氧化铝熟料窑电收尘器改造及DCS应用研究

摘要

该课题针对氧化铝熟料窑烟气成份的特点,提出高压供电装置突破传统采用可控硅电源的供电方式,引用新型的恒流高压直流电源,该电源能够有效抑制火花放电、克服电晕闭塞,提高电收尘二次电压和电流的运行水平,从而提高电收尘器的收尘效率.集散型控制系统(Distributed Control System)是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术.DCS的出现,实现了信息和操作管理集中化而控制分散化的目标.在现代化的大企业中,为了集中管理各种生产过程及工艺流程,提高生产效率,逐步采用了DCS控制系统.该课题中,将DCS控制应用于熟料窑电收尘系统,取代了以往的控制室盘装仪表,实现了恒流高压直流电源、低压控制柜(包括振打和加热)以及现场各种仪表集中监视和控制的小型DCS系统.该系统配置合理、运行可靠,人机对话及其方便,并具有较高的性能价格比以及良好的可维护性,从而保证了整个工艺流程的稳定运行.该文通过对氧化铝熟料窑电收尘系统进行深入的研究和探讨,论证了恒流高压直流电源及DCS应用在该系统的合理性、可靠性及先进性.主要阐述了如下几个问题:(1)在电收尘的理论基础上,研究高压供电质量与电收尘性能的关系,分析粉尘比电阻、烟尘温度等主要因素对电收尘性能的影响;(2)针对氧化铝熟料窑烟气的成份特点,对比可控硅电源与恒流高压直流电源原理、性能上的差别,进行供电设备的选型.包括选型计算、配电系统设计以及接地保护;(3)根据收尘器收尘面积、供电系统负荷、高低压及检测控制仪表的数量,决定适合的DCS类型及规模(包括模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出的具体数量),确定硬件配置;(4)分析电收尘器工艺过程的控制要求,进行DCS组态设计,离线进行程序编制及流程画面、历史趋势、报警状态采集的工作,并利用该软件通过模拟演示及在线调试工作.

目录

文摘

英文文摘

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第一章　绪论

1.1　研究背景

1.2　研究本课题的意义

1.3　电收尘技术的发展与应用

1.4　集散型控制系统在工业过程中的应用与特点

1.5　研究的主要内容

第二章　电收尘的理论基础

2.1　电收尘的基本原理

2.2　电收尘器的主要特点

2.3　供电质量与电收尘性能的关系

2.3.1　捕集尘粒所需的能量

2.3.2　供电质量与电收尘性能的关系

2.4　本章小结

第三章　电收尘器的供电设计

3.1　氧化铝熟料空投工艺流程及烟气的成份

3.1.1　工艺流程简介

3.1.2　氧化铝熟料空投烟气成份分析

3.2　影响电收尘性能的因素

3.2.1　尘比电阻

3.2.2　烟气温度

3.2.3　粉尘浓度

3.3　高压供电装置的组成、工作原理及性能要求

3.4　高压供电装置的种类

3.4.1　可控硅电源

3.4.2　脉冲供电电源

3.4.3　恒流源

3.5　高压供电装置的选型

3.5.1　恒流源的性能特点

3.5.2　供电电源的选型计算

3.6　接地保护

3.7　配电系统

3.8　本章小结

第四章　DCS在电收尘系统中的应用

4.1　电收尘控制系统概述

4.1.1　电收尘系统对控制的要求

4.1.2　控制系统概述

4.2　电收尘控制系统硬件配置

4.2.1　DCS硬件配置

4.2.2　系统网络配置

4.2.3　系统硬件安装

4.3　电收尘控制系统输掉组态

4.3.1　系统软件环境

4.3.2　系统软件安装

4.3.3　Facview软件组态

4.3.4　ConMaker 软件组态

4.4　本章小结

第五章电收尘系统调试及运行监测

5.1　电收尘器的调试

5.2　电收尘控制系统调试分析

5.3　电收尘运行监测

5.3.1　监测点布设

5.3.2　监测结果

5.3.3　技术指标

5.3.4　电收尘供电参数

5.3.5　电收尘实测参数与技术协议参数对比

5.3.6　经济效益

5.4　本章小结

结论

附录

参考文献

致谢