水煤漿是20世紀(jì)70年代世界范圍內(nèi)的石油危機(jī)中產(chǎn)生的一種煤代油的煤炭利用新技術(shù)，特點(diǎn)是將煤、水、少量的添加劑經(jīng)研磨、細(xì)化，并充分與水混和均勻，在化學(xué)添加劑的作用下，后成為一種類似石油的可以流動(dòng)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(dòng)性和穩(wěn)定性，可以象石油一樣儲(chǔ)存、運(yùn)輸，并且具有安全、不污染等優(yōu)良特性，是目前最符合我國(guó)國(guó)情的潔凈煤代油燃料。 1、工藝流程 簡(jiǎn)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(chǔ)漿車間、藥劑車間的監(jiān)控，其中制漿車間的控制為整個(gè)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(cāng)；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(jī)，進(jìn)行磨制。生產(chǎn)出的水煤漿經(jīng)濃度分析儀進(jìn)行合格檢查，合格產(chǎn)品經(jīng)螺桿泵送到儲(chǔ)漿車間，不合格水煤漿送至球磨機(jī)入口重新磨制。 2、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于“集中管理，分散控制”的模式，建立一個(gè)集過程控制、監(jiān)視和計(jì)算機(jī)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(dòng)化控制系統(tǒng)采用和利時(shí)公司HOLLiAS LK系列PLC，完成對(duì)工藝過程及生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制，包括現(xiàn)場(chǎng)溫度、壓力、流量、料位信號(hào)的采集及自動(dòng)調(diào)節(jié)；現(xiàn)場(chǎng)各調(diào)節(jié)閥的控制；現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)、變頻器的控制及運(yùn)行監(jiān)視。系統(tǒng)由1個(gè)中央控制室、2個(gè)PLC控制主站和5個(gè)遠(yuǎn)程I/O站組成，中央控制室監(jiān)控計(jì)算機(jī)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(jìn)行連接以實(shí)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(kuò)展能力。PLC控制站與各自遠(yuǎn)程I/O站之間采用冗余的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。 3、工藝控制策略 全程自動(dòng)化系統(tǒng)的分區(qū)原則依據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)成和生產(chǎn)的工藝流程。 （1）受煤坑至緩沖倉(cāng) 緩沖倉(cāng)料位計(jì)有高低料位聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)閘門。同時(shí)也為運(yùn)行人員提示進(jìn)料速率。上述任何設(shè)備故障停車時(shí)，停上一級(jí)所有動(dòng)力設(shè)備。 本工段有兩臺(tái)破碎機(jī)電流監(jiān)視，一、二級(jí)輸煤皮帶電流監(jiān)視、跑偏、拉繩保護(hù)也引入中控監(jiān)視，配倉(cāng)刮板給煤機(jī)電流監(jiān)視，各動(dòng)力設(shè)備狀態(tài)指示和控制，3個(gè)緩沖倉(cāng)料位監(jiān)視，輸煤皮帶秤監(jiān)視。 傾斜螺旋給料機(jī)具有變頻調(diào)節(jié)功能，提供兩臺(tái)變頻器（6.6KW）。 （2）緩沖倉(cāng)落煤槽至濾漿器 首先確認(rèn)球磨機(jī)允許啟動(dòng)，條件是壓力和溫度滿足機(jī)組運(yùn)行要求。 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制、實(shí)現(xiàn)就地控制監(jiān)視，控制與定量給料機(jī)同步：給水自動(dòng)控制、給藥自動(dòng)控制。 （3）濾漿器至高剪切強(qiáng)化泵 ·聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)漿液閥 · 液位計(jì)液位至整定值——聯(lián)開其他穩(wěn)定性處理筒進(jìn)電動(dòng)漿液閥 （4）混勻攪拌槽至裝漿 ·分散劑儲(chǔ)存池液位高至整定值——停406（408）泵；分散劑儲(chǔ)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(dòng)406（408）泵 ·穩(wěn)定劑儲(chǔ)存池液位高至整定值——停405（407）泵；穩(wěn)定劑儲(chǔ)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(dòng)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 ·增加生產(chǎn)消防水泵的聯(lián)鎖 ·所有螺桿泵和計(jì)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 （5）球磨機(jī)的控制 球磨機(jī)是整個(gè)生產(chǎn)線的心臟，對(duì)其的監(jiān)測(cè)、控制也就尤為重要，具體控制如下： ·球磨機(jī)控制 球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)重量很大，前后軸承需高壓油懸浮，對(duì)稀油站成功地監(jiān)測(cè)，控制是確保球磨機(jī)安全運(yùn)行的前提。球磨機(jī)工作電流很大，啟動(dòng)電流更大，通過PLC實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且有過流過壓保護(hù)和相應(yīng)的報(bào)警。 ·給煤控制 給煤量是由水煤漿的濃度決定，精煤緩沖倉(cāng)中的煤粉經(jīng)過傳送帶送至強(qiáng)制給料機(jī)，再到球磨機(jī)。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(hào)，經(jīng)PID運(yùn)算后，輸出信號(hào)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(jì)測(cè)出水藥流量，經(jīng)PID運(yùn)算，調(diào)節(jié)電動(dòng)閥，控制流量； ·出漿控制 水煤漿由球磨機(jī)出口的緩沖槽送至儲(chǔ)漿罐，或者廢漿桶。由PLC采集到濃度分析儀信號(hào)，自動(dòng)控制儲(chǔ)漿罐或廢漿桶入口電磁閥，從而分流水煤漿。 整個(gè)控制系統(tǒng)采用逆起順停的控制方式。