要求。Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.43干熄焦提升机PLC控制设备•选用1756系列产品组成的冗余控制系统（买方供货）；冗余网络系统，其中包括：6个RemoteI/O站（其中3个Flex1794RemoteI/O站放在机上），机上、机下RemoteI/O站通过ControlNet网连接两台变频装置及与Controlnet主干网相联。•1756组成冗余的ControlNet网络，从电气室到提升机上采用光纤通讯，该光纤分为两段：固定敷设光纤、可移动光纤（柔性光纤拖缆）。可移动光纤的技术指标为：弯曲半径大约150毫米，最小弯曲循环为100000次。•机下、机上之间连接的电缆包括：所有的动力电缆、电源电缆、测速编码器反馈电缆、两根ControlNet光缆、一对用于急停回路连锁的控制电缆。•本机选用PV1000-Plus10英寸带按钮液晶显示器作为人机对话窗口。它通过ControlNet接口直接连接到ControlNet网络上。Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.44干熄焦提升机系统方案主电源Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.45干熄焦提升机冗余网络Copyright©2007RockwellAutomation,Inc.Allrightsreserved.46干熄焦提升机操作方式•本机的操作方式分为五种：中央自动、中央手动、机上手动、换绳操作、禁止操作•机上手动、换绳操作、禁止操作用于调试、维修和事故操作•正常情况下，本机接受上位计算机的指令自动完成规定的作业（中央自动）：•接受上位计算机的指令。•通过ControlNet网络采集起升机构变频器、走行机构变频器的状态信息并发出运行指令，通过Contro