DCS系统在大直径机立窑中的应用

立窑产质量大幅飞跃,对设备和管理的要求越来越高,虽然全厂集散系统已经深入新型干法生产线已经好多年了,但是立窑一直没有全面使用。其实在现代大直径立窑的头尾已经和新型干法生产线几乎一样,在充分利用网络通信、计算机、嵌入式系统、现场总线、组态软件、数据库、多媒体等技术的基础上,全面提升分散控制系统的技术水平以适应用户对先进的控制功能与管理功能需求不断增加的形势成为必然趋势。

这里以黑龙江嫩江60万吨水泥生产线DCS系统实战案例来具体说明DCS系统在大直径立窑中的应用。

DCS是生产与管理自动化综合系统,它包括了调度管理、配料控制、生产线热工参数检测控制、喂料喂煤的计量控制和设备启停联锁控制等功能,使用通讯接口以便挂接企业管理网。对异地建厂的集团企业或有技术单位支持的企业,实现远程诊断、远程管理。由于一般立窑水泥厂规模较小,投资少,因此,在DCS的选型上可以选用价格较低的国产DCS系统和利用PLC集成的PCS系统。国产DCS系统经过多年的努力,技术上已十分成熟,且拥有完全的中文界面,便于技术人员和操作人员的掌握。而PCS系统则具有价格低廉、可靠性高的优势。

黑龙江嫩江60万吨水泥生产线DCS系统实战中使用了3个远程I/O站。

1.原燃料粉磨及均化I/O站设立一个DCS现场控制站,控制预均化库底卸料。可以实现石灰石原料的均匀布料和均匀出料,提高系统的可靠性与预均化效果；采用全自动煤质分析仪或氧弹式发热量快速测定仪,自动分析进厂原煤的质量,实现准确配煤与合理搭配使用。

采用DCS的生料控制站,配备QS率值控制计算机系统,加上取样器、分析仪、皮带失重秤,热量热工仪表构成生料质量管理及控制系统。系统具有生料配方优化计算、配料的实时控制、磨机负荷控制、参数显示和报表打印等功能。过去立窑水泥厂多使用钙铁分析仪,这种分析仪虽然价格便宜,但它只能分析CaO、Fe2O3,不能满足快速分析出水泥厂其他常用化学成分的需要,也不利于充分发挥QS的率值控制优势,实现三个率值的控制。因此,采用小型多元素分析仪是一个比较好的选择。

采用精确的配料控制系统后,在原燃材料化学成分与水分满足一定条件下,入窑生料3个率值在原有基础上可提高15%～20%.

2.烧成工段I/O站设置DCS烧成站。自动检测机立窑热工参数,自动控制预加水成球,自动检测和纠正立窑偏火,而且可以动态显示工艺流程图、趋势图、棒图、偏火画面和报警图。窑面使用第六代预加水成球系统,并与DCS系统并网监控,从而实现料水跟踪控制。

3.水泥磨工段I/O站对工艺线各台电机的控制启停及电流的实时监控。设立DCS控制站,自动检测磨机运行参数,自动控制入磨物料配比,自动控制磨机负荷。动态显示工艺流程图、趋势图、配料控制画面和报警图。值得考虑的是,现场仪表选用可以大幅降低DCS的成本。