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对置式四喷嘴气化炉安全系统的设计与实现

作　者: 王代红
导　师: 陈佳；高辉；孙晋步
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 对置式四喷嘴气化炉 紧急停车系统 梯形图
分类号: TQ545
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


兖矿集团公司、华东理工大学联合开发的新型对置式四喷嘴气化炉是目前国内惟一具备自主知识产权,并同时兼具产业化能力和经验的先进连续煤气化装置,也是国内大型煤化工装备国产化的核心装置,完全具备与国际先进的连续煤气化装置——德士古水煤浆气化炉、SHELL粉煤加压气化炉等竞争的能力。该装置具有易燃易爆、高温(1350℃)高压(6MPa)的煤化工典型高危特点。四喷嘴气化炉控制系统与德士古气化炉相比,规模更大,要求更高。进料系统具有两套独立安全联锁控制逻辑。每对烧嘴中煤浆平衡及氧气分配的需求,对控制系统的稳定性要求更加严格。本文主要是针对设计院提供的逻辑图设计满足现场要求的安全系统。这个紧急停车系统选用GE公司的GMR系统,利用梯形图编程完成工艺要求和各种功能。主要功能实现:按顺控开车,保证氧气和煤浆进入顺序;氧气和煤浆进入量满足工艺要求;根据要求排除因仪表本身的原因影响安全系统的稳定运行;开车前及时对氧气管道进行吹扫达到投料时的安全;停车时及时对煤浆和氧气管线进行吹扫等一系列的问题。根据故障分析的需要,实现第一事故报警,根据报警提示及时分析出故障原因和故障点。该逻辑为新型气化炉的长周期稳定运行提供了有力保障。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 研究背景和意义  8-10
    1.1.1 课题背景  8-9
    1.1.2 理论意义和实用价值  9-10
  1.2 论文的主要工作  10-11
  1.3 章节安排  11-12
第二章 论文采用的相关技术  12-26
  2.1 ESD 定义  12-13
  2.2 ESD 构成  13
  2.3 ESD 的配置方案  13-14
    2.3.1 ESD 设计应遵循的原则  13
    2.3.2 ESD 的故障安全原则  13-14
  2.4 ESD 的冗余和容错  14
  2.5 ESD 控制系统设计原则  14-15
  2.6 控制系统设计的基本内容  15-19
    2.6.1 ESD 控制系统设计的基本内容应包括  15
    2.6.2 控制系统设计的一般步骤  15
    2.6.3 梯形图的格式  15-16
    2.6.4 编程注意事项及编程技巧  16-18
    2.6.5 程序设计的步骤  18-19
  2.7 控制系统的选择  19-20
    2.7.1 硬件方面  19
    2.7.2 软件方面  19-20
  2.8 Cimplicity ME 软件介绍  20-21
  2.9 Cimplicity HMI 介绍  21-22
  2.10 对置式多喷气化炉的介绍  22-25
    2.10.1 工艺流程  22-24
    2.10.2 气化炉安全系统仪表组成  24-25
  2.11 本章小结  25-26
第三章 气化炉安全系统的设计及实现  26-64
  3.1 整体架构设计  26-27
  3.2 控制系统硬件的设计及实现  27-29
  3.3 网络的设计及实现  29-31
  3.4 程序块的设计和点的建立  31-39
    3.4.1 点的建立  32-36
    3.4.2 子程序和调用程序块的开发  36-39
  3.5 联锁跳车设计和编程实现  39-48
    3.5.1 联锁跳车工艺要求  39-40
    3.5.2 联锁跳车信号设计和编程实现  40-48
  3.6 A/B 烧嘴投料顺控的设计与编程实现  48-53
  3.7 A/B 烧嘴停车顺控的设计及实现  53-55
  3.8 上位软件点的建立  55-56
  3.9 HMI 界面设计及实现  56-63
    3.9.1 主界面  56-59
    3.9.2 流程图  59-60
    3.9.3 登陆画面  60
    3.9.4 历史趋势  60-61
    3.9.5 停车触发器  61-62
    3.9.6 气化炉公用按钮  62-63
  3.10 本章小结  63-64
第四章 安全系统调试  64-72
  4.1 程序的模拟调试  64-65
  4.2 程序的现场调试  65
  4.3 调试中发现的问题并处理  65-66
  4.4 调试结果  66-72
第五章 总结与展望  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-77

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 煤炭气化工业 > 气化设备
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