DeltaV系统在煤气化装置上的应用.pdf

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1、第9期张雪刚等．DeltaV系统在煤气化装置上的应用DeItaV系统在煤气化装置上的应用张雪刚王俊涛(河南煤业化工集团公司义马气化厂仪表车间，河南义马472300)摘要简述煤气化的生产工艺流程，介绍了DeltaV系统在煤气化装置中的应用，重点说明了该系统硬件配置和一些复泰骚制回路的实现和组态。关键词DeltaV自动化控制系统组态应用中图分类号TQ51l+．6文献标识码B文章编号looO一3932(2012)09-1221-03煤的气化过程是一个复杂多相的物理化学反应过程。主要是煤中的碳与气化剂，气化剂与生成物，生成物与生成物，碳与生成物之间的反应。煤气组成决定于原料种类，气化剂种类和制

2、气过程的条件。制气过程的条件主要决定于气化炉的构造和原料煤的物理化学性质，其中煤的灰熔点和粘结性是气化用煤的重要指标。原料煤经筛分后的碎煤，由备煤皮带供到气化炉煤仓，煤定期靠重力通过连接在煤仓两个出口的煤溜槽进入溜槽下部的煤锁中，煤锁为压力容器，拥有顶部和底部液压锥阀，煤锁上部与常压的煤仓相连，下部与加压(3．OMPa)气化炉相连。当煤锁排空之后，关闭下锥阀，将煤锁泄压至常压，然后打开上锥阀和给煤阀，煤仓的料煤靠重力通过给煤溜槽进入煤锁。煤锁加满之后，关闭上锥阀，再把煤锁从常压充压至气化炉操作压力，压力平衡之后，煤锁下锥阀打开，原料煤靠重力连续地加入到气化炉，使气化炉保持满料操作。煤锁

3、排空后又启动下一个进料周期。气化炉采用移动床加压气，是鲁奇加压逆流接触连续气化固态排渣工艺过程，并配有旋转炉蓖排灰装置。气化炉为双层压力容器，内表层为水夹套，外表面为承压壁，在正常情况下，外表面设计压力为3．6MPa，内夹套与气化炉之间差压只有50kPa。中压锅炉给水在夹套中维持在一定的液位，液位低于临界时，气化炉将联锁停车，气化炉下部有一个灰锁，它接收通过炉蓖转动从气化炉排下来的灰渣。灰满后，关闭上部锥阀，将灰锁压力泄至常压，然后打开下部锥阀，灰锁的灰通过灰溜槽进入渣弛。1DeItaV系统介绍DcS的功能分层体现了其分散控制和集中管理的特点。按照功能分层的方法，DCs可分为4级：现场

4、控制级、过程控制级、-过程管理级和工厂总体管理级。DeltaV系统是Fishe卜Rousemount公司1996年投入市场的一套控制系统，DeltaV系统主要由系统工程师站、应用站、操作元站和控制站组成，控制站由控制处理器和I／O卡件组成。系统可支持120个节点、100个(不冗余)或100对(冗余)处理器、60个工作站。其特点为：模块化结构设计，即插即用，自动识别系统硬件，所有的卡件均可带电插拔，操作维护不必停车，同时系统可实现真正的在线扩展，有良好的冗余功能。2DeItaV系统硬件组成该DeltaV系统有一个工程师站(PLuS)、一个应用站(APP)、5个操作站和3对冗余处理器构成，

5、信号类型包括模拟量输入、模拟量输出、开关量输入及开关量输出等。系统网络结构如图l所示。图1系统网络结构收穑日期：2012一07-27(修改稿)化工自动化及仪表第39卷2．1工程师站功能工程师站又名ProfessionalPLus，，它配置了系统组态、控制组态和维护的所有工具，对整个系统进行集中控制和管理，主要功能有：a．控制策略组态(包括系统硬件设备和控制算法)；b．人机界面组态和相关系统参数的设置；c．离线和在线组态下装功能，不影响装置正常稳定运行；d．可作为操作员站使用。2．2应用站功能应用站可运行第三方应用软件包，将第三方应用软件的数据链接到DeltaV系统中，具有使用简单、位号

6、组态唯一的特点。此外，应用站还具有OPC功能，全厂调度系统生产数据引用就是从应用站引用的，同时用于各类生产报表的打印。2．3操作员站功能操作员站运行实时监控程序，对整个工艺系统进行监视和控制，主要功能有：a．各种监视信息(包括工艺流程、趋势、参数列表、报警、日志以及设备状态等信息)的显示和查询；b．通过键盘鼠标修改命令和参数实现对控制系统的人工干预，如调节阀控制、PID参数修改。2．4控制站冗余高性能MD控制器之间实现热备份，其中之一控制器出现故障～另一备用控制器无扰切换，自动进入工作状态，完成调节控制、逻辑运算、数据梳理及联锁动作等功能，冗余的控制网络，操作站与交换机之间连接以及控制

7、器和交换机之间的连接均采用屏蔽双绞线连接。3DCS工程软件DeltaV工程软件包括组态软件、操作软件和诊断软件。3．1组态软件DeltaVExplQrer是系统组态的主要工具，浏览器中交互式的对话框组态方式、在控制方案组态工作室中用图形化方式组态，它配置了图形化模块控制策略库和标准图形符号库，拖放式、图形化的组态方法改变了传统的语句组态，使得组态工作变得简单化、直观化。控制方案组态采用图形化方式，只要将所需功能模块从模块库中拖出放到模块图中进行