焦化企業(yè)節(jié)能生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化的運(yùn)用探討論文
在個(gè)人成長的多個(gè)環(huán)節(jié)中，大家都接觸過論文吧，借助論文可以達(dá)到探討問題進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的目的。那要怎么寫好論文呢？以下是小編為大家整理的焦化企業(yè)節(jié)能生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化的運(yùn)用探討論文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
摘要：
隨著現(xiàn)代化科學(xué)信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，我國電氣自動(dòng)化也得到了快速發(fā)展的機(jī)遇，在這種情況下，傳統(tǒng)焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化也開始借助新技術(shù)來完成自身的可持續(xù)發(fā)展。越來越多的焦化廠在開展生產(chǎn)工作時(shí)開始將節(jié)能、減排理念融入到了實(shí)際當(dāng)中。而本文便是在此背景下對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)在焦化廠節(jié)能中的應(yīng)用展開詳細(xì)的探討與說明。
關(guān)鍵詞：
節(jié)能工程；焦化廠；工業(yè)電氣自動(dòng)化；應(yīng)用研究；
引言：
我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)下，各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展日新月異，自動(dòng)化技術(shù)作為行業(yè)連接的橋梁，為社會(huì)發(fā)展提供了巨大的推動(dòng)力。而我國在第一時(shí)間認(rèn)識(shí)到綠色工業(yè)革命為日后社會(huì)發(fā)展的主流，開始積極號(hào)召焦化企業(yè)開展綠色、環(huán)保的生產(chǎn)流程，并將工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)融入到焦化廠節(jié)能生產(chǎn)當(dāng)中，為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的提升奠定良好的基礎(chǔ)。
1、焦化廠的節(jié)能技術(shù)
焦化廠作為專門從事冶金焦炭生產(chǎn)及冶煉焦化產(chǎn)品、加工、回收的專業(yè)工廠，其在日常的生產(chǎn)及冶煉工序中借助工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)提高了自身的生產(chǎn)效益，并有效降低了人力、物力與財(cái)力的消費(fèi)，在這一定程度上實(shí)現(xiàn)了焦化廠經(jīng)濟(jì)效益的提升。但是隨著國家管理的日益嚴(yán)格，高能耗、重污染一度成為焦化的代名詞，能否可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了焦化行業(yè)所關(guān)注的焦點(diǎn)，焦化廠也意識(shí)到只有節(jié)能減排才可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，因此提高焦化企業(yè)生產(chǎn)過程中的節(jié)能環(huán)保顯得尤為關(guān)鍵。而在這一趨勢下，工業(yè)電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用起到了關(guān)鍵性的作用，為焦化企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了源源不斷的動(dòng)力，同時(shí)提高整個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化控制水平。
2、焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用措施
2.1電氣技術(shù)方面
為有效改善焦化廠環(huán)境改善同時(shí)提高設(shè)備節(jié)能效率，目前焦化企業(yè)主要從以下幾個(gè)方面做到新技術(shù)不斷推廣應(yīng)用。
1）新技術(shù)。隨著焦化企業(yè)大面積的使用中壓變頻器，提高焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化控制水平，達(dá)到了高效節(jié)能效果，但是在實(shí)際運(yùn)行過程中，變頻器的作用發(fā)揮不是十分明顯，多數(shù)都是手動(dòng)進(jìn)行固定頻率設(shè)定，與設(shè)備的`聯(lián)鎖較難實(shí)現(xiàn)，隨著無線通訊技術(shù)的快速發(fā)展，給設(shè)備自動(dòng)化控制增加了有力手段，比如出焦除塵的高低速聯(lián)鎖可以通過無線通訊進(jìn)行聯(lián)鎖，篩焦除塵可以與下料口的操作實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，高壓水泵與用戶端實(shí)現(xiàn)壓力聯(lián)鎖控制等。
2）新設(shè)備。另外在正常生產(chǎn)過程中為節(jié)約大量電能，可以將目前成熟的節(jié)能型電力設(shè)備運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)中，生產(chǎn)現(xiàn)場照明全部選擇LED照明，并在皮帶通廊實(shí)現(xiàn)兩地控制，做到"人走燈滅"達(dá)到節(jié)能目的；道路照明采用工業(yè)互聯(lián)方式進(jìn)行自動(dòng)控制，通過手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。與此同時(shí)，還可以通過對(duì)調(diào)整每個(gè)回路的電氣負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化線路負(fù)荷，使得整個(gè)工業(yè)電氣可以為生產(chǎn)提供高運(yùn)行效率，并可以減少能源的消耗。
3）新管理。新工程從項(xiàng)目建設(shè)開始對(duì)于電機(jī)的選擇嚴(yán)格按照國家綠色發(fā)展要求進(jìn)行電機(jī)選擇，盡可能選擇一級(jí)能效電機(jī)，堅(jiān)決杜絕選擇國家禁止的高耗能電機(jī)；通過一系列的新管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。
2.2自動(dòng)化技術(shù)方面
隨著焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，并得到廣泛應(yīng)用，將以前比較復(fù)雜的改造變得越來越簡單，并在節(jié)能生產(chǎn)中發(fā)揮出不俗的效果，通過工藝優(yōu)化結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)過程中的細(xì)節(jié)進(jìn)行深入摸索、改造，在優(yōu)化工藝的同時(shí)也取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，主要列舉一下成功的案例：
1）除塵系統(tǒng)除灰刮板機(jī)的控制優(yōu)化。按照原設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)刮板機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，因焦化廠的除塵設(shè)備多，刮板機(jī)的耗能十分大，針對(duì)這個(gè)問題，工藝及技術(shù)人員通過自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行軟件優(yōu)化，在不增加硬件投資的前提下，對(duì)軟件進(jìn)行重新編制，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)情況實(shí)現(xiàn)刮板機(jī)間歇運(yùn)行，僅此一項(xiàng)焦化廠每年可節(jié)約電能30余萬kWh,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2）全廠控制室的整合。以前多數(shù)焦化廠的控制室為分散性的控制室，根據(jù)生產(chǎn)工藝主流為：備煤及配煤控制室、煉焦控制室、化產(chǎn)控制室、運(yùn)焦控制室以及生產(chǎn)調(diào)度室，優(yōu)缺點(diǎn)十分明顯，優(yōu)點(diǎn)為：生產(chǎn)與點(diǎn)檢聯(lián)系方便，發(fā)生故障時(shí)反應(yīng)較快。缺點(diǎn)為：人員配置多，設(shè)備管理難度大，無法實(shí)現(xiàn)全廠統(tǒng)一管理，根據(jù)這種情況，目前主流焦化企業(yè)大多已經(jīng)在建或已建成全廠集中管控中心，利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)將全廠控制室進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)管控一體化取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，經(jīng)過全部控制室的整合后，大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了人員配置，操作人員可以減少50%,設(shè)備的自動(dòng)化控制水平也得到了大幅度提升，為企業(yè)的下一步管理水平的提升創(chuàng)造了良好條件。
2.3生產(chǎn)工藝方面
近幾年焦化行業(yè)工藝技術(shù)也取得了大幅提升，但是有效的將自動(dòng)化技術(shù)在新工藝中加以優(yōu)化應(yīng)用，可以取得良好的節(jié)能效果與經(jīng)濟(jì)效益，下面就工藝技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合在節(jié)能中的應(yīng)用列舉成熟的案例，希望同行業(yè)得到借鑒，達(dá)到共同進(jìn)步。
2.3.1脫硫脫硝工藝與VOC工藝共用燃燒設(shè)備
隨著焦化環(huán)保要求的愈來愈嚴(yán)格，近幾年新的工藝在焦化廠遍地開花，在進(jìn)行環(huán)保整治及工藝改造的同時(shí)，一定要全盤考慮，節(jié)約投資及運(yùn)行費(fèi)用，最好將新改造工藝的控制系統(tǒng)利用先進(jìn)的控制技術(shù)全部鏈接，實(shí)現(xiàn)大網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)的統(tǒng)一平臺(tái)。在脫硫脫硝工藝設(shè)備配套包含了用于脫硝催化劑的再生燃燒系統(tǒng)，但是利用率很低，基本上兩年才運(yùn)行15天左右，新增VOC處理工藝對(duì)于氣體的異味處理最好辦法就是燃燒，兩套工藝距離比較遠(yuǎn)，這樣先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)就可以將兩套控制系統(tǒng)很好的結(jié)合起來，兩套工藝?yán)孟冗M(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)燃燒系統(tǒng)的共用。實(shí)現(xiàn)節(jié)約投資及運(yùn)行費(fèi)用，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保效益。
2.3.2干熄焦中壓蒸汽在煤調(diào)濕工藝中的應(yīng)用
目前焦化企業(yè)的干熄焦工藝愈來愈普遍，該工藝實(shí)現(xiàn)了利用焦炭余熱進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)提高了焦炭質(zhì)量，在發(fā)電的同時(shí)也產(chǎn)生大量的蒸汽，而煤調(diào)濕技術(shù)恰恰是利用蒸汽對(duì)焦化入爐煤進(jìn)行間接加熱，將煉焦煤裝入焦?fàn)t前先進(jìn)行水分的去除，并將煤的水分保持在9%左右的范圍內(nèi)，之后實(shí)施裝爐煉焦操作。在實(shí)際生產(chǎn)過程中將干熄焦的蒸汽經(jīng)過減溫減壓裝置后，利用先進(jìn)的工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)將干熄焦蒸汽壓力控制在工藝要求范圍內(nèi)，大量的用到煤調(diào)濕系統(tǒng)中，為保證生產(chǎn)運(yùn)營安全，兩套控制系統(tǒng)之間設(shè)置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，將蒸汽壓力、流量、溫度與煤調(diào)濕系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行聯(lián)鎖，達(dá)到安全穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到工業(yè)應(yīng)用，并且取得了良好的節(jié)能效果。在節(jié)約焦?fàn)t加熱煤氣的同時(shí)也減少了剩余氨水量，減輕了廢水處理裝置的生產(chǎn)負(fù)荷。由此可見，這一技術(shù)從根本上提高了焦炭的應(yīng)用質(zhì)量、降低煉焦所消耗的資源，進(jìn)一步貼合了節(jié)能環(huán)保的政策。
2.3.3上升管余熱利用技術(shù)
焦化廠的煉焦過程中，從炭化室出來的荒煤氣溫度約為650~750℃，其熱量約占焦?fàn)t輸出總熱量的36%左右。焦化廠因?yàn)楣に嚰夹g(shù)的影響而導(dǎo)致部分熱量在上升管中流失，同時(shí)出現(xiàn)爐頂溫度過高的情況，近幾年隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，上升管余熱利用技術(shù)逐漸開始大范圍的推廣，利用自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)裝置出口壓力的穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)連續(xù)化運(yùn)行，回收的蒸汽在化產(chǎn)回收工序中進(jìn)行應(yīng)用，以此來提高焦化廠內(nèi)部熱量的應(yīng)用效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)在焦化廠工業(yè)化中的應(yīng)用。
2.3.4焦?fàn)t加熱優(yōu)化控制
焦?fàn)t的焦餅成熟以前全部靠時(shí)間進(jìn)行判斷，存在過燒與焦餅不成熟的情況，容易引發(fā)環(huán)保及質(zhì)量事故，目前焦?fàn)t加熱優(yōu)化控制技術(shù)不斷發(fā)展、更新，適應(yīng)生產(chǎn)需求，實(shí)時(shí)調(diào)整加熱煤氣流量和分煙道氣力，并可以通過火落管理自動(dòng)預(yù)判焦炭成熟情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控高低溫爐號(hào)和異常爐號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)測和指導(dǎo)調(diào)整加熱高向均勻性、橫排均勻性，在滿足工藝的條件下大幅降低煤氣消耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。
2.4其他方面
焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，功率會(huì)以熱的形式散發(fā)出去，對(duì)于那些功率耗損較大的元器件尤為如此，比如，大功率晶體管、電阻及變壓器等[3].此外，當(dāng)電氣系統(tǒng)所處的工作環(huán)境溫度較高時(shí)，設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱量就不容易散發(fā)，致使設(shè)備的溫度升高。比如，半導(dǎo)體器件對(duì)溫度的變化非常敏感，溫度過高會(huì)導(dǎo)致器件工作點(diǎn)增益不穩(wěn)定、信號(hào)失真、發(fā)生漂移以及噪音增大，更有甚者會(huì)導(dǎo)致熱擊穿。所以半導(dǎo)體器件自身的溫度不能太高，所以在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)應(yīng)該充分考慮散熱問題。盡可能的利用設(shè)備特點(diǎn)解決散熱問題，不新增散熱設(shè)備加大工藝能耗，尤其是對(duì)于中壓變頻器的散熱盡可能的利用設(shè)備本身自帶的冷卻風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)通過風(fēng)管抽到變頻器室外，減少變頻器室空調(diào)的配置，這樣可以實(shí)現(xiàn)年節(jié)約電能2萬余kW·h/臺(tái)。
3、加強(qiáng)節(jié)約電能管理知識(shí)培訓(xùn)
在終端能源利用中，電力是主要能源形式之一，也是優(yōu)良的能源載體。人們的生活尤其是工業(yè)化生產(chǎn)大都是基于電能的利用，電能在終端利用中占有很大的比例，焦化廠也如此，隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，為科學(xué)合理使用能源提供了有力手段，但是有些焦化企業(yè)節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)，積極性不高，最主要的原因是對(duì)用能和節(jié)能管理理論和技術(shù)缺乏認(rèn)知，再加上其作為技術(shù)設(shè)備發(fā)展速度日新月異，因此只有全面保障生產(chǎn)人員專業(yè)技能掌握情況，才可進(jìn)一步為提高焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)為節(jié)能奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此為了有效提高焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)人員管理能力，需定期對(duì)其進(jìn)行專業(yè)提升培訓(xùn)，使其可以熟練掌握焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向與運(yùn)用情況[5].確保焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
4、結(jié)語
為了有效提高工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)在焦化廠節(jié)能技術(shù)上的應(yīng)用，必須全方位的考慮設(shè)備選擇、技術(shù)選擇、工藝優(yōu)化以及管理維護(hù)等。根據(jù)目前的技術(shù)發(fā)展在大力開展新技術(shù)的應(yīng)用的同時(shí)對(duì)舊控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，提高焦化廠工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)水平，并為其日后可持續(xù)發(fā)展提供巨大的動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)
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