焦化厂焦炉装煤除尘器系统电气及自动化设计

焦化厂除尘器,焦炉装煤粉尘治理,焦化厂装煤车布袋除尘器除尘系统中的参数和设备通过仪器仪表的实时检测采集、输送至推焦车控制室显示，并且根据指令对设备实现自动控制。 

焦化厂焦炉装煤除尘器电气及自动化
11.1 供配电
依据《建筑电气工程施工质量验收规范》、《钢铁冶金企业设计防火规范》等行业标准进行设计，遵循以下原则：
（1）电控及仪表自控：除尘系统中的参数和设备通过仪器仪表的实时检测采集、输送至推焦车控制室显示，并且根据指令对设备实现自动控制。输入、输出信号采用 0～20mA。
（2）风机转速由变频器控制，风机转速变_信号由机侧推焦上的某个或某几个操作开始和结束发出相关信号指令，通过 PLC 指控变频器控制风机调速运行。或者由人工操作人员在上位机上操作实现。

以人工控制为例：除尘控制室操作人员提前得知推焦装煤通知后将风机转速调到高速运行，推焦结束后风机继续高速运行，等待几秒钟后的装煤作业开始，装煤结束后除尘控制室操作人员得到通知将转速调到低速运行。

自动控制：从机侧推焦机上取开、关机侧炉门的信号（或者其他信号）来实现风机的提速和降速运行。即:机侧打开炉门的信号传输到上位机自动控制风机高速运行，机侧关闭炉门的信号传输到上位机自动控制风机低速运行。
（3）清灰控制：清灰方式设手动和自动方式，自动设为定时方式。清灰控制和风机或主电机连锁实现清灰 PLC 控制程序的自动运行。手动、定时和定压清灰操作可互相转换。压差检测点分别设置除尘器的进、出口总管上。
（4）卸灰控制:主要控制仓壁振动器、刮板输送机等，可由安装在卸灰阀附近的操作箱进行控制，仓壁振动器由 PLC 进行控制，当刮板输送机运转时，仓壁振动器开始振动，振 2 秒停 5 秒，必要时也可转换成手动控制。除尘器的各输卸灰设备运行和停止设互锁功能，控制设为现场人为手动控制方式。
（6）烟气温度控制:除尘系统中在除尘器进口的主管道上适当位置设置一台混风阀，调节突发烟气的温度，进入除尘器的烟气温度控制在规定的范围内。在混风阀前后的烟气管道内各设置一个测温点，混风阀根据测温点的温度来控制混风阀的自动启闭。
（7）脉冲气体控制
1）通过温度传感器由 PLC 实时控制气体温度。
2）设定温度上、下限由 PLC 实时控制加热器的加热和停止。
3）通过压力传感器实时监测气体压力。
（8）自动化控制系统过程自动化控制系统由 PLC 作为来实现。自动化控制系统组成如下：
PLC 选用西门子 S7-300 系列，编程软件选用 STEP 5.1 版，所有I/O 模块采用 24V 直流电源，I/O 模块点数富余 15%。测量仪器仪表、变送器等，采用罗斯蒙特、川仪、1151、E+H（任选一家）产品。
压力差压、温度、开关量的现场实时采集；
除尘器布袋的自动脉冲反吹清灰控制；
风机启动的逻辑控制；
各切换阀门启闭的逻辑控制；
各控制点工作状况的采集及控制；
快捷的反应，防止烧布袋；
严谨的卸灰控制程序；
各控制点越限报警；
运行参数设定值的调整；
除尘器烟气温度和压差显示、报警；
脉冲气体温度、压力显示；
喷吹状态显示；
风机轴温；
电机电流、轴温、定子温度。
11.2 高低压供电
11.2.1 设计范围
（1）除尘系统 AC380V/220V 用电设备的供配电设计。
（2）风机电机控制设计。
（3）混风阀控制设计。
（4）清灰控制设计、输灰控制设计。
（5）除尘器及烟囱的防雷装置设计。
（6）除尘系统的照明设计。
11.2.2 用电负荷、电压等级、负荷等级
· 高压电机： 10KV AC /50Hz/三相
· 低压电机： 380V AC /50Hz/三相
· 检修设备： 380V AC /50Hz/三相
· 照明设备： 380/220V AC /50Hz
· 开关柜操作电源： 220V DC
· 控制电源： 220V AC/50Hz/单相，DC24V
11.2.3 低压供配电
由厂方提供一路 380V/220V 电源接点位置并引至除尘控制室低压配电柜内总开关上端。
11.2.4 接地
低压保护接地采用 TN-C-S 系统，接地电阻小于 4 欧姆。
11.3 系统控制
11.3.1 电气控制
除尘系统设开关柜 1 台，低压总进线柜 1 台，高压变频器控制柜1 台，设 PLC 控制柜 1 台，现场操作箱 3 台，对卸灰阀、刮板输灰机、无尘装车机、灰斗振动器、脉冲阀等用电设备进行配电及控制。
11.3.2 低压控制控制设备
序号               名 称                         备 注

1               卸灰阀                   河北午阳环保

2              仓壁振动器           河北午阳环保
  
3           刮板输灰机             河北午阳环保

4               风机                     河北午阳环保

5           变频电机                 河北午阳环保

6             脉冲阀                   河北午阳环保

7            混风阀                    河北午阳环保
（2）控制方式
A. 脉冲阀的控制采用 PLC 自动控制，自动控制有两种方式：单仓清灰、定时/定压差清灰。所有脉冲阀操作参数在 HMI 画面上操作、设置，由 PLC 控制，可对单个箱体进行清灰;定时/定压差清灰由 PLC自动完成，当定时周期到或除尘器进出口压差达到设定值时，PLC 系统自动启动清灰程序，让所有箱体的脉冲阀按合适的时间间隔动作一遍，所有脉冲阀动作完毕后停止清灰，PLC 重新检测定时周期及除尘器进出口压差等待下一次清灰。
B.卸输灰系统的控制为现场手动控制。
C.阀门的控制：系统阀门的控制分为手动、自动控制。手动控制分现场操作和集中操作；自动控制与系统工况连锁、由 PLC 自动完成。
D.风机电机的起动停止设为自动和现场手动控制两种方式
11.3.3 基础自动化
检测参数如下：
（1）除尘器部分：
除尘器进、出口压差： 2 点
除尘器进口温度： 1 点
除尘器清灰气源压力： 1 点
（2）风机部分：
风机轴承温度： 2 点
风机轴承测振： 4 点
（3）电机部分：
电机定子温度 6点 （3 用 3 备）
电机轴承温度： 2点
电机轴承测振 2点
电机电流 1点
（4）阀门电动执行器及开关指示
电动执行器具有远程及_地切换开关（其选择远程的开关量信号进PLC 系统）、_地手动/自动操作同时位置反馈信号（开关量）进 PLC系统功能。可根据工艺的要求调节阀门的开度大小，以改变除尘风量。
10.3.4PLC 主要控制内容如下：
（1）清灰自动控制
（2）脉冲阀工作状态的计算机监控
（3）风机、电机、变频器系统检测及控制
（4）风机入口阀门的控制
（5）所有仪表信号均进入 PLC 画面显示。
11.4 照明
除尘器范围内的楼梯、平台等均设照明设备。
11.5 防雷
除尘系统烟囱，除尘器顶部等较高建筑物设防雷装置。电气、机械设备外壳均妥善接地，除尘器、管道、烟囱等按规定作防雷。
10.6 接地
（1）系统接地采用 TN-C-S 接地系统，低压部分不高于 4 欧姆，PLC 控制系统不高于 1 欧姆,防雷接地部分不高于 10 欧姆。
（2）接地系统与附近原有接地系统连通。
11.7 安全
（1）所有用电设备及所有正常不带电事故状态下可能带电的外露设备，导体均须可靠接地，接地电阻小于 4 欧姆。
（2）除尘器进口设置温度传感器，烟气温度_过上限报警。
（3）设置风机轴承温度、电动机轴承温度、电动机定子温度上限报警；并与电动机连锁，当温度达到上上限或下下限时，电动机停机，_风机机组安全运行。
（4）电气、机械设备外壳均妥善接地，除尘器、管道、烟囱等按规定作防雷设计。
（5）在除尘设施操作、维护部位及检测部位均按规范设置平台、栏杆及爬梯。