双段式煤气发生炉的自动控制系统设计

【摘要】：煤气发生炉生产的煤气是陶瓷工业生产中的重要环节，其生产效率的高低和产出质量的好坏直接影响陶瓷生产的成本和品质。因此，提高煤气发生炉的效率和产出煤气的质量对降低陶瓷的生产成本、提高陶瓷的品质以及对整个陶瓷工艺生产水平的提高，具有十分重要的价值与意义。与此同时，我国目前煤气发生炉大多采用旧式电气控制方式，具有操作不方便，控制不严密等缺点，与国外先进技术相比，我国煤气发生炉生产的稳定性和连续性差。因此，采取有效的控制方式提高煤气发生炉的稳定性，保证煤气发生炉生产的连续性，对提高陶瓷企业生产效率，降低企业生产成本将产生十分重要的影响。 双段式煤气发生炉与单段式煤气发生炉相比具有产热量高、对环境污染小、煤炭利用率高等特点，但双段式煤气发生炉在实际生产中仍存在诸多问题，如煤层厚度的控制、汽包液位的控制、饱和温度的控制、炉内偏火的检测等，现场往往采用工人凭借经验的方式进行控制，这样就造成了控制精度不准确、工况不稳定、产出煤气质量时好时坏、甚至出现安全隐患等问题。这些问题严重影响了双段式煤气发生炉正常的、稳定的、连续的进行煤气生产，降低了企业的效率，这些问题都是亟待解决的。 本文通过对双段式煤气发生炉生产工艺的分析，并结合现场运行中存在的问题，指出了影响煤气化的各工艺参数和所需的工艺控制要求，并提出了自动控制系统方案，有效避免了继电器逻辑控制和简单PLC控制所带来的问题。 在深入研究双段式煤气发生炉工艺的基础上，结合工厂实际情况，以安全性、稳定性和先进性为目的，设计开发了双段式煤气发生炉的自动控制系统，实现了自动上煤出灰、炉内偏火检测、酚水循环利用、饱和温度与汽包液位的PID控制。根据实际要求，确定了自控系统的软硬件配置，通过对炉况的监控，保证了工艺参数的稳定，系统经现场调试成功运行，且减少了工人的劳动强度,并为公司提高了效益。 【关键词】：煤气发生炉 饱和温度 汽包液位 自动控制 PID
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题的来源9
• 1.2 我国煤气发生炉控制现状概述9-10
• 1.3 双段式煤气发生炉的优越性10-11
• 1.4 课题研究的目的和意义11-12
• 1.5 课题的主要工作内容12-13
• 1.6 本章小结13-15
• 第二章 煤气发生炉生产工艺概述15-27
• 2.1 煤气发生炉系统的设备构成15
• 2.2 煤气发生炉系统的工艺流程15-17
• 2.3 炉内进行的化学反应17
• 2.4 影响产气质量的主要技术参数17-24
• 2.5 煤气发生炉运行中存在的问题24-25
• 2.6 本章小结25-27
• 第三章 DCS 系统设计27-39
• 3.1 系统拓扑结构图27-28
• 3.2 系统硬件配置28-32
• 3.2.1 工程师站29
• 3.2.2 操作员站29-30
• 3.2.3 现场控制站30
• 3.2.4 控制机柜30-31
• 3.2.5 其它设备31-32
• 3.3 系统软件配置32-36
• 3.3.1 上位机32
• 3.3.2 下位机32
• 3.3.3 点号表32-34
• 3.3.4 接线图34-36
• 3.4 本章小结36-39
• 第四章 控制系统实施39-53
• 4.1 酚水循环利用39-40
• 4.2 偏火检测系统40-41
• 4.3 自动加煤出灰系统41-43
• 4.4 饱和温度 PID 控制43-46
• 4.5 汽包液位控制系统46-50
• 4.6 历史曲线50
• 4.7 联锁保护50-51
• 4.8 本章小结51-53
• 第五章 现场工作和所遇问题53-67
• 5.1 检查与准备工作53-54
• 5.1.1 接地和供电系统检查53
• 5.1.2 系统上电53-54
• 5.1.3 I/O 检查与外部信号接线54
• 5.2 通讯设置54-66
• 5.2.1 局域网建设54
• 5.2.2 ABB PLC 以太网与 PC 机连接54-56
• 5.2.3 ABB PLC 与威纶触摸屏通讯56-61
• 5.2.4 OPC 接口设置61-66
• 5.3 所遇问题66
• 5.4 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 参考文献69-71
• 致谢71-73
• 附录73

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