焦化厂通信系统设计思路

作者:刘阳 黄维晔 点击数:78 发布时间:2015-07-07
焦化厂通信系统设计思路

由中钢集团鞍山热能研究院有限公司设计的新疆昌源准东煤化工有限公司180万t/a兰炭焦化厂由五大生产车间和公辅部分组成(即备煤车间、炭化车间、筛焦车间、鼓冷车间、污水焚烧车间、变电所和中央控制室),占地面积60余万平方米,各车间内部,车间之间联系紧密。因此,为满足焦化厂的生产需要,调度协调各生产车间工作,做好通信系统在的设计及应用,具有重要意义。

通信系统工艺要求

五大生产车间和公辅部分通信生产需求如下:

  • 备煤车间

铲车将原料煤由煤场运至受煤坑,经皮带运至筛煤楼进行筛分,将符合工艺要求的块煤经皮带运至煤塔,作为炼焦标准煤,粉煤经皮带运回煤场,另作他用。此车间生产过程中,筛煤楼集控室、需要负责本工段的设备运行与维护,并与中央控制室保持联系。因此在1#转运站、2#转运站、3#转运站、受煤坑上下、煤塔顶层均需要安装电话,考虑到备煤车间生产环境恶劣,除集控室外其余安装壁挂防爆电话。

  • 炭化车间

标准煤从煤塔下至贮煤仓,再经卸料小车卸料至贮煤箱和辅助煤箱,分别供给每座炭化炉,加入炭化炉的块煤自上而下移动与炭化炉中部的高温气体逆流接触并被炭化为半焦(也称兰炭),荒煤气则通过炉顶集气弯管汇集至荒煤气总管至净化车间鼓冷工段进行净化处理。此车间生产过程中,炭化仪表室需要与炉顶放煤工办公室、调火工办公室、空气风机房进行联系,确保本工段的正常生产,考虑到系统的结构特点及配置优化的因素,将变电所及筛焦休息室的通信电话也放在本工段统一设计。

  • 筛焦车间

半焦通过干馏室下部的冷却段冷却,然后通过往复式推焦机将半焦从推焦盘推入熄焦水槽内,再用一段刮板放焦机连续排出,最后在二段刮板放焦机上烘干通过皮带至筛焦楼进行筛分通过溜槽落到烘干机上半焦在直立炉底部通过推焦机从水中推出。此车间生产过程中,筛焦转运站与筛焦楼内需要保持密切联系。考虑到筛焦车间的特点,各通信点采用壁挂防爆电话。

  • 净化车间

自炭化车间出来的荒煤气,经集气槽和气液分离器将煤气与焦油进行初步分离,焦油及氨水等液体经管道送至环水池,而电捕焦油器则对焦油煤气进行再次分离。煤气至直冷塔、间冷塔进行降温处理后,一部分作为炼焦和污水处理用热能源,另有一部分经脱硫存储于净化车间煤气加压站外供他用。此车间生产过程中,电捕焦油器、煤气风机、炭化工段的空气风机需要进行联锁,任何原因导致设备停机,系统就要停止生产,进入“闷炉”状态,从而避免安全生产事故,因此本工段的仪表控制室的电话至关重要。

  • 污水处理车间

各工段产生的工业污水最终汇集在污水池,通过污水泵将污水打入焚烧炉,焚烧炉用净化来的煤气和空气对经过雾化处理的污水,在焚烧炉内进行焚烧。焚烧后,污水变成无污染的高温废烟气,再经余热锅炉将热能回收后,由鼓风机抽至烟囱排放到高空大气中。此生产车间注意防范煤气泄漏,考虑项目的投资成本和系统整体结构的优化策略在仪表控制室放置两部电话与全厂进行通信。

  • 办公楼(含中央控制室)

作为全焦化厂指挥调度中心及处理日常事务办公地点,办公楼的通信是指挥全厂正常生产和运营的中心,因此做好办公楼的通信工作意义重大。

通信系统设计

基于兰炭项目各工段生产特点和要求,设计出符合兰炭焦化厂使用的通信系统。

设计原理

通信系统的通信机柜放于中央控制室,由不间断电源单独为其供电,保证在断电1h内,全厂通信系统正常工作,系统的维护终端和部分调度话站同时设置在中央控制室,便于维护系统和总体调度各车间生产运行。各现场话站,通过区域集中后,汇集到中央控制室,实现全厂各车间和部门通信。其工作原理如图1兰炭焦化厂通信系统原理图所示。

图1 兰炭焦化厂通信系统原理图

系统组成

本系统由主机、话站、扬声器三部分组成。其中主机放置于中央控制室,主要包括CPU主控板、CTL模块控制板、TRA模拟中继板、EXA用户板、SUP-500通信电源、SUD-LINE-2线路接口模块,话站少部分放于中央控制室,大部分放置于现场,扬声器主要应对噪声环境大的现场,本设计以年产180万t兰炭焦化厂为例,给出详细设计的系统组成,见图2兰炭焦化厂通信系统系统图。

系统实现功能

本系统在噪声大、干扰强、粉尘多等恶劣环境条件实现了如下功能:

  • 单呼、组呼、齐呼和呼叫等功能的优先级别处理。
  • 有呼叫插入功能,当有上一级指令呼叫时,下一级的通话中断,改听上一级广播。通话后,挂机复原为互不控制。
  • 提供N/2个呼叫通道,N为系统总容量。本项目为64个通道,即N=128。
  • 采用语音清晰电路和DSP静噪电路,可使任何现场不出现声音混浊、发闷、发尖、使通话达到最佳效果,其中壁挂话站工作的环境噪音可达120分贝,话站具有抗噪音功能,可在高噪音环境下可靠工作。
  • 系统采用集中放大方式,集中放大方式主机到台式话站或壁挂话站只需2芯线,主机至端局的正常传输距离(电缆芯径为0.9mm)可达3km以上,完全满足该项目全厂区通信要求。
  • 系统具有过压、过流和防雷击等多种保护功能。

应用中出现的问题及解决方案

系统在投入调试和运行初期出现一些问题,话站无法与其他话站通信和通信异常现象。具体表现在以下几个方面:

  • 中心话站呼叫备煤工段2#转运站话站和3#话站无相应,但两部话站分别呼叫中心话站有相应。
  • 炭化工段仪表室与炉顶加煤处,污水处理车间的内线与其他话站,呼叫无相应。
  • 遇到雷雨天,系统设置恢复出厂默认值。

针对以上运行中出现的问题,调试人员结合以往现场经验处理,并提出了解决方案如下:

  • 中心话站呼叫备煤工段两话站无响应,而相反,两话站单独呼叫中心话站有相应的情况,判断线路没有问题,应该是设置问题,后来发现系统的系统的通信地址有误,发生冲突,调整设置通信地址后,有问题的话站,恢复正常工作状态。
  • 针对炭化工段仪表室等几处内线与其他话站的情况,检查接线发现接线管脚有误,调整后,恢复正常工作状态。
  • 遇到雷雨天,系统恢复出厂默认值,根据以往调试经验,系统接地没有做好,将原有与电气系统共同接地拆分开来,将本系统单独做好接地,此故障得以解决。

总之,新的通信系统安全可靠,为各生产车间的联系调度提供强有力的后台保障,尤其在现场因各种原因引起系统停车时,为及时解决问题,故障处理,发挥至关重要的作用。

图2兰炭焦化厂通信系统系统图

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