双段式煤气发生炉的自动控制系统设计

论文摘要

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。

论文目录

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