浅谈氯化钙造粒装置自动化控制

一、造粒工艺流程简述

原料氯化钙溶液在吸收塔内与从造粒塔出来的带有粉尘的尾气进行逆流传质传热提浓, 然后经雾化泵加压将其送入造粒塔, 与送入塔内的高温热风进行直接换热得到颗粒状氯化钙和带有粉尘的尾气。塔内的颗粒状氯化钙沿下料管落入振动输送机内, 被输送至成品贮存仓冷却后包装。

二、干燥造粒单元操作的关键工艺参数

本造粒干燥单元有花上温度、负压、压差3个关键工艺控制参数。花上温度控制氯化钙颗粒产品的质量含量;负差、压差是反应造粒塔内颗粒多少、流化好坏的量, 是确保流化造粒干燥长周期运行的关键。

三、原有的控制办法

花上温度的控制主要通过一台加装变频的雾化泵, 通过手动调节变频大小来控制进入造粒塔氯化钙溶液的量来控制花上温度的高低;负差的控制主要通过一台加装变频的振动输送机, 通过手动调节变频大小来控制移出造粒塔内氯化钙颗粒量来控制负压、压差的大小。

四、自动控制系统的酝酿

装置在2012年改造后控制系统采用DCS控制, 结合氯化钙生产的实际情况和物料性质, 若采用气 (电) 动阀自动控制相关参数, 可能会存在如下问题:

1. 氯化钙溶液输送采用的是塑料管道, 若采用气 (电) 动阀自动控制办法, 泵全开, 管道承压, 必须更换为钢衬管道, 这样既不省电, 也浪费投资成本。

2. 提浓后的氯化钙溶液, 在温度降低后会在短时间内立刻结晶。在冬天, 若气 (电) 动阀出现无法开启或者突然故障关闭, 会出现无法及时稀释 (水清洗) 管道内高浓度的溶液在管道内结晶堵塞管道, 需装置停产处理。

3. 若采用气 (电) 动阀自动控制, 需购买控制阀, 在氯化钙生产粉尘多、腐蚀性强的氛围中, 气 (电) 动阀故障率较高, 使用寿命较短。

针对以上原因, 在现有设备不增加, 通过变频器改变电机的转速, 来控制电机负荷的基础上, 创造性的提出, 通过尝试在DCS中, 增写控制小软件来实现改变电机转速与控制参数的自动控制, 针对在实际运行中可能出现变频控制的滞后性和粗控性, 采用设置变频器控制数值的上、下线。

五、正常操作与异常处理

1. 正常操作的关键点

(1) 一般在装置开车时, 先通过手动调节振动输送机变频数值将造粒塔负压调节在指标范围内, 稳定2小时后, 此时变频数值为D%, 切换为自动控制, 此时上、下限数值设置为D的±6%。

(2) 然后通过手动调节变频将花上温度调节在指标范围内, 稳定2小时后, 此时变频数值为E%, 切换为自动控制, 此时上、下限数值设置为E的±6%。

2. 异常判断与处理

(1) 变频上、下限值设置的合理性

如何判断上、下限值设置是否合理: (判定标准:若上、下限值设置合理, 一般温度波动在5℃以内, 负压波动在0.6KPa左右)

A.B点花上温度是围绕设定温度在上下波动, A点表示通过设置上限, 控制氯化钙溶液进入造粒塔的最大量时候的花上温度, 若此点温度比设定温度低3℃以上, 则此刻就要微调变频器的上限值, 将其调低。B点反之, 则需要微调变频器下限值, 将其调高。

A.B点花上温度是围绕设定的负压在上下波动, A点表示通过设置上限, 控制氯化钙颗粒出造粒塔的最大量时候的负压, 若此点负压比设定负压高0.3KPa以上, 则此刻就要微调变频器的上限值, 将其调低。B点反之, 则需要微调变频器下限值, 将其调高。

(2) 变频上、下值设置未变, 但工艺控制参数异常

负差偏离:出现异常:一般要检查下料管是否畅通、负压变送器是否正常、引压管是否畅通、输送机底部是否结块、输送机是否正常运行等原因。

花上温度偏离:出现异常, 一般要检查雾化泵是否正常运行、管道是否畅通, 有无泄漏、雾化喷头口径是否变大, 是否串气、温度计是否正常等故障。

六、此控制办法的注意事项

1. 控制办法成立的前提条件:

提浓后的氯化钙溶液槽必须低于溶液进入造粒塔的位置, 避免存在高度差引起的虹吸对控制精密的影响。

2. 调节的先后顺利:

由于控制参数相互存在关联性, 建议控制按照先稳定提弄氯化钙溶液槽的液位, 然后稳定造粒塔内的负压, 最后调节花上温度。

结论

采用变频器设置上、下限自动控制通过改变电机转速来调节生产中的参数, 是可行的, 能减低成本和工人劳动强度, 能够实现减员增效。

摘要：介绍了氯化钙溶液在流化造粒干燥过程中, 如何实现自动化控制及常见问题的处理

关键词：氯化钙,造粒,自动化,变频器