煤氣化氣力輸送中倉泵控制邏輯的設(shè)計(jì)

煤氣化氣力輸送中倉泵控制邏輯的設(shè)計(jì)由迪【摘要】介紹煤氣化氣力輸送系統(tǒng)中倉泵的基本結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行原理與流程，設(shè)計(jì)其控制流程，給出了人機(jī)界面畫面組態(tài)結(jié)果.【期刊名稱】《化工自動(dòng)化及儀表》【年(卷)，期】2017(044)010【總頁數(shù)】4頁(P995-998)【關(guān)鍵詞】氣力輸送系統(tǒng);倉泵壓力控制;實(shí)施方案;DCS組態(tài)【作者】由迪【作者單位】艾默生過程控制有限公司【正文語種】中文【中圖分類】TH232;TH862+.6氣力輸送系統(tǒng)主要應(yīng)用于以氣流為載體的干燥粉末和顆粒產(chǎn)品的輸送任務(wù)。一般來說，氣流為普通空氣，但在一些特殊狀態(tài)下，被干燥、冷卻、加熱的空氣或惰性氣體也可以作為輸送氣流。氣流攜帶粉末或顆粒通過一定長度的管道，管道與上料器或旋風(fēng)分離器相連，通過氣力使粉末或顆粒最終分離。氣力輸送系統(tǒng)在煤制天然氣煤粉輸送、電廠粉煤灰輸送及水泥廠物料輸送等行業(yè)廣泛應(yīng)用。氣力輸送系統(tǒng)是煤氣化輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵，倉泵壓力控制是氣力輸送系統(tǒng)的核心。氣力輸送系統(tǒng)中倉泵的結(jié)構(gòu)如圖1所示。倉泵采用上引式出料，出料口位于倉泵上方，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)有塊狀物料進(jìn)入時(shí)，倉泵不會(huì)堵塞，原因是通過流化盤組件注入的氣流會(huì)把這些灰塊分解成很多小塊，其中分解不了的灰塊留在倉泵底部，由檢查孔取出。倉泵一般采用多層帆布板或多孔流化鋼板結(jié)構(gòu)，壓縮空氣通過進(jìn)氣管進(jìn)入倉泵底部的流化室，進(jìn)氣量通過進(jìn)氣閥控制，壓縮空氣透過流化盤充分包裹干灰顆粒，使干灰顆粒形成具有流體性質(zhì)的氣體，通過流動(dòng)性輸送灰濃相，達(dá)到高濃度物質(zhì)順利輸送的目的［1］。上引式倉泵采用間歇式自控方式循環(huán)運(yùn)行，每個(gè)輸送循環(huán)可分為送料階段、液化階段、輸送階段和吹掃階段。通過采集倉泵運(yùn)行狀態(tài)信號，輔助工藝流程，輸送過程由程序控制器實(shí)現(xiàn)。倉泵控制過程中的壓力變化如圖2所示［2］。倉泵輸送流程包括單臺倉泵的輸送流程和多臺倉泵協(xié)調(diào)運(yùn)行的輸送流程，大多情況下為多臺倉泵協(xié)調(diào)運(yùn)行模式。多臺倉泵輸送流程協(xié)調(diào)運(yùn)行的要求如下：系統(tǒng)開機(jī)時(shí)要求各倉泵輪流清空一遍，然后進(jìn)入正常運(yùn)行程序。系統(tǒng)關(guān)機(jī)時(shí)不能直接切斷電源，否則會(huì)引起處于輸送狀態(tài)的倉泵堵管，必須通過軟關(guān)機(jī)信號先讓所有倉泵清空一遍，并進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)后才可切斷系統(tǒng)電源。正常輸送過程中，要求各倉泵協(xié)調(diào)動(dòng)作?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)所有倉泵可根據(jù)工況靈活分組，每種分組方法都稱為一種組態(tài)，連接同一輸送管道的所有倉泵必須處于同一組態(tài)內(nèi)。設(shè)定組態(tài)后，同一組態(tài)內(nèi)的倉泵只能有一臺處于輸送狀態(tài)，各倉泵輪流運(yùn)行，以減小峰值耗氣量，防止倉泵堵塞。同一組態(tài)內(nèi)多臺倉泵料滿或間隔時(shí)間到時(shí)，按時(shí)間先后次序輪流排隊(duì)運(yùn)行，可以設(shè)置手動(dòng)優(yōu)先按鈕觸發(fā)優(yōu)先運(yùn)行。某臺倉泵堵管后，連接此輸送管的所有倉泵禁止輸送，并關(guān)上各自的進(jìn)料閥，直至堵管報(bào)警復(fù)位?？倸庠瓷显O(shè)有壓力檢測裝置，如雙壓力開關(guān)等，在氣源壓力高于最小壓力設(shè)定值時(shí)，倉泵才允許進(jìn)入輸送狀態(tài)。控制系統(tǒng)與灰?guī)炝衔挥?jì)聯(lián)鎖，當(dāng)灰位高于料位時(shí)，倉泵不允許進(jìn)入輸送狀態(tài)。倉泵壓力控制系統(tǒng)的工藝流程如圖3所示。倉泵控制分為5個(gè)階段：開始檢測階段、充壓階段、輸送階段、進(jìn)料階段和間隔階段。每個(gè)階段的控制邏輯如圖4所示，其中倉泵控制壓力和控制時(shí)間為經(jīng)驗(yàn)值，組態(tài)時(shí)需設(shè)置成可調(diào)參數(shù)。開始檢測階段。程序開始后，檢測倉泵壓力，如果不小于最高臨界值，則退出程序;如果小于最高臨界值，則執(zhí)行程序，并進(jìn)入充壓階段。充壓階段。來自壓縮空氣管網(wǎng)上的XV1506加壓閥打開，如果倉泵壓力小于設(shè)定值，則繼續(xù)加壓一定時(shí)間，如果加壓時(shí)間到，倉泵壓力仍未達(dá)到設(shè)定值，則關(guān)閉加壓閥，加壓故障報(bào)警，程序終止。加壓過程中倉泵壓力達(dá)到設(shè)定值，說明加壓成功，打開吹堵閥XV1507，沖壓階段結(jié)束，進(jìn)入輸送階段。輸送階段。打開出料閥XV1505，檢測倉泵壓力，如果大于倉泵臨界壓力，則輸送超壓，出料閥XV1505和加壓閥XV1506關(guān)閉，輸送超壓報(bào)警，退出程序。如果倉泵壓力小于臨界壓力值但大于設(shè)定值1，則持續(xù)輸送一定時(shí)間，如果輸送時(shí)間到，倉泵壓力仍大于設(shè)定值1，則關(guān)閉出料閥XV1505和加壓閥XV1506，輸送超時(shí)1報(bào)警，程序退出。如果倉泵壓力小于設(shè)定值1，則關(guān)閉加壓閥XV1506，繼續(xù)觀察倉泵壓力，如果倉泵壓力大于設(shè)定值2，就再持續(xù)輸送一定時(shí)間，如果輸送時(shí)間到，倉泵壓力仍大于設(shè)定值2，則關(guān)閉出料閥XV1505和加壓閥XV1506，輸送超時(shí)2報(bào)警，程序退出。如果倉泵壓力小于設(shè)定值2,則關(guān)閉吹堵閥XV1507，之后關(guān)閉出料閥XV1505，打開泄壓閥XV1502，泄壓閥開一段時(shí)間，如果倉泵壓力大于設(shè)定值，則泄壓故障，報(bào)警并退出程序。如果倉泵壓力低于設(shè)定值，則泄壓成功，進(jìn)入進(jìn)料階段。進(jìn)料階段。進(jìn)料閥XV1504打開，達(dá)到設(shè)定時(shí)間或料位開關(guān)檢測信號到達(dá)，則關(guān)閉進(jìn)料閥XV1504，關(guān)閉泄壓閥XV1502，進(jìn)入間隔階段。間隔階段。程序間隔設(shè)定時(shí)間，重復(fù)進(jìn)入沖壓階段，循環(huán)進(jìn)行。根據(jù)工藝流程和聯(lián)鎖邏輯，程序采用ST語言組態(tài)［3］較為方便直觀，易于現(xiàn)場后續(xù)修改維護(hù)，具體ST語言組態(tài)略。人機(jī)界面畫面如圖5所示，可在人機(jī)界面上顯示各監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)和報(bào)警值，設(shè)置倉泵參數(shù)，并顯示各階段進(jìn)行的步驟。倉泵控制系統(tǒng)主要在于對倉泵的壓力控制，需要將壓力控制在一定的范圍內(nèi)保證倉泵的安全運(yùn)行。倉泵壓力控制分為檢測、充壓、輸送、進(jìn)料和間隔5個(gè)階段，每個(gè)階段根據(jù)倉泵壓力的不同對閥門的開關(guān)進(jìn)行控制，采用DCS系統(tǒng)對倉泵邏輯進(jìn)行組態(tài)，達(dá)到自動(dòng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。該系統(tǒng)已在新疆某項(xiàng)目投入運(yùn)行，截止至目前，已運(yùn)行有一百多天，運(yùn)行平穩(wěn)有序且成效