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行業背景:分級、分選粉煤灰是實現粉煤灰資源化的關鍵,是有效利用各粒級特性的重要技術措施。粉煤灰的氣力分級和分選涉及到粉體的輸送、分級、收集、除塵等氣―固兩相流的多項粉體技術,其規模龐大、需(xu)與(yu)生(sheng)產(chan)在(zai)線(xian)配(pei)套(tao),分(fen)選(xuan)生(sheng)產(chan)的(de)粉(fen)煤(mei)灰(hui)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)又(you)要(yao)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)工(gong)程(cheng)指(zhi)標(biao),使(shi)分(fen)選(xuan)工(gong)程(cheng)帶(dai)來(lai)相(xiang)當(dang)難(nan)度(du)。因(yin)此(ci),設(she)計(ji)和(he)選(xuan)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)分(fen)級(ji)設(she)備(bei)和(he)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)是(shi)這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)的(de)關(guan)鍵(jian)。
項目的大致控製的設備:
1、分級機:
型 號: SFX-I-40
數 量: 1套
出 力: 40t/h 超負荷能力不低於15%
電機功率: 15KW
分級效率: ≥80%
氣流速度: 17.0~25m/s;
鎖氣閥卸料出力: 30t/h
電機功率: 2.2kw
防護等級: IP44
灰氣比: 0.7-0.9KG/KG
整機重量: 5100kg
整機壽命: ≥50000h
分選機磨損件壽命: ≥25000h
結構材料:主軸40Cr,葉輪葉片16Mn,分選機入口粘貼TMC-PS陶瓷耐磨片。
2、旋風分離器:
型 號: SXF-I-40
數 量: 2台
效 率: ≥95%
鎖氣閥卸料出力: 25t/h
電機功率: 2.2KW
防護等級: IP44
整機重量: 1700kg×2
3、耐磨分選風機
型號: TM9-26
數量: 1套
風量: 45000~57000 m3/h
風壓: 11000~12100 Pa
風機轉速: 1450 r/min
風機總重: 2110 kg (未含電機重量)
風機葉輪材質: 16Mn
電動機型號: Y355M2-4
額定功率: 250kw
額定電壓: 380V
額定電流: 461 A
額定轉速: 1485 r/min
防護等級: IP55
絕緣等級: F級(溫升按B級)
冷卻方式: 空冷式
軸承冷卻方式: 空冷
電動機總重: 2100 kg
排入飛灰庫的含塵空氣量:2600 m3/h
4、調速型電動鎖氣給料機
型號: YDJ-E-26
數量: 2套
出力: 40t/h
功率: 2.2 kW
5、GSB輸送泵
型號: GSB150-20
數量: 2台
出力: 20~25t/h
6、羅茨鼓風機(輸送用)
型號: ARD-145
數量: 1台
功率: 45KW
氣量: 24.1m3 /min
氣壓: 58.8KPa
轉速: 1750rpm
7、軟啟動器
型 號: PSTB470/250KW
數 量: 1台
電壓範圍: 200~690V
8、變頻器
型 號: MM440
數 量: 2台
功 率: 2.5/15KW
接 口: 485通訊接口
係統的簡要工藝:
粉煤灰原灰由灰鬥經輸灰係統進入1#原yuan灰hui庫ku,再zai經jing下xia料liao器qi均jun勻yun進jin入ru混hun合he器qi,在zai高gao壓ya離li心xin風feng機ji的de作zuo用yong下xia與yu空kong氣qi充chong分fen分fen散san混hun合he後hou進jin入ru分fen選xuan機ji。分fen選xuan機ji內nei渦wo輪lun旋xuan轉zhuan產chan生sheng高gao速su旋xuan流liu,在zai分fen選xuan機ji下xia部bu還hai配pei有you二er次ci風feng調tiao節jie閥fa,按an原yuan灰hui品pin質zhi調tiao整zheng渦wo輪lun轉zhuan速su與yu二er次ci風feng量liang,可ke借jie離li心xin力li與yu拖tuo拽zhuai力li的de平ping衡heng以yi達da到dao最zui合he適shi的de粉fen料liao粒li徑jing與yu收shou取qu率lv。分fen級ji後hou的de粗cu顆ke粒li自zi分fen選xuan機ji下xia部bu錐zhui鬥dou經jing鎖suo氣qi器qi進jin入ru2#cuhuikuzhong,fenlichulaidexihuizecongfenxuanqujishangbuchukousuifuyafengchouruzaixihuikudingdexuanfengfenliqi,xuanfengfenliqimeitaoliangtaiyizu,duichengbinglie,zaixuanfengfenliqineihuiqifenli,fenlichulaidexihui(即分選成品灰)從旋風分離器下部出口往電動鎖氣器進入5#細灰庫。3#細灰庫和4#細灰庫,作為5#細灰庫的補充(圖上未顯),當5#細灰庫料位高時,用戶可選擇通過一台羅茨鼓風機把5#細灰庫的細灰往3#、4#細灰庫分別輸送。
項目當中使用的西門子自動化產品:
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序號 |
名 稱 |
型 號 |
單 位 |
數 量 |
廠 家 |
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一 |
上位機部分 |
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CP卡 |
CP5611 |
塊 |
1 |
SIEMENS |
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組態軟件 |
WINCC V6.0 |
套 |
1 |
SIEMENS |
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通訊軟件 |
SIMATIC NET |
套 |
1 |
SIEMENS |
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PLC編程軟件 |
STEP7 V4.0 |
套 |
1 |
SIEMENS |
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網絡接頭 |
RS485 |
台 |
1 |
SIEMENS |
|
二 |
PLC部分 |
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CPU |
CPU226 AC/DC/RELAY |
台 |
2 |
SIEMENS |
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DI/DO模塊 |
EM223 DC/DC/RELAY |
台 |
1 |
SIEMENS |
|
|
DI模塊 |
EM221 DC |
台 |
2 |
SIEMENS |
|
|
DO模塊 |
EM222 RELAY |
台 |
2 |
SIEMENS |
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|
AI模塊 |
EM231 DC 4入 |
台 |
3 |
SIEMENS |
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|
功能模塊 |
EM277 |
台 |
2 |
SIEMENS |
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|
網絡接頭 |
RS485 |
台 |
5 |
SIEMENS |
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三 |
傳動部分 |
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變頻器 |
MM440/3/15KW |
台 |
1 |
SIEMENS |
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變頻器 |
MM440/3/2.2KW |
台 |
1 |
SIEMENS |
|
|
變頻器BOP麵板 |
MM400 |
台 |
2 |
SIEMENS |
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|
附件 |
BOP板櫃門安裝座 |
台 |
2 |
SIEMENS |
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通訊電纜 |
DP電纜 |
米 |
|
SIEMENS |
實施項目控製係統組建(方案一)
在這套係統之後,筆者又采用了PC ACCESS作為接口軟件 ,實現了WINCC與S7-200的通訊,於是上麵的係統結構又可以改進為:(方案二)
其中的CP5611可用PC/PPI電纜代替,或者采用下表的硬件和相應的協議來實現,WINCC麵對的隻是PC Acess,而PC Access所支持的協議如下,所以下表中的硬件都可以采用。
PPI(通過RS-232PPI和USB/PPI電纜)
MPI(通過相關的CP卡)
Profibus-DP(通過CP卡)
S7協議(以太網)
Modems(內部的或外部的,使用TAPI 驅動器)
使用方案二的特點:
通信速度比較慢,依賴於PC Acess 軟件,擴展不方便。
所有協議允許同時有8個PLC連接
一個PLC通信口允許有4個PC機的連接,其中一個連接預留給Micro/WIN
PC Access與Micro/WIN可以同時訪問CPU
支持S7-200所有內存數據類型
而方案一
傳送數據區域有限(最大64字節),在PLC中也必須進行相應的處理,且硬件成本高,需要的CP5611、EM277 Profibus-DP、Profibus總線等硬件,還需要配置虛擬PC STATION,較方案二而言,方案一的數據傳輸速度,擴展性(最大能擴展99個EM277),實時性都比方案二要好。 分選機與給料機采用USS協議與PLC通tong訊xun,而er這zhe兩liang台tai設she備bei在zai這zhe套tao係xi統tong中zhong的de起qi著zhe關guan鍵jian的de作zuo用yong,特te設she代dai碼ma反fan饋kui給gei上shang位wei機ji,第di一yi時shi間jian給gei係xi統tong維wei護hu人ren員yuan第di一yi手shou資zi料liao,迅xun速su的de排pai除chu變bian頻pin器qi通tong訊xun這zhe方fang麵mian的de故gu障zhang,下xia麵mian是shi代dai碼ma的de說shuo明ming:
0 無錯。
1 驅動器不應答。
2 檢測到來自驅動器的應答中檢驗和錯誤。
3 檢測到來自驅動器的應答中校驗錯誤。
4 來自用戶程序的幹擾造成錯誤。
5 嚐試非法命令。
6 提供非法驅動器地址。
7 未為USS協議設置通訊端口。
8 通訊端口正在忙於處理指令。
9 驅動器速度輸入超出範圍。
10 驅動器應答長度不正確。
11 驅動器應答第一個字符不正確。
12 驅動器應答中的字符長度不受USS指令支持。
13 錯誤的驅動器應答。
14 提供的DB_Ptr地址不正確。
15 提供的參數號不正確。
16 選擇了無效協議。
17 USS激活,不允許改動。
18 指定了非法波特率。
19 無通訊:驅動器未設為激活。
20 驅動器應答中的參數或數值不正確或包含錯誤代碼。
21 返回一個雙字數值,而不是請求的字數值。
22 返回一個字數值,而不是請求的雙字數值。
輔助設備:渣庫設備的控製和狀態顯示
輔助設備:灰庫設備的控製和狀態顯示
係統控製原理:
congyuanhuikuquhui,qidongbianpingeiliaoji,binggeichuyidingdepinlv,yuanhuijinrufenxuanxitongqihuihunheqi。qihuizaiqihuihunheqineichongfenhunhehou,zaixitongfuyafengdezuoyongxia,beijiruanzhuangzaicuhuikudingdeyuchuliqi,10%左(zuo)右(you)的(de)粗(cu)灰(hui)在(zai)此(ci)沉(chen)降(jiang)進(jin)入(ru)粗(cu)灰(hui)庫(ku),其(qi)餘(yu)原(yuan)灰(hui)從(cong)預(yu)處(chu)理(li)器(qi)上(shang)部(bu)出(chu)口(kou)進(jin)入(ru)分(fen)選(xuan)機(ji),粗(cu)細(xi)灰(hui)在(zai)此(ci)分(fen)離(li),分(fen)離(li)出(chu)來(lai)的(de)粗(cu)灰(hui)由(you)分(fen)選(xuan)機(ji)下(xia)部(bu)出(chu)口(kou)往(wang)給(gei)料(liao)機(ji)進(jin)入(ru)粗(cu)灰(hui)庫(ku);分fen離li出chu來lai的de細xi灰hui則ze從cong分fen選xuan取qu機ji上shang部bu出chu口kou隨sui負fu壓ya風feng抽chou入ru在zai細xi灰hui庫ku頂ding的de旋xuan風feng分fen離li器qi,旋xuan風feng分fen離li器qi每mei套tao兩liang台tai一yi組zu,對dui稱cheng並bing列lie,在zai旋xuan風feng分fen離li器qi內nei灰hui氣qi分fen離li,分fen離li出chu來lai的de細xi灰hui(即分選成品灰)從旋風分離器下部出口往電動鎖氣器進入細灰庫。灰氣則從旋風分離器下部出口往回到氣灰混合器,形成負壓閉路特環。
控製係統完成的功能
1)分選機渦輪轉速可通過變頻器對分級機電機實現無級調速;
2)係統風量可通過高壓離心風機進口調節風門進行調節;
3)可通過分級機的二次風門進行調節;
4)可通過係統設置的調節門進行調節;
5)下灰給料機進行變頻調節。
係統在正常運行時,隻需通過對變頻器數字調節,即可確保成品灰細度(45μm方孔篩篩餘)達到在3~25%範圍內的任意粒級要求。
分選控製係統現具有以下功能:
1)計算機UPS斷電保護
2)支持PROFIBUS-DP通信協議,通過此協議可將設備延伸到工業級全自動化通信網PROFIBUS中。
3)變頻器通信控製係統的可擴展性。
4)全自動程控運行、遠方軟操、就地手操
5)分選機與給料機變頻器的製控、頻率設定、頻率輸出顯示
6)主風機的電流、電壓上位機中顯示
7)對異常或事故狀態下通過聲光報警顯示,並相應處理。
8)主要設備的運行狀態上位機顯示
9)灰庫的料位時時顯示
10)完整、清晰的煤灰工藝流向顯示
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