焦爐氧氣濃度在線監(jiān)測控制系統(tǒng)

方案設計目的

焦爐氧氣濃度在線監(jiān)測控制系統(tǒng)是一款同時將焦爐氧氣在線監(jiān)測系統(tǒng)和焦爐氧氣含量自動控制系統(tǒng)的功能進行合并同時作用的新型系統(tǒng)，是根據(jù)中國神華某分公司焦爐煉焦過程中的氧氣濃度在線實時監(jiān)測，并在超標時自動控制閥門切斷煤氣管道。通過在焦爐上安裝激光氧分析儀，并與煤氣主管道上安裝的氣動切斷閥聯(lián)動，從而實現(xiàn)煤氣中氧含量超標自動切斷煤氣，以防止爆炸事故發(fā)生的目的。

方案設計意義

通過連續(xù)實時在線監(jiān)測煉焦過程中焦爐煤氣中的氧氣濃度含量，不僅可以為企業(yè)的煉焦工藝提供有力的數(shù)據(jù)支撐，同時對于避免焦爐煤氣與過高的氧氣在高溫環(huán)境中發(fā)生爆炸的風險也有積極作用。另外，通過將煉焦爐上安裝的在線式激光氧氣分析儀與煤氣主管道上安裝的氣動閥門進行聯(lián)鎖，不僅節(jié)省了人工手動關閉閥門的人力和時間精力，同時對于提升企業(yè)自動化水平也具有一定的意義。

方案簡介

焦爐煤氣氧含量在線監(jiān)測自動控制煤氣系統(tǒng)硬件由現(xiàn)場儀表監(jiān)測、現(xiàn)場執(zhí)行機構和控制中心三部分構成，功能上分為控制中心對現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)采集和控制中心對現(xiàn)場閥門設備的控制兩部分，根據(jù)現(xiàn)場的要求，我們做了PLC控制系統(tǒng)與現(xiàn)場氣動切斷閥、現(xiàn)場儀表的連鎖控制方案。

1.有10臺焦油槽，全部需要安裝在槽底管道安裝氣動切斷閥，焦油罐現(xiàn)已安裝有液位計，通過現(xiàn)有液位計輸出高液位信號，連鎖槽底氣動切斷閥關閉。

2.有2臺輕質洗油大槽底部需要裝氣動切斷閥，洗油罐現(xiàn)有安裝液位計，通過現(xiàn)有液位計及輸出高液位計，連鎖氣動切斷閥關閉。

3.煤氣主管道處需要安裝1臺氣動切斷閥，并需要在主管道位置安裝一臺激光氧含量分析儀。當煤氣中氧含量大于臨界值時，連鎖氣動切斷閥關閉。

4.焦油爐煤氣管道安裝1臺氣動切斷閥，目前煤氣管道已安裝有一臺壓力變送器，當煤氣管道中，壓力大于臨界值時，連鎖氣動切斷閥關閉。

5.VOCs管線處安裝1臺氣動切斷閥，并在此管線廠需要安裝一臺激光氧含量在線分析儀，當VOCs管路中，氧含量大于臨界值時，連鎖氣動切斷閥關閉。

焦爐氧氣在線監(jiān)測系統(tǒng)
焦爐氧氣含量自動控制系統(tǒng)

材料清單

1、系統(tǒng)配置清單：

序號	名稱	規(guī)格及型號	數(shù)量	單位	廠家
1	CPU 315-2 PN/DP	6ES7 315 2EH14 0AB0	1	塊	西門子
2	Flash EPROM 內存卡	6ES79538LJ310AA0	1	塊	西門子
3	負載電源	6EP1332-4BA0	1	塊	西門子
4	AI模塊	6ES73317KF024AB1	4	塊	西門子
5	AO模塊	6ES73325HF004AB1	2	塊	西門子
6	DI/DO模塊	6ES73211BL004AA1	1	塊	西門子
7	DO模塊	6ES73221BL004AA1	8	塊	西門子
8	導軌	6ES73901AF300AA0	12	塊	西門子
9	接口模塊	6ES73650BA010AA0	1	塊	西門子
10	前連接器	6ES73921AJ000AA0	1	塊	西門子
10	開關電源24V/10A	DR-240-24	1	塊	西門子
11	燈管		1	個
12	STEP 7 V5.5 中文版	6ES78104CC100KA5	1	套	西門子
13	工控機	IPC-810E G1620 4G 500G 固態(tài)硬盤120G	1	臺	研祥
14	顯示器	DR-240-24	1	臺	DELL
15	變壓器	220V AC	1	個
16	微型斷路器	DZ47S 32A/2P	5	個	德力西
17	微型斷路器	DZ47S 10A/2P	5	個	德力西
18	微型斷路器	DZ47S 16A/3P	10	個	德力西
19	模數(shù)化插座	3孔 16A	2	個	德力西
20	模數(shù)化插座	3孔 10A	2	個	德力西
21	模數(shù)化插座	2孔	2	個	德力西
22	紅燈電源指示燈	XB2-	1	個	施耐德
23	白燈電源指示燈	XB2-	1	套	施耐德
24	繼電器	RXM2LB2BD DV24V	30	個	施耐德
25	配電安全隔離柵	NHR-M33-X-27/27-0/0-D	20	個	虹潤
27	信號安全隔離柵	NHR-B31-X-27/27-0/0-D	4	個	虹潤
28	柜體	8006002200	1	套	贏潤
29	輔材人工（含）				贏潤
30	軟件費用（含）				贏潤
31	調試費用（含）				贏潤
32	UPS電源，30KVA，持續(xù)供電30分鐘以上		1	套	山特

2、閥門配置清單：

序號	項目	型號及規(guī)格	數(shù)量	品牌	備注
1	焦油槽底閥（氣動切斷閥）	型號：ERUN-641Y16C DN125 防爆電磁閥，防爆行程開關，閥內材質：304+PPL	10	默實
2	輕質洗油大槽底閥（氣動切斷閥）	型號：ERUN-641Y16C DN80 法蘭連接，防爆電磁閥，防爆行程開關，閥內材質：304+PPL	2	默實
3	煤氣主管道（氣動切斷閥）	型號：ERUN-643W10P DN500 法蘭連接，防爆電磁閥，防爆行程開關，閥內材質：304+STL	1	默實
4	焦油爐煤氣管道(氣動切斷閥)	型號：ERUN-641Y16C DN250 介質：煤氣溫度：0~100℃ 介質壓力：1.6mPa 故障關法蘭連接，防爆電磁閥，防爆行程開關，閥內材質：304 +PTFE	1	默實
5	瀝青管式爐 (氣動切斷閥)	型號：ERUN-641Y16C DN125 溫度：0~100℃ 介質壓力：1.6mPa 故障關法蘭連接，防爆電磁閥，防爆行程開關，閥內材質：304+PTFE	1	默實
6	緊急放散閥	型號：ERUN-641Y16C DN100 溫度：0~100℃ 介質壓力：1.6mPa 故障關法蘭連接，防爆電磁閥，防爆行程開關，閥內材質：304+PTFE	1	贏潤

3、儀表清單：

序號	項目	型號及規(guī)格	數(shù)量	品牌	備注
1	激光氧含量分析儀	型號：ERUN-QZ9100S；量程范圍：0～5%，	2	贏潤

現(xiàn)場條件

本技術方案是依據(jù)中國神華能源股份有限公司某分公司的煉焦現(xiàn)場情況和控制技術要求而編制的。

現(xiàn)場儀表、PLC控制柜加現(xiàn)場執(zhí)行機構閥門的模式，現(xiàn)場儀表采用的是二線制4-20MA輸出接口，PLC系統(tǒng)采用是4-20MA輸入控制模塊，氣動閥門執(zhí)行機構采用開關量輸入模式。

序號	類別	信號類型	點數(shù)	備用	點數(shù)統(tǒng)計
1	AO模擬量輸出	4-20mA		4	4
2	AI 模擬量輸入	4-20mA	14	2	16
3	DI 開關量輸入	無源干接點		4	4
4	DO 開關量輸出	無源干接點	14	2	16

相關產品

1、在線式激光氧氣分析儀

產品型號：ERUN-QZ9100S
量程范圍：0 ~ 5%VOL、0 ~ 25%VOL可選
精度誤差：≤±1%F.S.
分辨率：0.01%VOL
方法原理：TDLAS可調諧二極管激光吸收光譜技術
線性誤差：≤±1%F.S.
重復性：±1%F.S.
量程漂移：≤±1%F.S.
響應時間：2秒（可調）
數(shù)據(jù)傳輸：4-20mA，可選RS485、RS232、無線傳輸模式等
工作電源：24 VDC，24 W
吹掃壓力：0.3 ~ 0.8 MPa（原位式）
防爆功能：隔爆型，Ex d IIC T6 Gb級防爆功能
防護功能：IP65級防水防塵
安裝方式：原位式、抽取式可選

以上就是關于焦爐氧氣濃度在線監(jiān)測控制系統(tǒng)的相關介紹，煤氣是一種易燃易爆物質，正常生產時氧含量較低，不會引起爆炸，氧含量超標時，易超過爆炸下限，發(fā)生危險。焦爐氧氣在線監(jiān)測系統(tǒng)和焦爐氧氣含量自動控制系統(tǒng)能夠保證煤氣管道的安全運行，及時準確地監(jiān)測煤氣中的氧含量，并在氧含量過高時及時聯(lián)鎖關停意義重大。與傳統(tǒng)的氧分析儀相比，基于 TDLAS 技術的激光氣體分析儀，可以實現(xiàn)原位在線測量，不需要復雜的預處理系統(tǒng)，測量準確，響應速度快，用于焦爐煤氣中的氧含量測量具有明顯的優(yōu)勢。