脫硫沖洗系統(tǒng)智能雙控程序的研發(fā)

朱英浩

摘 要 煙氣脫硫作為冶金行業(yè)中的化工性質(zhì)的生產(chǎn)線有著比較特殊的設備安全運行指標，針對宣鋼燒結(jié)脫硫系統(tǒng)（FGD）在使用過程中，自控系統(tǒng)曝露出很多問題，運行不穩(wěn)定。除霧器沖洗水系統(tǒng)不能自動運行，崗位一直手動操作造成沖洗不及時閥體堵塞嚴重除霧效率大大降低；閥體故障頻繁不能無間斷運行，技術人員分階段、分設備、分功能著力從脫硫除霧器沖洗系統(tǒng)的智能雙控攻關。

【關鍵詞】除霧器 智能雙控 研發(fā)

1 系統(tǒng)概述

煙氣脫硫作為冶金行業(yè)中的化工性質(zhì)的生產(chǎn)線有著比較特殊的設備安全運行指標，針對宣鋼燒結(jié)脫硫系統(tǒng)（FGD）在使用過程中，自控系統(tǒng)曝露出很多問題，運行不穩(wěn)定。除霧器沖洗水系統(tǒng)不能自動運行，崗位一直手動操作造成沖洗不及時閥體堵塞嚴重除霧效率大大降低；閥體故障頻繁不能無間斷運行；畫面運行緩慢卡頓嚴重，尤其是趨勢界面查詢等待時間長經(jīng)常造成電腦死機等。以上各類典型故障均與PLC性能考核試驗的測試內(nèi)容密切相關，技術人員結(jié)合脫硫系統(tǒng)功能提升目標制定一套科學的完善的脫硫智能雙控系統(tǒng)的技改方案。為此技術人員分階段、分設備、分功能著力從脫硫除霧器沖洗系統(tǒng)的智能雙控攻關，保證脫硫雙控控系統(tǒng)改造完成后，脫硫效率不低于95%，實現(xiàn)工程技術和社會效益的完美結(jié)合。

2 脫硫沖洗系統(tǒng)的智能雙控程序的研發(fā)

2.1 在程序中添加液位和時間雙控制方式的啟停

低液位啟動優(yōu)先，高液位保護停止。即在畫面設置循環(huán)時間，點自動運行除霧器系統(tǒng)會自動從第一個閥開始運行，循環(huán)一周期后自動停止開始計時達到設定值時開始下一個循環(huán)，實現(xiàn)時間間隔自動運行。（一個循環(huán)周期：除霧器沖洗水系統(tǒng)共有4層，一層6個閥，從第一層第一個開始到第四層最后一個再循環(huán)到第一層最后一個結(jié)束）。在時間控制的同時由于有液位優(yōu)先原則即在有低液位時優(yōu)先液位控制啟動：在時間啟動的等待間隔中低液位來時時間運行的計時數(shù)值復位，靠液位啟動一個循環(huán)周期后從新計時。在時間啟動運行的過程中低液位信號來時所有的沖洗閥會先發(fā)關命令等閥體關到位或沒關到位信號有軟故障時再發(fā)所有閥體命令的復位信號，準備好后靠液位啟動沖洗水系統(tǒng)，一個循環(huán)周期后從新計時。然后程序中增加自定義功能塊，添加閥門軟故障。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 REAL轉(zhuǎn)TIME：畫面參數(shù)為實型要想實現(xiàn)時間計時需要轉(zhuǎn)換成time型。此段實現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換，即畫面設定值就是時間值，單位為分鐘。

時間連鎖啟動，畫面先設定時間參數(shù)，點自動運行后，先復位沖洗水閥門開關信號，再發(fā)關命令，全關到位后或者出軟故障后發(fā)準備好，延時5秒除霧器系統(tǒng)開始從第一層第一個閥開始運行，一個循環(huán)周期后暫停運行（閥體全為關到位狀態(tài)如個別閥無關到位信號會出現(xiàn)軟故障信號，命令信號均為0，沖洗水系統(tǒng)為準備好狀態(tài)）此時開始計時時間達到設定值后，除霧器閥開始新的一個循環(huán)周期，以此來實現(xiàn)時間控制。

2.2 程序中設計液位優(yōu)先原則，在有低液位時優(yōu)先液位控制啟動

在時間啟動的等待間隔中低液位來時會先把時間運行的計時數(shù)值shijian2復位同時低液位信號復位自循環(huán)延時2，有準備好的前提下靠液位啟動沖洗水系統(tǒng)一個循環(huán)周期后從新計時。在時間啟動運行的過程中低液位信號來時所有的沖洗閥會先發(fā)關命令等閥體關到位或沒關到位信號有軟故障時再發(fā)所有閥體命令的復位信號，待系統(tǒng)準備好后靠低液位信號啟動沖洗水系統(tǒng)，一個循環(huán)周期后從新計時。

高液位保護控制：采用多選二功能塊當一個循環(huán)周期內(nèi)三個液位值有兩個液位值達到某一設定值時延時10秒發(fā)暫停吸收塔2號信號，循環(huán)系統(tǒng)會暫停運行如閥體在關命令時直接暫停，如果在開命令時此閥會先運行完畢再關閥暫停運行，直到有兩個液位低于此值后繼續(xù)運行，保證吸收塔液位不超過最高值。

軟故障自復位功能塊的應用實現(xiàn)無間斷運行，當有開關命令時，40s內(nèi)沒有開關到位信號會發(fā)開關軟故障（O_FAULT/C_FAULT）軟故障加到各個閥的主線上，并在沖洗水系統(tǒng)準備好前和自動運行主線的硬故障上并上軟故障，這樣就能保證無到位信號無硬故障信號時閥門能自動運行并沖洗40s。提高了閥的自動運行率。

2.3 程序還實現(xiàn)了設備“報警快速定位”

程序還實現(xiàn)了設備“報警快速定位”，最合理和有效的做法就是體現(xiàn)在脫硫事故停機綜合報警、機組運行狀態(tài)下的預警和設備的跳閘停機報警具體到直接原因上，即是什么就直接指示出什么，就在報警原因欄中體現(xiàn)。各終端的報警顏色和聲音顯示狀態(tài)完全統(tǒng)一到主控的狀態(tài)。我們在unity編程的基礎上進一步做工作，理清各種報警，徹底分辨和提取特征信號。首故障一來，故障信號置1，同時畫面顯示報警信號，迅速判斷報警原因。

2.4 數(shù)字量的突變和模擬量的去噪過濾

在Unity編程環(huán)境中對脫硫除霧器沖洗系統(tǒng)的所有有關溫度、壓力和流量等信號點做了改動：在程序的模擬量輸入信號經(jīng)過SCALE_I工程單位轉(zhuǎn)換后增加一個微分器環(huán)節(jié)功能塊LEAD，設置滯后時間常數(shù) LAG微分時間為3s， 用以濾除信號的異常變化，延遲后的數(shù)值從輸出OUT端輸出。模擬量信號在經(jīng)過SCALE_I和LEAD上述兩個功能塊通道解析和延遲過濾作用后，信號將十分平穩(wěn)，去除了信號中的干擾噪點，模擬量信號經(jīng)過微分模塊計算得出去擾信號最終送到各段程序的保護邏輯中。經(jīng)過處理后的信號更加可靠的將確認是否觸發(fā)設備的保護動作或者經(jīng)過報警預警功能報告給崗位操作員。

2.5 IFIX畫面組態(tài)中vb腳本的應用

由于IFIX自帶趨勢沒有額外的功能，所以脫硫除霧器沖洗系統(tǒng)的IFIX記錄趨勢中所有的功能都是由VB制作而成的，其中包括趨勢的顯示和隱藏、趨勢的前進和后退、日期和時間的選擇以及篩選等功能。

腳本中嚴格定義了時間和日期的格式，趨勢移動的步長以及控件屬性的改變等等。從根本上解決了趨勢調(diào)取空難的問題。

3 結(jié)語

改造完善后的燒結(jié)脫硫系統(tǒng)設備運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)處理真實可靠快捷、模擬量閉環(huán)控制精準實效安全。改造也降低了崗位的勞動強度。脫硫智能雙控系統(tǒng)經(jīng)過改造后除霧器沖洗系統(tǒng)運行更穩(wěn)定時效性更強、數(shù)據(jù)處理更加精確可靠更加快捷。通過以上的技術研究和方案實施，成功解決了燒結(jié)脫硫系統(tǒng)投產(chǎn)以來存在的各類問題，改造也降低了崗位的勞動強度。

參考文獻

[1]殷振偉，戚國水.用于脫硫氧化風機的雙控通風罩：CN202326457U[P].2012.

[2]SHENLi-fen.濕法煙氣脫硫工程沖洗水系統(tǒng)的改進優(yōu)化[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2008.

作者單位

河鋼集團宣鋼公司 河北省張家口市 075100endprint