高炉煤粉喷吹自动控制系统的设计与优化-硕士学位论文

分类号 密级 UDC 学 位 论 文高炉煤粉喷吹自动控制系统的设计与优化作 者 姓 名： 指 导 教 师： 副教授 东北大学信息科学与工程学院申请学位级别： 硕士 学 科 类 别： 专业学位 学科专业名称： 控制工程论文提交日期： 年 月 论文答辩日期：年 月学位授予日期： 答辩委员会主席： 评 阅 人： 东 北 大 学 年 月高炉煤粉喷吹自动控制系统的设计与优化摘 要高炉煤粉喷吹（以下简称喷煤）系统是组成炼铁生产工艺流程的重要一环，是高炉冶炼过程中以煤代焦、节约能源成本和焦碳资源的重要措施。高炉对其生产过程的连续性、稳定可靠性要求很高，这就要求喷煤的生产过程实现较高水平的自动化控制。天钢2000m3高炉和3200m3高炉喷煤系统分别从2005年7月和2006年6月正式投入生产至今，在工程建设时就引入自动控制理念，替代人工操作，并将此设计在生产过程中逐步完善。本文在结合高炉喷煤生产工艺的基础上研究天钢炼铁厂高炉喷煤自动控制系统的设计与优化，并已取得了实验性的结果。喷煤子系统的基础自动化包括煤粉的加工、煤粉的喷送和喷煤罐自动切换及生产安全自动保护等几个部分。高炉喷煤自动控制系统是典型的连续过程控制系统，选用PLC控制能够很好的满足其工艺控制要求，保证高炉喷煤过程连续、稳定进行。工程上硬件设计选用Siemens公司的S7系列产品，软件选用Citect组态软件。过程控制算法上，在满足生产工艺的基础上还要满足设备及生产过程的安全并要求操作简易。回路控制则采用PID算法。在检测方面，与回路控制、安全生产、能源计量等相关的流量、压力、温度、重量等信号的检测仪表的配备都比较齐全。在高炉喷煤的生产过程中，作为喷煤系统中核心部分的自动化控制系统要建立严密的控制体系，从提高控制系统的稳定性到严格完整的控制理论都需要进一步的开发研究及论证，要不断的优化控制系统，以确保喷煤系统安全稳定高效地运行，稳定喷送煤粉的要求。我在此课题研究工作过程中，首先深入研究喷煤的生产工艺，其次在满足工艺要求的基础上建立自动控制理念，分别从硬件和软件方面进行系统设计。最后在生产试验过程中，结合生产需求进行优化改进，最终达到研究目的。关键字: 炼铁喷煤；自动化控制；PID控制；优化东北大学硕士学位论文 abstractDesign and optimization of powder coal injection automatic control system on blast furnaceAbstractPCI system(Powder Coal Injection) is an important part for blast furnace smelt manufacture, it is a main measure in iron-making to save coke and cost，which uses some coal to replace coke. It is important for blast furnace to keep continuity、stabilization and reliability in the process of iron-making，so a high quality automatic control system is required in PCI system. The project of which 2000m3 blast furnace PCI was completed in July 2005，The project of which 3200m3 blast furnace PCI was completed in June 2006，and has run to the present. When engineering construction on introduction automatic control idea, substitution manual control, and consummates gradually this design in the production process. This article unifies the blast furnace to powder coal production in the foundation to study the Tianjin Steel Factory ironworks blast furnace to powder coal automatic control system the design and the optimization, and has obtained the experimental result. The automatic control system of the PCI includes powder coal making、powder coal injecting、automatic switch of pot and safety precaution for PCI. The automatic control system for PCI is a typical control system of continuous process. So PLC can satisfy its manufacture control needs and ensure the continuity and stabilization in the process of iron making.The Siemens S7 series products are used in hardware design of this project，The Citect products are used in software design of this project . The process control algorithm should satisfy not only the technics for PCI but also the equipment、manufacture safety and simple operation. PID control is used in closed loop control. The instruments are equipped completely, which detect the sign of flow、pression、temperature and weight relevant to loop control、safety manufacture and material measurement.In the PCI production process, the automatic control system which is the hard core of PCI must to build the rigorous control system. It needs exploitation and investigation so that advancing stability of control system and integrality of control theory. With control system was optimized, it can meet the needs of injecting powder coal to the blast furnace continuously and steadily, and run safely and reliably. In this topic research,first,I lucubrate the production of powder coal , and next establishes the automatic control idea completely in the total technological requirement foundation, design from the hardware and the software aspect. Finally, makes the optimized improvement with progress of production demand in the production, and achieves the research goal.Keyword： PCI；Automation control system ；PID；Optimalize- IV -东北大学硕士学位论文 目录目 录声明 摘要 Abstract 第1章 绪论 11.1 课题研究背景 11.2高炉喷吹煤粉的作用及现状 21.3本论文研究的目的和主要内容 31.3.1 本论文研究的目的和意义 31.3.2 本论文研究的主要内容 4第2章 高炉喷煤系统的工艺结构 62.1 炼铁高炉的自动控制系统构成 6 2.2 炼铁喷煤的生产流程 72.2.1 原煤准备 82.2.2 煤粉碾制 92.2.3 煤粉喷吹 13第3章 高炉喷煤自动控制系统的总体设计 193.1需求分析与规范确定 193.2 自动控制系统流程 193.3 自动控制系统的具体设计 243.3.1 系统综述 243.3.2 硬件配置 283.3.3 软件配置 29第4章 高炉喷煤自动控制系统的硬件设计 304.1 Siemens公司自动控制系统介绍 304.2 高炉喷煤自动控制系统的网络介绍 314.2.1 系统网络概述 314.2.2 网络通信接口 324.2.3 网络通信功能 324.3 高炉喷煤自动控制系统的硬件结构 334.3.1自控系统现场控制站 334.3.2 自控系统S7-400中央控制器 344.3.3 系统各部分功能 34第5章 高炉喷煤自动控制系统的软件设计 365.1 高炉喷煤自动控制系统的编程环境 365.2 控制软件Step7 v5.4 365.2.1 程序开发 375.2.2 在线检查和调试 37 5.3 上位监控软件Citect v5.4 385.3.1 软件概况 385.3.2 系统功能 405.4喷煤系统程序设计 415.4.1 喷煤系统PLC控制程序设计 415.4.2 喷煤系统控制过程监控画面设计 48第6章 高炉喷煤自动控制系统的优化 546.1 系统优化的提出 546.2 系统优化的设计与实施 556.2.1 网络系统的优化 556.2.2 工艺流程控制系统的优化 566.2.3 安全连锁系统的优化 596.3 系统优化运行情况说明 60第7章 总结与展望 617.1 总结 617.2 研究工作展望 62参考文献 63附 录 65致 谢 66东北大学硕士学位论文 第1章绪论第1章 绪 论1.1 课题研究背景新中国成立以来，我国钢铁冶金行业发展迅速。不论是沿海还是内地都陆续建设了一大批钢铁企业。近年来，中国钢铁冶金行业取得了增长较快、结构优化、效益提高、节能减排效果明显、在国际钢铁界的地位和影响提高的显著成绩。中国冶金工业科技水平正在走强，“大而弱”的声音已经降调。中国应当以提高竞争力为目标，进一步提高冶金工业科技水平。从冶金行业发展趋势来看，冶金企业的生产经营规模将急剧扩张，企业的竞争，从传统的产品、技术、成本的竞争向资本、资源、服务的竞争转化，行业竞争日趋激烈。我们天钢炼铁厂为了提高在同行业中的竞争力，提出了“降低成本，对标挖潜”。当前，钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨，焦炭、矿石的价格涨幅惊人，冶炼成本普遍提高，这给高炉炼铁业带来更大的困难。因此，降低冶炼成本成了高炉作业的重要目标。其中，降低焦比，尤其重要。从50年代起，人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉，以部分替代价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力，在寻求技术创新和进步，着力降低能耗，提高经济效益，减少和控制污染等方面取得了很大的成绩，喷煤技术取得了巨大的成功，喷煤技术日趋成熟，同时，高炉喷煤是国家大力推广的具有节能和环保效果的重要技术措施，它既符合生产企业的经济利益，也符合国家的产业政策，高炉喷煤是我国炼铁技术进步的核心标志，喷煤系统己逐渐成为高炉必备的附属设施。现代高炉冶炼所用的焦炭在高炉中的作用是提供冶炼过程需要的热量；还原铁矿石需要的还原剂；以及维持高炉料柱（特别是软熔带及其以下部位）透气性的骨架。高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。高炉喷吹用煤的煤质对高炉冶炼过程及技术经济指标有重要影响。在喷吹高挥发分、强爆炸性烟煤技术飞速发展的今天，选择煤源广阔、价格合理、喷吹性能优良的喷吹煤进行高炉混合喷吹，保证高炉生产技术指标，提高经济效益，是钢铁企业必须面临并予以解决的问题1。天津钢铁有限公司炼铁厂2000m3和3200m3高炉都采用了高炉喷煤技术，它们的采用不但满足了公司发展的要求，同时有效缓解了炼铁能力与焦炭生产失衡的局面，以煤代焦，进一步降低了炼铁成本，提高了企业的经济效益。随着喷煤量的增加，喷煤系统的设备启动频率增高，操作间隙时间减少，喷吹操作周期缩短，手动操作己不能适应生产要求，尤其是当高炉喷吹烟煤或采用多煤种配煤混合喷吹时，高炉喷煤系统必须广泛采用计算机控制和自动化操作。1.2 高炉喷吹煤粉的作用与现状高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原的作用，从而降低焦比，降低铁成本，提高产品的竞争力，因此它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。从经济增长方式的转变认识喷煤意义，钢铁企业的经济增长方式，坚持外延与内涵相结合。规模经济由于受资金、原燃料供应、产品市场销售等因素的影响不可能长期连续的发展，在具有一定的规模经济基础后，必须寻找新的经济增长点，实现生产结构的优化，走内涵之路。炼铁系统工艺结构优化的核心是以煤代焦，提高喷煤比，降低生产成本。因此，发展高炉喷煤技术是炼铁生产转变经济增长方式的重要内容之一。衡量高炉喷煤技术水平的高低，除了要看它的喷煤量高低之外，还要考察它的稳定性。影响高炉喷煤量高低的因素很多，除了喷煤罐罐内压力、输送煤粉的气量之外，还包括喷吹的煤种、喷煤罐内煤粉的温度、贮存时间、贮存量等诸多因素的影响。而喷煤工艺、装备水平、检测手段和自动控制模型则决定了喷煤量的稳定水平。而从某种意义上来说，自动控制软件及其控制模型的设计，在最大程度上制约了喷煤技术的发展水平，成为喷煤生产水平进一步提高的瓶颈。我国对高炉喷煤技术的开发和应用尽管较早，但从近几年的发展情况来看，已不再处于领先地位，国外不少高炉的喷煤量越来越高，而且多数高炉是喷吹烟煤。目前，我国与日本和西欧一些喷煤先进国家相比，尚有如下几方面的差距:喷煤量和喷煤高炉少，煤焦置换比低，喷吹煤种单一，自动控制水平低，而烟煤喷吹、浓相输送和单支管计量等虽己开发成功，但还有待于进一步完善和推广。高炉喷煤自动化控制技术对于我国钢铁工业乃至国民经济都具有十分重要的意义，而现阶段，我国的软件行业正在如火如茶地发展着，但是无论从规模还是从年限都无法和发达国家相比较。早期的高炉计算机控制以美国、德国、法国等国家为代表，主要的计算机控制功能是数据的采集和处理、报表的制作。到了七十年代，日本几大钢铁公司在高炉自动化控制的研究中取得的重大成果，先后开发并实际应用了很多数学模型，并同时开发了许多先进的检测仪表。到了八十年代中期，以日本钢管公司为代表，开始将人工智能技术特别是专家系统应用到高炉上，极大的提高了控制的精度和可靠性。同一时期，美国、加拿大、芬兰等国家也开始投入大量的人力、物力，开发高炉控制数学模型及检测仪表，并取得了突出的进展。钢铁生产是中国重工业中最重要的行业之一，自动化控制对高炉至关重要。高炉自动化是可编程控制器最早的应用行业之一。施耐德电气公司作为进入中国PLC 产品市场最早的厂家。此后，自动化控制产品被广泛使用在国内各大钢铁企业中，同时应用到喷煤制粉系统中。我国的高炉计算机控制，起步非常晚，但是发展相当迅速。首钢、唐钢、宣钢、湘钢等大中型高炉包括一些中小高炉，都相继上了计算机控制系统。我国的高炉自动化控制已具备了比较完善的基础自动化和过程自动化功能。我国的计算机控制正处于蓬勃发展时期，但与世界先进国家相比，我国还存在很大的差距。因此，我们应该从我国国情出发，认清高炉计算机控制的重要性，随时了解国内外的自动化的发展水平和先进技术的动态。抓紧各种检测仪表的开发研制，以提供可靠的、精确的一次信号。自动化的控制需要优良的应用软件，可靠的控制设备，而我国现在采用的大都是国外的进口控制设备，这就需要国家、企业加强这方面的投入和研发，真正能在自动化控制领域迎头赶上。1.3本论文研究的目的和主要内容1.3.1本论文研究的目的和意义在当前能源紧张的形势下，必须采取措施大力节约和替代焦炭。炼铁生产降低焦炭的途径很多：如改进原料质量、提高风温、改善操作、降低铁水含硅量、加强管理等。但从效果上看扩大高炉喷吹煤粉，以煤代焦乃是降低焦炭消耗的最有效措施。目前，我国的钢铁企业生产己步入了一个十分重要的阶段，许多企业为了节约生产成本，将降焦比作为进行市场竞争的重要祛码，而喷煤是钢铁企业降比增效的有效途径。高炉喷吹煤粉是世界炼铁正在迅速发展的一项重大技术，其目的是在高炉冶炼过程中，扩大高炉燃料来源，从风口向高炉喷吹煤粉，以价格低的煤粉替代价格昂贵的冶金焦，改善高炉的操作条件；增加高炉的调剂手段；最终达到节焦增产的目的。因此，扩大高炉喷煤，实现喷煤的自动化控制是当务之急，符合钢铁工业长远规划。高炉喷煤自动控制系统的实现，是喷煤系统能否正常运行，能否完成节能降耗重任的关键2。最近几年，由于能源价格的上涨，使得吨铁成本上升，我公司内部挖潜改造、降低成本的空间已到极限，为了完成公司制定的产量目标和成本目标，必须采取新的措施来增产降耗，高炉喷煤配合富氧，则可大幅度的提高生铁产量、降低生铁成本，喷煤技术改造对我公司的发展具有非常重要的意义。高炉喷吹自动控制能更好的降低成本，提高效率，对高炉冶炼过程及技术经济指标有重要影响。找到适合天钢高炉生产的最优煤粉喷吹的过程控制方式是研究的主要目的。本人参与完成了天钢1、2#高炉煤粉喷吹自动化控制系统的设计和调试，选此题目为详细阐述天钢高炉喷煤控制系统硬件配置、软件设计和网络结构。通过利用原煤储运、烟气炉、制粉、喷吹等工艺控制系统，实现了生产工艺设备的自动/手动控制及保护、工艺数据的自动采集和处理、PID回路的自动调节、工艺画面动态显示、历史和实时趋势显示纪录、紧急停喷报警等的设计过程。同时，在投入生产的过程中，又针对实际问题对设计进行了优化。1.3.2 本论文研究的主要内容本论文主要对自动化控制技术在炼铁喷煤的应用进行研究。在对喷煤工艺要求和控制要素了解的基础上，通过对控制对象的分析和工艺要求的研究对控制系统的硬件和软件进行合理的设计，实现整个喷煤生产过程的自动控制。同时，在本论文中还对工业自动化控制技术加以研究，对现在使用的工业网络技术及现场总线技术进行详细的剖析，从而通过比较分析提出有效的喷煤生产自动控制方案。本论文研究的主要内容有:1、对控制对象炼铁喷煤生产过程的研究概要介绍了炼铁喷煤工序的生产过程，工艺要求，并在此基础上对喷煤的控制系统进行了详细的说明，从而为喷煤自动化控制系统的具体实现提出主要的监视和控制目标。使我们对研究对象有一个清楚的认识和了解，以利于选取恰当的监控方法和手段来实现监控要求。2、喷煤自动控制系统中所用到的技术的论述在这次工程实践中，自动控制系统的核心PLC选用Siemens公司S7系列产品，本论文特别对其以下几方面应用技术进行了研究:PLC在PID闭环控制方面的应用;现场总线技术及工业以太网的应用。介绍了它们的技术原理，目前国内的使用情况，以及应用特点及开发优势。3、喷煤自动控制系统的实现(硬件和软件)在对喷煤工艺特性、监控要求分析研究的基础上结合Siemens公司S7系列产品的特性详细给出硬件配置及配置参数。在组态软件中我们采用CITECT上位机监控软件，并会给出相应的喷煤控制程序。4、喷煤自动控制系统的优化与改造针对当今喷煤研究的主要课题，结合现场生产实践，发现问题，提出问题，解决问题，具体阐述对喷煤自动化控制系统的优化改造方案，并说明运行情况。69东北大学硕士学位论文 第2章高炉喷煤系统的工艺结构第2章 高炉喷煤系统的工艺结构2.1 炼铁高炉的自动控制系统构成在现代化钢铁联合企业中，高炉炼铁作为钢铁生产流程的一个上游工序，为下游的炼钢工序提供质量合格的铁水。然而，炼铁工艺自身的连续化生产流程却是由诸多子工序组成的复杂生产系统。从自动化控制角度考察高炉冶炼过程，可分为以下几个方面：1、槽下配料称量子系统的基础自动化槽下配料称量子系统是由一批料仓、皮带传送装置和称量系统组成。我厂高炉备有20多个料仓分别存、贮着不同的入炉料：焦碳、烧结矿、球团矿、生矿、焦粉、石灰石、萤石等。配料称量子系统的任务就是按照工长的指令，把各种炉料按照一定的数量配比和顺序称量出来，装入料车中，由卷扬上料子系统装入高炉。目前炼铁生产水平提高很快，高炉冶炼强度大，要求的上料速度也是非常快的，如果按照每小时79批料的上料速度计算，配料系统每小时需要完成2836车的配料动作(一般来说每批料需要2车焦碳和2车矿石，计4车料)。如果没有机械称量系统的自动化，这样的配料任务是不可能完成的。另一方面，在配料中，需要保证称量的准确，并实现炉料称量的自动补偿，确保送入高炉的炉料的计量精确。装料的顺序控制也是自动化环节的重要一环。同样重量的炉料，装料顺序不同即形成不同的装料制度，导致不同的冶炼效果。装料顺序的自动控制、各种炉料称量的自动控制和称量值的自动补偿控制构成槽下配料子系统的基础自动化控制的基本要求。其过程数据由PLC传送到高炉主控室的操作站上，实现配料参数的集中监控。.2、炉顶上料布料子系统的基础自动化炉顶上料布料子系统一般包括料车运行的控制，无钟炉顶料罐装料控制，无钟布料的角度控制(矿石角度、焦碳角度、料流开度、布料环数、起始布料角度等布料参数的计算及控制)。炉顶上料布料子系统的控制参数是由工长根据炉况设定的。炉顶上料布料子系统的基础自动化就是由计算机控制料车的运行参数于无钟布料的角度参数，它与高炉主控室保持着密切的信息交流，即其过程数据也通过PLC汇总到高炉主控室的操作站，实现上料布料参数的集中监控。3、热风炉燃烧过程与送风的基础自动化我厂2000m3高炉和3200m3高炉分别配置3座外燃式热风炉和4座顶燃式热风炉为其提供热风。提高热风温度，对高炉炼铁降低焦比有着重要的价值。每座热风炉相互之间总是保持燃烧状态与送风状态交替的状况。基础自动化系统控制热风炉的换炉动作，即由送风状态转化为燃烧状态或反之由燃烧状态转化为送风状态。另一方面要保证工长要求的送风参数，保持送风参数的动态灵敏控制，以保障高炉冶炼过程的正常进行。送风参数集中监控在高炉主控室的操作站上。4、高炉本体系统的基础自动化高炉的炉内压力，炉顶温度、送风流量、送风温度以及高炉炉体冷却壁各层温度等等一系列参数是工长操作高炉的重要依据，工长必须时刻密切关注。本体系统实现对这些参数的实时检测，送到主控室操作站，并在操作站上形成历史曲线，方便工长观测查询。5、喷煤子系统的基础自动化喷煤是高炉冶炼过程中以煤代焦、节约能源成本和焦碳资源的一个重要措施。喷煤子系统的基础自动化包括喷煤粉的加工、喷煤罐的准备和喷煤罐自动切换及生产安全自动保护等几个部分。它保证高炉喷煤过程按照数量要求连续的运行，而不会因喷煤量的波动影响到炉温和炉况波动。工长通过喷煤速率的调整和配合以保证炉温控制在预期的范围内。通过对喷煤罐重量的采样，能够在监控机上通过软件计算形成喷煤速率曲线，并求得喷煤速率平均值。6、其他自动化子过程其它的高炉炼铁子系统还包括炉前出铁出渣的机械化、高炉除尘自动化控制及信息采集等等3。2.2炼铁喷煤的生产流程高炉喷煤是20世纪60年代开始大规模应用于钢铁工业生产的炼铁新技术。随着石油危机、环保和炼焦煤资源日益短缺等问题，高炉喷煤已不仅是高炉调剂的一项重要手段，同时还是弥补焦炭不足的主要措施。就世界范围而言，高炉喷煤己成为高炉技术发展的必然趋势。喷煤技术的发展趋势是喷煤量大幅度提高，焦比大幅度降低。欧洲和日本高炉的喷煤已达到150200kg/t铁，在有些高炉上则达到250kg/t铁。国外许多高炉喷吹烟煤，将烟煤、无烟煤甚至褐煤进行混配喷吹。我国是世界上应用喷煤技术较早的国家，经“九五”期间的技术进步，全国大中型高炉的喷煤量平均在100110kg/t铁，有个别高炉则达到25Okg/t铁的世界先进水平4。目前，我国钢铁工业面临着较大的焦炭缺口，大量喷吹煤粉技术是一项最为经济实用的措施，因此我国高炉喷煤总量逐年增加，高炉喷煤技术也取得了明显进展。天钢高炉喷煤系统的工艺流程包括原煤储运系统、制粉系统、煤粉输送系统、喷吹系统、供气系统。工艺流程如图2.1所示。氮气煤场煤气炉引风机高炉分配器气动阀喷吹罐原煤仓中速磨布袋收粉器煤粉仓图2.1 天钢喷煤系统工艺流程2.2.1 原煤准备该系统包括综合煤场、煤棚、储运方式。为控制原煤粒度和除去原煤中的杂物，在原煤储运过程中还必须设置筛分破碎装置和除铁器。筛分破碎即可以控制磨煤机入口的原煤粒度，又可以去除某些纤维状物质。而除铁器则主要用于清除煤中的磁性金属杂物。由卡车供煤系统把合格的原煤运输到高位原煤仓做好煤粉加工准备。考虑到原煤供应各设备的独立性及灵活性较高，其行车，皮带运输机均采用独立的电气控制。2.2.2 制粉系统煤粉制备是通过磨煤机将原煤加工成粒度和含水量均符合高炉喷吹需要的煤粉，并放入煤粉仓为煤粉的喷吹做好准备。制粉系统主要由给料、干燥与研磨、收粉与除尘几部分组成。在烟煤制粉中，还必须设置相应的惰化防爆抑爆及相应的监测控制装置5。制粉系统控制功能结构图见图2.2。皮带给煤机把原煤仓中的原煤输送给球磨机。球磨机把原煤碾制成煤粉后，由布带收尘器收集后放入煤粉仓，进入送粉系统。整个制粉系统采用热风炉燃烧的废气作为系统介质，由于收粉风机的工作在风路管道中产生负压推动煤粉由球磨机进入布带收尘器。布带收尘器将煤粉和气体介质分离，煤粉进入煤粉仓，气体介质通过排粉风机排出。图2.2 制粉系统控制功能结构1、皮带给料机控制制粉工艺线原煤仓下设一台封闭式皮带给煤机，带物料称量和给煤能力调节功能，相应设施由厂家成套供给，设备的启停由PLC发信号控制，称量的料重信号接入PLC并由操作站显示，给煤能力调节由操作站上设定控制。2、球磨机控制球磨机是制粉工艺线中最为重要的关键设备，其位于皮带给煤机下端。其功能是将原煤碾制成粉末状的煤粉。球磨机的动力电机是6000V高压电机，相应设施由厂家成套供给，其二次控制回路由PLC控制。3、布袋收粉器控制布袋收粉器位于制粉工艺线球磨机后方，其功能是利用除尘布袋的过滤功能，分离煤粉和气体介质。其相应设施由厂家成套供给，只是将运行及故障信号送入PLC进行显示。4、收粉风机控制收粉风机位于制粉工艺线最末端，其功能是在制粉工艺线管道中产生负压，推动球磨机中的煤粉向布袋除尘器运动。收粉风机同球磨机一样其动力电机也是6000V高压电机，相应设施由厂家成套供给，其二次控制回路由PLC控制。5、烟气温度及流量控制制粉工艺线中的气体介质是高炉热风炉燃烧的废气，通过烟气炉的燃烧以增加温度排除水分。烟气炉出口设有热风调节阀，用于调节热风流量，热风调节阀后设支管由冷风调节阀控制混入自然空气，以补充调节气体介质温度。在收粉风机前的风机入口阀用于调节气体介质流量。热风、冷风、风机入口三个调节阀由PLC控制，由操作站给定参数动作。球磨机入口前设有温度、流量信号检测，检测信号引入PLC，并在操作站上显示。6、安保控制制粉工艺是易燃易爆的高危生产过程，其安全保障措施要求相当严格。在工艺线中各部分均设有温度检测点，一旦有温度过高现象，立即报警要求停止生产，并自动打开氮气阀，在系统管路中快速充入氮气以降低系统温度，并隔离易燃空气。制粉过程控制工艺连锁如图2.3、2.4。开始启动烟气炉调节启动排粉风机启动布袋收粉器热风、冷风风机调节启动球磨机磨机入口温度检测启动皮带给煤机结束调节热风、冷风调节阀 温度超限 温度合适图2.3 制粉开始启动过程控制工艺开始停机 延时5min烟气炉调节 延时30s停皮带给煤机 延时30s停球磨机停排粉风机关闭热风、冷风调节开充氮阀停布袋收粉器 延时30s关充氮阀结束图2.4 制粉结束停机过程控制工艺制粉工艺连锁及控制要求（1）开机磨煤顺序及延时给出开磨机信号至烟气炉值班室以便人工调节增加炉子燃烧能力，5分钟后开排粉风机，给布带收粉器(煤粉筛)供电，同时热风、冷风、风机入口三个调节阀按给定流量参数动作，在延时10秒后球磨机启动，球磨机启动30秒后开给煤机，球磨机启动l分钟后开燃烧阀。（2）停磨关机顺序及延时给出停磨信号至烟气炉值班室以便人工调节减低炉子燃烧能力，延时2分钟后关闭燃烧阀，再延时20秒后关给煤机，顺延30秒后关球磨机，球磨机关后30秒关风机，风机关后关闭冷风、热风、风机入口调节阀。顺延20秒后开启充氮阀门，并按计算机上设定时间充氮后关闭(充氮时间可调)。（3）制粉工艺线主要设备单台故障时，先给出停磨信号至烟气炉值班室，以便人工调低炉子燃烧能力，并同时自动关闭燃烧阀和该故障设备，其余按停磨延时顺序关机，最后进行充氮操作。（4）制粉工艺线主要设备故障时可现场机旁人工关闭该设备或主控室计算机上人工给出关机指令关闭该设备，