焦爐機械設備配套服務于焦炭及煤氣的生產工藝,目前已形成系列化。焦爐機械設備主要由裝煤車、推焦車、攔焦車、電機車、焦爐車輛協調管理系統(tǒng)等單體設備組成。
裝煤車工作在焦爐頂部,主要完成啟閉裝煤孔蓋,向碳化室內部添加煤粉操作。推焦車工作在焦爐的機側位置,主要完成開閉爐門、推焦、平煤操作。攔焦車工作在焦爐的焦側位置,主要完成開閉爐門、導焦操作。電機車工作在焦側位置,牽引熄焦車運行。焦爐車輛協調管理系統(tǒng),完成四大機車聯鎖操作。
焦爐設備由護爐鐵件、加熱設備、集氣設備、廢氣設備、修理設備及其他設備組成。主要設備如下:
(1)護爐鐵件:爐柱、縱橫拉條、爐門、爐門框、保護板、大小彈簧、磨板。
(2)加熱設備:加熱煤氣管道、交換旋塞、調節(jié)旋塞。
(3)集氣設備:集氣管、上升管底座、上升管、橋管、閥體、水封閥。
(4)廢氣設備:煙道彎管、交換開閉器、總分煙道翻板。
(5)修理設備:推焦桿修理站、平煤桿修理站、爐門修理站。
(6)其他設備:四大車及四大車軌道、液壓交換機、交換傳動裝置。
焦爐機械業(yè)是一個的行業(yè),現場環(huán)境惡劣、作業(yè)頻繁、程序復雜、人工操作的機車一旦造成失誤將使得紅焦落地,可能造成車毀人亡的重大事故發(fā)生。
經分析整個控制系統(tǒng)具有容量大、控制分散、控制規(guī)律復雜、控制、控制參數多等典型特征,因此設計一個的控制系統(tǒng)尤為重要。結合焦爐機械工藝特點和工業(yè)現場條件該控制系統(tǒng)應具備以下特點及要求:
(1)傳統(tǒng)的現場級設備與控制器之間的連接是單一的測控點,這種控制系統(tǒng)存在底層數據不全、信息集成能力不強、系統(tǒng)開放性集成性差、性低、可維護性不高等諸多缺點。因此為了克服傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的缺點,控制網絡應設置為基于以太網及PROFIBUS-DP結構,面向設備的現場總線控制網絡和面向自動化的主干控制網絡的接入節(jié)點形式,從而保留現場總線與工業(yè)以太網各自優(yōu)點,并互為補充。
(2)由于焦化廠環(huán)境惡劣,存在高溫、灰塵、腐蝕性氣體及焦爐移動車輛的頻繁移動和工藝上的對位精度的要求,需根據目標距離通過變頻器對走行電機進行的速度控制,同時應結合變頻器的速度特性設置 優(yōu)的電機速度運行控制曲線,滿足對位 、運行平穩(wěn)的控制功能。
(3)焦爐機械運行機構繁多,每個單元機構均由多個油缸組成,且每個油缸的工藝動作流程均有連貫性,另外受設備的工藝布置要求限制,大部分機構的可視性差,上述工藝特點要求控制系統(tǒng)應設置一個開放的可視化的過程控制環(huán)節(jié),將生產和過程自動化集成為一個系統(tǒng),使操作與監(jiān)控的設計成為可能,并應具備故障報警、記錄操作數據、記錄事件數據、詳細說明操作及維修的信息及趨勢等生產管理功能。
(4)考慮到生產和網絡技術、傳感器技術、無線通訊技術、計算機技術的迅猛發(fā)展,控制系統(tǒng)應具有良好的可擴展性,控制系統(tǒng)可通過設備層網絡采集編碼器與油缸位移傳感器等數據信號,實時控制電機與油缸的行程動作。具備上述要求特點的控制系統(tǒng),不僅可系統(tǒng)的性、可擴展性,提高了數據的傳輸速率,同時實現了控制單元的分散布置和工藝流程的集中控制,減少了電纜的數量,降低了控制系統(tǒng)的成本,提高了系統(tǒng)的可維護性。