碳素煅烧一车间大修后的几项改进

--------电气仪表部分

我公司煅烧一车间始建于2002年，2003年4月份投产。共有3台炉，每台炉24个料罐，8层火道。罐式煅烧炉的使用年限一般为7到10年。因此我厂于2013年5月份对炉子进行了大修。大修后我们主要在测温系统、传感器的选择、信号电缆、烘炉仪表、排料方式等几方面进行了认真研究，对比分析，进行了改进。

1、数据采集系统

该车间原设计院设计的测温、测压系统为3、6层测温，6层测负压。测温元件为K型电偶，数据采集系统为百特数据采集器+上位机，组态软件为组态王5.0版本。本次大修后根据工艺要求，再增加1、4测温，1层测负压。由于工艺的要求首层、3层4层火道温度均要求控制在1300摄氏度以上，这样就超出了K型电偶的测温范围，因此这三层的测温采用HWG-A型（800-1600摄氏度）高温光电传感器。6层温度一般控制在2500摄氏度左右，考虑到成本，6层采用N电偶测温。6层采用电偶在5车间实践完全可行，能够减少一次投资和维护费用。

大修后煅烧炉温度、负压采集系统有两种方案，第一种是采用GE PLC系统，第二种是采用北京威翔的二次仪表+该公司免费提供的上位机组态软件。

第一种方案新疆信发碳素和我公司四、五煅烧车间已在使用，该方案一次投资较大，对热工仪表人员的技术水平要求较高，与之配套的光电温度传感器需采用B型（具有4-20mA输出），价格上比A型（输出MV信号）的每支多出600余元。且B型传感器故障率要高于A型。PLC系统模拟量模块的日后的维护费用远高于第二种方案。好处是可以集中到同一个IFIX平台，便于计算机互为备用，便于全厂数据的统一集中。今后我们也可以考虑采用GE的MODBUS通讯模块和智能仪表通讯的方式来克服以上缺点。

第二种方案完全可以满足我们的操作、管理要求，数据也可远传，整个系统可靠性高，对仪表维护人员的要求很低，完全适合我公司的现状。工程造价低很多（主要是由于对光电传感器、PLC硬件、软件的价差）两种方案预计相差50多万元左右，正常维护费用相差更大。

2、       煅烧炉测温测压导线设计院设计为KVVP 2*1.5信号电缆，每个测温元件一根。这样每个传感器平均按100米计算，温度+负压共需电缆3*24*6*100=43200米电缆，按每米5.13元计算需要43200*5.13=221616元。本次大修由于智能仪表支持公用负极，所以我们根据厂家建议采用了KVVP16*0.8的多芯电缆，不再采用两芯电缆，本次大修共使用KVVP16*0.8的导线1000米，造价1000*28=28000元，减少了材料投资和施工费用。仅此技改可节约投资40余万元。

3、       原烘炉方式为：组装一个临时测温仪表盘放在炉子上，测温层数为1、3、4、6。测温方式为：在0-400摄氏度期间采用PT100的电阻，400-800摄氏度换用N型电偶，800摄氏度以上采用光电高温传感器。同时在0-400摄氏度采用KVVP 3*1.0的导线，400-800换为N型电偶补偿导线，800摄氏度以后再换为正式的KVVP 2*1.0的电缆。同时测温数据采集系统转为主控室计算机采集，撤出临时仪表盘。正是由于以上测温元件的更换，同时要使用不同的线缆，所以给使用正式工作时的数据采集系统造成了障碍。

本次烘炉我们经过认真研究，科学的分析，并结合其他兄弟厂家的经验，理论与实际参照，认为对温度的精度没有那么严格，并且由于温度的热惯性特性，若不采用PID控制，而是人工开关燃气阀门也做不到理论精度。因此决定不再使用电阻，从室温起就直接使用N型电偶。同时认为在烘炉期间炉体表面温度和室温完全相同，大不必使用补偿导线。这样就消除了测温系统一次安装到位的局限，可以直接采用主控室的正式计算机温度监控系统进行烘炉了。实践表明以往的临时数显表盘，操作工无法真实的执行理论曲线，人工记录的数据并不真实。在本次烘炉期间由于计算机采集系统可以调取历史数据，工艺技术人员发现有不负责的情况，据此处理了两名操作工，一人罚款，其中一人开除。本次技改保证了烘炉质量，到本文写作时炉温已达到450摄氏度，超过了硅砖晶型转换时的最大膨胀量，炉体总膨胀量正常，没有发现炉体外墙非正常裂缝。与往年烘炉的质量相比大有改观。本次技改共节约临时烘炉仪表、线缆、电阻费用30余万元，烘炉质量的效益无法估量。

4、       原煅烧炉排料方式为间歇式排料，这样料罐内的物料流动并不均匀，因此挥发分的溢出也不均匀，导致炉温波动大，不易控制。结合4、5车间的经验，改为由变频调速的连续排料。已有的PLC自控系统无法控制变频，所以需要增加PLC控制柜。考虑资金成本我们没有购买成品配电柜，利用原混捏锅淘汰的旧配电柜自己购买元件组装配电盘。本次改造运输费、调试费、编程费可节约资金6万余元。

5、             煅前仓料位计原来选用E+H的雷达物位计，使用过程中发现天线喇叭底部极易结露，从而显示满量程，增加员工的维护工作量。本次大修试改为国产缆式导波雷达料位计，相比进口E+H的可节约资金2万余元。预计效果比E+H的要好。

通过以上工作，既节约了投资费用，又改善了使用效果。我们将积极研究创新，为集团的发展做出贡献。

              李正华