水煤漿是20世紀70年代世界范圍內(nèi)的石油危機中產(chǎn)生的一種煤代油的煤炭利用新技術，特點是將煤、水、少量的添加劑經(jīng)研磨、細化，并充分與水混和均勻，在化學添加劑的作用下，后成為一種類似石油的可以流動的煤基流體燃料，其濃度一般為60%～70%，粘度為1±0.2Pa.s，平均粒度50μm，發(fā)熱量為18.8～20.1MJ/kg。水煤漿具有良好的流動性和穩(wěn)定性，可以象石油一樣儲存、運輸，并且具有安全、不污染等優(yōu)良特性，是目前最符合我國國情的潔凈煤代油燃料。

    工藝流程

    簡要工藝流程如圖1所示。按水煤漿的生產(chǎn)流程，主要分為破碎車間、制漿車間、儲漿車間、藥劑車間的監(jiān)控，其中制漿車間的控制為整個控制系統(tǒng)的核心。

                        

    原煤經(jīng)過破碎車間的粉碎，由傳送帶送至制漿車間的精煤緩沖倉；穩(wěn)定劑及水由藥劑車間經(jīng)泵打到制漿車間。開啟給煤、給水、給藥裝置，按一定比例送至球磨機，進行磨制。生產(chǎn)出的水煤漿經(jīng)濃度分析儀進行合格檢查，合格產(chǎn)品經(jīng)螺桿泵送到儲漿車間，不合格水煤漿送至球磨機入口重新磨制。

    系統(tǒng)設計

    基于“集中管理，分散控制”的模式，建立一個集過程控制、監(jiān)視和計算機調(diào)度管理于一體并且具備良好開放性的監(jiān)控系統(tǒng)，水煤漿自動化控制系統(tǒng)采用和利時公司HOLLiAS LK系列PLC，完成對工藝過程及生產(chǎn)設備的監(jiān)測與自動控制，包括現(xiàn)場溫度、壓力、流量、料位信號的采集及自動調(diào)節(jié)；現(xiàn)場各調(diào)節(jié)閥的控制；現(xiàn)場電機、變頻器的控制及運行監(jiān)視。系統(tǒng)由1個中央控制室、2個PLC控制主站和5個遠程I/O站組成，中央控制室監(jiān)控計算機與各PLC控制站之間利用高速工業(yè)以太網(wǎng)（TCP/IP協(xié)議）進行連接以實現(xiàn)信息和資源的共享，具備完善的控制能力、極高的可靠性和方便靈活的擴展能力。PLC控制站與各自遠程I/O站之間采用冗余的PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線進行數(shù)據(jù)通訊。

        

    工藝控制策略

    全程自動化系統(tǒng)的分區(qū)原則依據(jù)系統(tǒng)的構成和生產(chǎn)的工藝流程。

    受煤坑至緩沖倉

    緩沖倉料位計有高低料位聯(lián)動相應的電動閘門。同時也為運行人員提示進料速率。上述任何設備故障停車時，停上一級所有動力設備。

    本工段有兩臺破碎機電流監(jiān)視，一、二級輸煤皮帶電流監(jiān)視、跑偏、拉繩保護也引入中控監(jiān)視，配倉刮板給煤機電流監(jiān)視，各動力設備狀態(tài)指示和控制，3個緩沖倉料位監(jiān)視，輸煤皮帶秤監(jiān)視。

    傾斜螺旋給料機具有變頻調(diào)節(jié)功能，提供兩臺變頻器（6.6KW）。

    緩沖倉落煤槽至濾漿器

    首先確認球磨機允許啟動，條件是壓力和溫度滿足機組運行要求。

    實現(xiàn)遠程自動化控制、實現(xiàn)就地控制監(jiān)視，控制與定量給料機同步：給水自動控制、給藥自動控制。

    濾漿器至高剪切強化泵

    聯(lián)動相應的電動漿液閥

    液位計液位至整定值——聯(lián)開其他穩(wěn)定性處理筒進電動漿液閥

    混勻攪拌槽至裝漿

    分散劑儲存池液位高至整定值——停406（408）泵；分散劑儲存池液位低至整定值——啟406（408）泵；分散劑稀釋罐液位低至整定值——禁止啟動406（408）泵

    穩(wěn)定劑儲存池液位高至整定值——停405（407）泵；穩(wěn)定劑儲存池液位低至整定值——啟405（407）泵；穩(wěn)定劑稀釋罐液位低至整定值——禁止啟動405（407）泵

    增加分散劑稀釋罐液位、穩(wěn)定劑稀釋罐液位監(jiān)視并引入中控
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    增加生產(chǎn)消防水泵的聯(lián)鎖

    所有螺桿泵和計量泵增加電流監(jiān)視；泵出口壓力監(jiān)視

    361和362化工泵事故備用

    球磨機的控制

    球磨機是整個生產(chǎn)線的心臟，對其的監(jiān)測、控制也就尤為重要，具體控制如下：

           

    球磨機控制

    球磨機運行時重量很大，前后軸承需高壓油懸浮，對稀油站成功地監(jiān)測，控制是確保球磨機安全運行的前提。球磨機工作電流很大，啟動電流更大，通過PLC實時監(jiān)控，并且有過流過壓保護和相應的報警。

    給煤控制

    給煤量是由水煤漿的濃度決定，精煤緩沖倉中的煤粉經(jīng)過傳送帶送至強制給料機，再到球磨機。此處的傳送帶安裝稱重裝置，由變頻器控制傳送帶的轉(zhuǎn)速，PLC采集稱重裝置的信號，經(jīng)PID運算后，輸出信號調(diào)節(jié)變頻器，控制傳送帶的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)給煤量；

    給水、給藥控制

    水藥的控制方法相同，由流量計測出水藥流量，經(jīng)PID運算，調(diào)節(jié)電動閥，控制流量；

    出漿控制

    水煤漿由球磨機出口的緩沖槽送至儲漿罐，或者廢漿桶。由PLC采集到濃度分析儀信號，自動控制儲漿罐或廢漿桶入口電磁閥，從而分流水煤漿。

    整個控制系統(tǒng)采用逆起順停的控制方式。