Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Промышленность, производство->Реферат
В долбежных станках резец движется возвратно-поступатель-но в вертикальной плоскости, перпендикулярной к поверхности стола. Характер движений в долбеж...полностью>>
Промышленность, производство->Задача
Решение. 1. Для определения реакций расчленим систему и рассмотрим сначала равновесие стержня АС и раму в целом. Проведем координатные оси и изобразим...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
В сфере науки, делопроизводства и законотворчества, в средствах массовой информации и в политике язык используется по-разному. За каждой из перечислен...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Наряду с выпуском универсальных стандартных торговых стеллажей компания предлагает широкий спектр специализированного оборудования для магазинов хозяй...полностью>>

Главная > Реферат >Промышленность, производство

Сохрани ссылку на реферат в одной из сетей:

Загрузка...

Разработка системы автоматизации процесса пылевдувания доменной печи"

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на доменных печах в качестве заменителей дорогостоящего и дефицитного кокса используют дополнительное топливо, в частности твердое — пылеугольное. Эффективность использования пылеугольного топлива в доменной плавке в значительной мере зависит от равномерного распределения вдуваемого топлива по фурмам доменной печи.

Вследствие неодинакового гидравлического сопротивления отдельных транспортных трубопроводов, а также разного (переменного) противодавления в отдельных фурменных зонах создаются предпосылки для неравномерного распределения угольной пыли по фурмам доменной печи. Известно, что дополнительные топлива (природный газ, мазут, пылеугольное топливо) эффективны только в определенном количестве, выше которого они оказывают отрицательное влияние на работу доменной печи или отдельных фурм.

При неравномерном распределении угольной пыли на одни фурмы может поступать в несколько раз больше пыли, чем на другие, что приведет к неудовлетворительной работе отдельных фурм доменной печи. Это особенно важно при вдувании значительных количеств угольной пыли, близких к максимальным, поскольку при неравномерном распределении угольной пыли по фурмам на отдельных фурмах, где поступление пыли выше среднего, будет сказываться отрицательное влияние излишнего количества дополнительного топлива. Одним из направлений повышения эффективности доменной плавки является переход на пылеугольное топливо.

Эффективность замены кокса пылеугольным топливом в доменной плавке в значительной мере зависит от равномерного распределения пылеугольного топлива по фурмам доменной печи. Только при наличии непрерывного контроля параметров пылеугольной установки возможно осуществить регулирование тепловым режимом печи и тем самым снизить расход топлива. С этой целью технологическая установка должна быть оснащена автоматизированной системой управления. Объясняется это тем, что гибкость микропроцессорных систем обеспечивает кардинальное расширение функциональных возможностей технических средств автоматизации, особенно в части информации, которая служит повышению уровня организации производства, бесперебойности работы установки в оптимальных режимах, повышению безопасности и т.п.

Все более актуальной становиться задача автоматического регулирования производительности пылеугольной установки для стабилизации работы и оптимизации режимов ее эксплуатации.

Одной из проблем связанные с пылеугольной установкой является не равномерное распределение пылеугольного топлива по фурмам доменной печи. Процесс сопровождается значительными скачками температуры внутри печи и приводит к износу либо разрушению футеровки печи, а также к неравномерному прогреву чугуна в печи, как результат, чугун плавится не однородный и плохого качества.

Важным моментом в рассмотрении данной темы является разработка системы управления и вопрос передачи данных от датчиков в ЭВМ, и регулирование потока пылеугольного топлива для вдувания пылеугольного топлива в горн доменной печи.

Вверх

1 Структурная схема компьютерно–интегрированной системы управления процессом пылевдувания в доменную печь

В настоящее время на доменных печах в качестве заменителей дорогостоящего и дефицитного кокса используют пылеугольное топливо [1]. Для приготовления и вдувания топлива используется установка пылеугольного вдувания.

Установка для вдувания пылеугольного топлива, как правило, состоит из двух отделений: 1) отделение для приготовления и сушки угольной пыли; 2) распределительно - дозировочного отделения для дозированной подачи и распределения угольной пыли по фурмам.

Конструкции установок для вдувания угольной пыли в доменные печи отличаются узлами для приготовления угля, средствами доставки приготовленного топлива к распределительно – дозировочным отделениям, дозирующими и распределительными устройствами [1].

В качестве объекта автоматизации принята промышленная установка для вдувания пылеугольного топлива в горн доменной печи № 2 Донецкого металлургического завода. Технологическая схема установки представлена на рисунке 1. На рисунке 1 обозначено: 1 – коллектор; 2 – кран; 3 – фурма; 4 – гидравлическое устройство; 5 – распределительная коробка; 6 – конический клапан; 7 – клапан насоса; 8 – сальниковый компенсатор; 9 – барабанный питатель; 10 – бункер; 11 – пробковый кран; 12 – транспортный трубопровод; 13 – пневмокамерный насос; 14 – затвор бункера запаса; 15 – пылепровод; 16 – запорно-регулирующее устройство; 17 – аэрационный питатель; 18 – вертикальный патрубок; 19 – клапан бункера запаса; 20 – конический клапан бункера запаса; 21 – затвор бункера запаса; 22 – рукавный фильтр; 23 – вентилятор; 24 – бункер запаса; 25 – рампа; 26 – аэрирующее устройство; 27 – камера; 28 – аэратор; 29 – регулятор емкости; 30 – конический клапан бункера запаса; 31 – питающая емкость; 32 – днище емкости; 33 – регулятор расхода установки; 34 – питатель; 35 – коллектора; 36 – регулятор расхода камеры питателя; 37 – регулятор расхода смесителя; 38 – смеситель; 39 – пылепровод; 40 – шланговый затвор; 41 – затвор трассы; 42 – коллектор.

Рисунок 1 – Технологическая схема промышленной установки для вдувания пылеугольного топлива в горн доменной печи № 2 Донецкого металлургического завода

Основными контролируемыми параметрами, которые характеризуют процесс пылевдувания в доменную печь, являются:

- температура в печи;

- давление в печи;

- расход смеси воздуха с азотом в трубопроводе;

- расход пылеугольного топлива;

- вес пылеугольного топлива в промежуточном резервуаре;

- положения регулирующих заслонок и клапанов;

- уровень бункера запаса пылеугольного топлива, резервуаров и трубопроводов соответствующими материалами.

Для контроля указанных параметров используются различные датчики с аналоговым и дискретным электрическим выходами [1]. Так, в качестве сигнализаторов уровня используется электронный сигнализатор уровня типа МЭСУ-1М. Для измерения давления в питающем резервуаре применяется индикатор давления ферродинамический ИДФ-14 с вторичным прибором ВФСМ-10. Измерение и регулирование общего расхода осушенного воздуха на аэрационные питатели осуществляется схемой которая включает: диафрагму ДКН-10,дифманометр ДМ.К-Р-14, вторичный прибор ВФСМ-10, регулятор бесконтактный БРМ-11, задатчик ДЗФМ-4, указатель положения ДУП-К, исполнительный механизм БИМ 2,5/120, клапан дроссельный ДУ-50. Измерение расхода воздуха на отдельные питатели осуществляется соответственно диафрагмой ДКП-Ю, дифманометром ДМИР и вторичным прибором ВФСМ-10. Для контроля движения пыли используется хромель-копелевая термопара ХК в комплекте со вторичным прибором ЭПП-09. Для контроля движения угольной пыли по фурмам используется первичный преобразователь электростатического типа, работающий в комплекте со вторичным прибором типа ЭППВ-60.

Датчики расположены на различном расстоянии друг от друга и от ЭВМ. Максимальное расстояние составляет порядка 1000 м.

Регулирующими параметрами установки являются:

- расход угольной пыли;

- расход воздуха, поступающего на аэрационный питатель.

Система управления процессом пылевдувания должна обеспечить:

1. Непрерывный контроль основных параметров процесса;

2. Равномерное распределение топлива по всем фурмам, путем регулирования расхода пылеугольной смеси;

3. Автоматическое управление процессом пылевдувания с пульта диспетчера с дублированием основных контрольных показаний на панели мастера доменной печи.

В соответствии с выше указанными требованиями в работе предлагается компьютерно–интегрированная система управления процессом пылевдувания в доменную печь. Структурная схема системы управления приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структурная схема компьютерно–интегрированной системы управления процессом пылевдувания в доменную печь

На рисунке 2 обозначено: ДД1, ДДn – дискретный датчик с 1 по n; ДА1, ДАn – аналоговый датчик с 1 по n; БС1, БСn - блок согласования с 1 по n; МК1, МКn - микроконтроллер; ППИ1, ППИn –передатчик последовательного интерфейса; АПД1, АПДn – адаптер (устройство) передачи данных ; СБ – системный блок; ЭВМ – персональный компьютер; РМО – рабочие место оператора; ПЗ1, ПЗm – регулирующие электроприводные задвижки; МдК1, МдКm – модуль коммуникаций; МС1, МСm – модуль сопряжения; МКК1, МККm – модуль контроля и коммуникаций; АРПЗ1, АРПЗm – автоматический регулятор положения задвижки.

Управление процессом пылевдувания осуществляется компьютерно–интегрированной системой управления следующим образом (см. на рисунке 3 блок-схема алгоритма управления)

На первом этапе управления осуществляется инициализация системы управления (блок 1) – это тестирование памяти, настройка портов ввода вывода ЭВМ и микроконтроллеров, проверка линии связи.

Измерение величины параметров, характеризующих работу установки, осуществляется датчиками ДД1, ДДn, ДА1 и ДАn. ЭВМ системы управления осуществляет последовательный опрос датчиков путем посылки к соответствующему адаптеру АПД1, АПДn импульсов «запроса» (блок 3). При этом активизируется микроконтроллер МК1,МКn соответствующего адаптера, который осуществляет прием информации от запрашиваемого датчика и передает информацию ЭВМ. Опрос датчиков осуществляется с интервалом q, в зависимости от скорости изменения состояния измеряемых параметров. Опрашиваются следующие датчики:

- расходомеры угольной пыли и смеси воздуха с азотом в трубопроводах;

- термопары для измерения температуры в топке;

- дифманометры для измерения давления в промежуточном и питающем резервуарах, а также в топке; уровнемеры для измерения нижнего и верхнего уровня в бункере;

- весоизмерительное устройство для измерения веса пыли в промежуточном резервуаре;

- датчики положения регулирующих заслонок и клапанов.

Передача информации от датчиков в ЭВМ осуществляется с помощью адаптеров передачи данных АПД1, АПДn.

Текущие значения параметров, полученные от датчиков, выводятся на показывающие приборы мнемосхемы технологической установки пульта диспетчера. Кроме того, в ЭВМ сравниваются текущие значения параметров с заданными (блок 6 ) и в случае не соответствия формируются управляющие команды на автоматические регуляторы положения задвижки АРПЗ1, АРПЗm (блок 9). Например, изменения температуры печи в контролирующих точках осуществляется изменением расхода пылеугольного топлива путем регулирования расхода воздуха, поступающего на аэрационный питатель.

Рисунок 3 – Укрупненная блок-схема алгоритма управления процессом пылевдувания в доменную печь

ЭВМ состоит из системного блока и дисплея. Информация о работе установки передается от ЭВМ на мнемосхему технологического объекта с элементами индикации и, при необходимости, на печатающее устройство.

Вверх

2 Обоснование принципа передачи данных и разработка структурной схемы адаптера передачи данных



Скачать работу

Похожие работы:

Загрузка...