1、芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 1 -芜湖新兴铸管焦化工程高 炉 喷 吹 煤 给 料 装 置 技 术 方 案北京金日新事业技术有限公司二零一一年七月芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 2 -1.概述高炉喷吹煤系统的任务是将卸车后的高炉喷吹用煤进行贮存，并根据制粉系统工作制度及系统处理能力的要求，将储存在贮煤槽内的煤料连续、稳定、均匀的给料并输送至制粉系统，加工成满足高炉喷吹生产要求的煤粉。中冶焦耐（大连）工程技术有限公司提供的贮配煤室安装图为：贮配煤室横剖面图 1芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装
2、置 北京金日新事业技术有限公司- 3 -芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 4 -储配煤室 0.150 平面布置：图 2（共计 15 个储煤槽，其中 1-3 号槽用于高炉喷吹煤给料系统）电气室芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 5 -贮配煤室纵剖面图 3芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 6 -贮配煤室中 1#、2#、3# 槽储存的是高炉喷吹煤，其储量为8000t3=24000t。在储配煤槽的设计中，每个槽共设 22=4 个槽嘴，3 个槽共 12 个槽嘴，每个槽嘴设电液
3、动平板闸门（业主供货）及直拉式称量带式输送机。储槽内的煤料通过电液动平板闸门由直拉式称量带式输送机按规定的给料量拖出，经带式输送机运送至制粉系统。2.高炉喷吹煤给料装置方案概述虽然高炉喷吹煤储槽与焦化储配煤槽同处建设，并利用焦化工程的卸车、输送系统将高炉喷吹煤运送至储槽储存，但其给料装置及控制系统是一个独立的系统。因此我公司结合本项目高炉喷吹煤储槽的建设特点，提出给料装置及控制系统的技术方案如下：（1）储煤槽采用德国原装申克电子皮带秤及直拉式拖料皮带机自动给料，整个系统的操作均在焦化工程自动配煤控制室内进行。为了便于现场管理，我们在高炉制粉系统的中控室设置一台上位机作为监控，喷吹煤给料装置的柜
4、体设备均安装在储煤槽附近设置的焦化工程自动配煤控制室内。（2）在焦化工程建设的自动配煤控制室内安装 PLC 柜、变频柜、供电系统和自动配煤装置集中供电。（3）焦化工程自动配煤控制室详见储配煤室纵剖面图。（4）储煤槽设置的高能破拱助流器的开、关的控制程序由喷吹煤给料装置控制系统完成（业主只需将空气炮启动/停止的信号引入到配煤控制室再增加一些开关量控制模块即可实现空气炮系统的集中控制） 。喷吹煤给料装置正常工作时，通过电子秤检测给料量，若通过调速仍达不到设定值时系统就会停止工作，自动启动高能破拱助流器进行放炮喷吹、破拱，启动次数可按业主要求进行设定。高能破拱助流器放炮喷吹、破拱后仍达不到设定给料量
5、就报警需人工处理或换仓后再启动喷吹煤给料装置。也可在正常生产过程中，设定时间及次数由喷吹煤给料装置的控制系统，自动启动高能破拱助流器进行放炮喷吹、破拱。芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 7 -3. 喷吹煤系统技术方案3.1 系统特点JRPL-P 型自动配料系统，采用集散型、模块化的设计，计量部分采用德国申克原装进口电子皮带秤、系统控制部分采用西门子 PLC（业主也可随大系统指定） ，上位机采用主流监控工业组态软件 Wcc 等，系统操作简单、界面友好，确保了整个给料系统的可靠性、稳定性和准确性，维护及操作简单。系统结构上采用拖料、计量一体式带式输送机的
6、控制方式。我公司提供的技术方案，是从我公司多年从事焦化工程大直径筒仓自动配煤系统设计、生产摸索到的实践经验转化而来的，3 个储槽共 12 个拖料、计量带式输送机每班都必须要运行并且3 个储槽及相对应的 12 个拖料口必须定时联锁切换，才能有效防止蓬料，确保喷吹煤给料装置运行稳定、给料准确。我公司提供的技术方案按照开放性与规范性相结合的设计规范，遵循工业控制、集中调度和网络应用技术主流的软、硬件接口规程和协议标准，不基于特定机型、操作系统或厂家的体系结构，从而保证将来系统扩充与升级以及与其他系统互联的方便可行。同时根据国家标准、各项规范来制定标准组织数据，保证系统与数据的共享性。同时具有成熟性、
7、先进性与经济性相结合的特点，所选用的技术先进、实用、成熟，设备均为稳定可靠的市场主流产品并有较好的性能价格比。3.2 系统结构在此总体设计方案中，我们将采用分布式 JRPLP 型小皮带独立计量的定量给料方式系统，并在系统结构上采用 上位机 + PLC 控制系统 +直拖式电子秤的方式，在给料控制方式上采用直拉式拖料皮带机给料，使得整个系统下料均匀稳定。详见下图喷吹煤给料装置控制系统构成芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 8 -高炉喷吹煤给料装置控制系统网络构成图备注：上图中圆盘给料机动力电源应改为定量给料机动力电源整个系统由 1 台工业 PC、1 套 P
8、LC 及 12 套电子皮带秤加现场控制仪表组成的闭环控制系统；每个闭环控制回路由现场的直拉式拖料皮带机、变频调速装置、电子秤、现场控制仪表及现场操作箱、控制室内的 PLC 等组成，并留有与制粉系统上位管理系统计算机的通讯接口，系统可通过 OPC 接口任意读取系统中的数据。该控制系统可分为下列四大部分： 物料计量部分 微机操作部分 系统控制部分 给料机控制部分3.2.1 物料计量部分由于在高炉喷吹煤控制系统中，定量给料机的选型和自动配煤装置完全相同，本方案中此内容省略。芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 9 -3.2.2 微机操作站该上位机采用先进可靠的
9、工业控制机作为操作站，工艺流程动画显示美观大方，友好的操作界面简单易学。 （图例摘自重钢筒仓配料系统） 。工艺流程画面：标题栏：显示班组、班次以及系统时间芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 10 -配比设置画面芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 11 -物种设置画面控制参数画面芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 12 -实时曲线跟踪画面历史曲线显示画面芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 13 -本方案系统中，在焦化工程自动配煤控
10、制室内安装一台操作站，完成喷吹煤给料装置控制系统的操作功能（同时也能按用户的需求组合画面） 。在高炉喷吹煤制粉系统集中控制室安装一台工控机操作站（由中控室集成供货） ，可实现对系统的监控功能（在相应权限下） ，供制粉系统集中控制室的操作人员监视给料系统的运行情况，适当时候可以直接在制粉系统集中控制室完成对系统的远程控制，也可以作为工程师站，作为系统调试使用。操作站的功能如下：1) 系统软件是在 WindowsXP 操作平台下，用 WCC 监控软件开发研制的通用应用程序，基本数据库为 SQL Server 。整个程序兼顾鼠标和键盘操作，并可调出随机帮助文件。2) 各种操作界面、数据显示及打印管理
11、，用户可方便的在上位机上进行各种数据的修改操作，运行数据的图形显示及打印各种报表。3) 上位机通过以太网与配料 PLC 控制系统相连，能够下发计量、控制、系统参数以及配料指令、精度测试命令等，同时能够读取各电子秤、给料机的当前状态和参数。芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 14 -单回路控制系统网络结构示意图芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 15 -3.2.2 控制部分 控制部分原理、PLC 控制系统的选型及控制方式和自动配煤装置基本相同，唯一从工艺上区别在于自动配煤装置控制配比而定量给料装置控制流量（单位时
12、间内给出的煤量） ，此部分内容请参考自动配煤装置。3.3 控制系统的功能描述喷吹煤给料装置控制系统的电控操作界面应能实现直拉式拖料皮带机的自动选择、自动轮换作业、直拉式拖料皮带机与后续运输系统等电气设备的自动顺序启动/ 停止等联锁操作。喷吹煤给料装置控制系统的仪控操作界面实现给料控制系统操作，如水分、给定值的输入、修改、查询等。3.3.1 喷吹煤给料装置的选择控制由于本项目高炉喷吹煤采用的是大直径筒仓结构，由于筒仓直径（17.68m）很大，如果下料不均匀造成料面倾斜，并产生较大角度变化时，会导致整个料仓基础的受力状态产生很大的偏差，而且会导致煤料偏析。所以要求每个仓下的各个给料机必须要轮流循环
13、的下料才能保证整个料仓内部的料面保持基本水平，即可基本确保仓内料面均匀下降，因此应精心设计其操作模式，才能保证正常的生产给料（在这一点上我公司成功运行的实例很多） 。根据设计图纸，每个储煤槽共 4 个槽嘴，正常情况下，同一时刻，每个仓的直拉式拖料皮带机只需开 1 台，由喷吹煤给料装置 PLC 系统控制每个仓的直拉式拖料皮带机均按照 2314 的顺序工作，确保仓内的煤料不偏析。每个直拉式拖料皮带机下料时间的控制：系统自动记录每个储煤仓下料嘴的启停时间，统计每个下料嘴的下煤时间，系统会根据统计的结果自动提示哪些下料嘴的下煤时间偏少；也可以设置储煤仓下料嘴的最大下料时间，当前下料嘴的下料时间达到设定
14、时间后可以根据设置自动停止给料并切换到其它下料嘴。这样可以保证储煤仓的四个下料嘴的下料时间大致相同保证仓内物料不偏析。3.4 系统变频器的配置选型原则和自动配煤装置相同芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 16 -3.5 上位机软件的功能1. 控制功能：1) 系统选择处理：快速选定直拉式拖料皮带机、储煤仓号。2) 系统的起动控制：喷吹煤给料装置自动顺序启停，并按照工艺要求轮流启停直拉式拖料皮带机，使每个仓下料均匀。3) 系统的联锁控制。系统可以与制粉系统 PLC 联网，在制粉系统选定直拉式拖料皮带机后，由制粉系统 PLC 自动控制启动相应的皮带机及直拉式
15、拖料皮带机。4) 系统的自起动控制（可选择） 。5) 能快速修改计量秤的计量参数和系统的控制参数。6) 根据工艺要求，可随时、方便的选定、修改、更换给料量和系统总流量。7) 当物料水分含量发生变化时，可方便的变更水分组和手动输入各物料的水分变化量。8) 可以设置不同的操作权限，以保证系统的安全。2. 画面功能1) 采用动画和数据简明直观的显示整个给料料工艺及流程画面；2) 显示各设备运行情况及原料瞬时、累计消耗量；3) 显示原料的瞬间下料量、总流量及总累计量。4) 显示报警画面，当系统各测量单元出现故障时，工艺流程主画面将以警示色提醒用户，并由计算机记录故障时间。当系统出现空仓或给料机堵料而无
16、法下料时，工 艺 流 程 画 面 也 以 警 示 色 提 醒 用 户 ， 同 时 在 控 制 室出 现 声 音 报 警 ， 提 醒 用 户 及 时 处 理 。5) 显示报表画面。6) 显示历史趋势画面。3.报警功能当系统故障或操作条件不满足时，系统发出报警信号，报警信号的处理方式包括：报警画面、窗口显示、列表、打印、音响输出等。在控制室操作台中和现场安装报警电笛报警。芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- 17 -4.报表功能1) 报表格式：报表分为班报、日报、月报。班报为每日三班（或根据实际情况设定） 。2) 报表内容：报表的具体内容根据生产控制管理的要
17、求进行编制。3) 报表输出方式：手动打印或自动打印两种方式。5.打印功能1) 故障打印：故障发生时，可以打印出故障发生的时间、内容。2) 报表打印：分为手动打印及自动打印。3) 按用户设置的打印参数方便的打印出各种原料累计消耗量的班报、日报、月报表并能进行相应的查询；4) 具有当前趋势和历史趋势的查询功能；5) 具有各给料机手动配料时间和配料量的统计功能。6.通信功能1) 自动配煤系统 PLC 与原备煤系统 PLC 之间，采用工业以太网进行通讯。2) PLC 与操作站通信：通过工业以太网进行通讯。3.6 高炉喷吹煤控制室布置示意参见自动配煤装置芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北
18、京金日新事业技术有限公司- - 18 - -附件 1：芜湖新兴铸管 120 万吨/年焦化工程高炉喷吹煤定量给料装置设备配置清单序号设备名称 规格型号单位数量备注1德国申克一体式配料秤B=800，V=0.1-0.5m/s，L=3.5m，Qmax120t/h，N4KWMULTIDOS VEG20612套 12含原装进口控制仪表、测速器、接线盒、传感器、通讯卡、秤架及皮带输送机（输送机为头部驱动，电动机/减速机一体化，与滚筒垂直连接、直接驱动，采用无接缝环状裙边皮带，皮带设跑偏和打滑检测，输送机有自动张紧及自动纠偏装置，在下料口设整体式卸料罩以防止物料抛洒） 2 标定用链码 30kg/m、3 米 套
19、 1 附产地权威部门检测报告，另配运行小车3 抗干扰稳压电源 APC-5kW台1 APC4 配料控制 PLC 西门子（S7-300 ） 套 1 具体配置参见附件 3：5 交换机 MOXA EDS308 台 16 工控机（DELL） 主流配置套 1MB/键鼠标,100M 以太网卡、USB 接口、音箱7 显示器 DELL 22 英寸液晶 台 1配料系统软件 JRPL-P 套 1 含编程组态软件打印机 EPSON 1600K 台 1PLC 柜 JRPL3-GL 台 1 GGD 1000*800*2200变频柜 JRPL3-GB 台 1 GGD 1000*800*2200变频器 施耐德 4KW 台 12 施耐德品牌机旁操作箱 JRPL-XJ 台 12 400*250*500操作台 JRPL3-GD 个 1 750*1000*750数据库软件 SQL server200X 版 套 1 中文标准 10uers现场施工电缆 批 1现场施工辅材 批 1系统安装调试 套 1本项目属于交钥匙工程（现场电缆及施工附材投标时给出，目前正进行施工设计） 。芜湖新兴铸管有限公司焦化工程高炉喷吹煤给料装置 北京金日新事业技术有限公司- - 19 - -
