第一篇:基于LabVIEW的空调热工设备运行监控系统的开发
基于LabVIEW的空调热工设备运行监控系统的开发
【摘 要】本文以图形化语言LabVIEW为软件开发平台,以一台典型的柜机空调为被控对象,以松下FP2型PLC为下位控制器实行现场级控制,以一台PC为上位机通过RS232与PLC交互实现对空调设备的上位监控,以另一台PC为远程终端通过以太网与上位PC的通讯实现对空调系统的远程监控,从而建立了从空调设备-下位控制-上位监控-远程监控的网络控制构架,开发出一套完整的空调热工设备运行监控系统,实践了LabVIEW在测控系统中的应用。
【关键词】LabVIEW PLC 网络监控
空调作为一类重要的热工设备在日常生产生活中占据及其重要的地位,对空调系统的实时监控非常重要,为了实现对实验室空调系统的网络监控,本文需要构建一个从空调设备-下位控制-上位监控-远程监控的网络控制构架,这需要一个优秀的软件开发平台来实现各项监控功能。因此,本文以图形化语言LabVIEW为软件开发平台,选择一台典型的柜机作为被控对象,以PLC对其进行下位操控,利用LabVIEW强大的人机交互与网络拓展功能,实现上位PC、远程PC通过PLC对空调系统的监控。
在系统开发过程中,作者需要解决的问题有:软件开发平台的选择、监控系统的构架、PLC与上位机间的通讯交互、上位机监控软件界面的开发、远程网络监视的功能实现。软件开发平台的选择
本文选择软件平台有以下两个宗旨。
一是软件编写应简单快捷,灵活方便,做到“化难为易”、“化繁为简”。为了实现日益强大而复杂的监控、通讯功能而使工程师陷入软件开发的泥沼是得不偿失的。LabVIEW是图形化编程语言的代表,它的程序是一个个高度封装的框图,易学易用,编程就像“搭积木”一般组装搭建,而不必去钻研那些眼花缭乱、晦涩难读的程序代码,特别适合硬件工程师、实验室技术人员、生产线工艺技术人员的学习和使用,可在很短的时间内掌握并实践各项监控功能。
二是软件平台应具备完全适用于系统开发所需的各项功能。本系统需要良好的人机交互,典型而成熟的封装模块,简单而美观的编制界面、强大的网络扩展功能。LabVIEW是虚拟仪器的优秀代表,流行的G语言,它不仅内置了信号采集、分析测量与数据显示功能,可以制作性能优异的现场测控的语言平台,而且提供了丰富的网络化组件,集成了各种通信协议,是方便工程师研发具有强大网络通信能力的虚拟仪器系统,可实现远程测控。因此,本系统选用LabVIEW作为软件开发平台,能够较为方便快捷的实现所需各项功能。监控系统的构架
本系统的基本框架为空调设备-下位控制-上位监控-远程监控。这是较为典型的过程监控系统。
空调设备即被控对象,为RF7N单元式空调机组,为了实现正常运转,需要对其各项关键数据进行检测与控制(包括各温度、压力等参数),各硬件设备运行工况的监测与控制(包括压缩机、风机等的启停控制),关键设备的故障监测以及一些辅助功能的监视。
下位监控选用一台松下FP2型PLC,负责对空调设备各项运行参数及状态的实时采集。FP2型PLC集三电(电控、电仪、电信)于一体,具有体积小、功能强、性能价格比高等特点。它提供的多点模拟量和数字量输入输出模块能够满足本项目的需求,用以实时采集空调设备的各项数据、各设备工况,输出控制信号实施运行控制;PLC的串口通讯功能也能够满足与上位PC的交互通讯,为工业级的控制提供了通讯纽带。
上位机选用一台支持串口通讯的,安装了LabVIEW软件平台的PC机。操作人员通过LabVIEW平台下的监控软件界面,通过PC与PLC串口通讯,实现对空调设备的运行监视,数据处理分析,发出指令启停控制相关设备等最主要的控制。
远程PC同样安装了LabVIEW软件平台,与上位PC间通过以太网交互,从而实现对系统的远程监视。PLC与PC间的通讯交互
PLC与PC间通过RS232串口通讯。
在PLC端,FP2型PLC采用的基本协议为MEWTOCOL。一是MEWTOCOL.COM,它封装了串口通讯协议;二是MEWTOCOL.DATA,是关于数据传输的协议,这是软件开发需要明确的。包括指令信息(读取与写入指定寄存器的数据)、以及收发指令的应答信息,其基本格式如图1所示。上位机所有监视控制动作指令均遵照定义书写。
指令信息: 校验数据范围
% AD
(H)AD
(L)# 指令代码 文本代码BCC
(H)BCC
(L)CR
应答信息(正常时):
% AD
(H)AD
(L)$ 响应代码 文本代码BCC
(H)BCC
(L)CR
应答信息(发生错误时):
% AD
(H)AD
(L)1 错误代码
(H)文本代码BCC
(H)BCC
(L)CR
图1 基本指令格式
在上位机端,LabVIEW提供了输入输出应用程序接口VISA,包括串口、各总线通讯模块。我们选取串口模块下的VISA Find Resource、VISA Open、VISA Read、VISA Write、VISA Close等函数结合MEWTOCOL.DATA对PLC操作的定义,可方便实现各种监控功能。其中,VISA Find Resource用于初始化串口,包括端口号、波特率、校验方式等;VISA Open、VISA Close用以建立及关闭串口通讯;VISA Read、VISA Write用以读写操作,图1所示的指令信息和应答信息均由这两个函数传递。
上位机空调设备监控软件界面的开发
上位机的监控界面功能划分为:运行参数显示、设备状态及故障查询、参数设置、设备运行控制、数据处理。
运行参数显示:吸气温度、排气温度、吸气压力、排气压力、回风温度、回风湿度、液管温度、出风温度、机组运行时间等。
设备状态及故障查询:压缩机运行状态、室内外风机运行状态、四通阀状态、总故障、风机故障、压缩机故障、系统压力故障等。
参数设置:温度设定、控温范围、融霜时间、融霜延时等。
设备运行控制:制冷制热通风等工况切换、自动启停控制、各设备启停控制(如压缩机开关、室内外风机开关、四通阀开关等)
数据处理:重要参数(如回风温湿度)的图形显示及数据记录的查询分析、报表生成及打印等。
要实现以上人机交互的功能,常规的高级文本语言如VB、VC、C#等均存在较大的工作量,而LabVIEW集成了大量功能强大的封装模块,只需要如图形般的拖动组态,后台程序连接各数据流即可轻松完成。远程网络监视的功能实现
远程PC与上位PC间的远程通讯有赖于LabVIEW提供的重要功能DataSocket。它是NI公司推出的一项基于TCP/IP标准、面向测量且能通过网络实现实时高效数据交换的新技术,可用于一个计算机内或者网络中多个计算机应用程序之间的数据交换。DataSocket对底层进行高度封装,所提供的参数友好简单,我们在远程PC上做完交互界面,通过DataSocket封装的各项函数(Write VI、DS Sever和Read VI)可以轻松实现网络数据交互,从而在远程PC上可以实现上位PC相同的功能。在日常使用远程监控时,操作员只需正确输入IP地址即可。结语
本文阐述了组建空调热工设备运行监控系统需要解决的几个关键问题,LabVIEW作为一个优秀的图形开发软件在系统开发过程中起到了重要作用,在控制网络的每个环节都有重要贡献。它大大缩短了开发周期,是人机交互的重要工具,是系统上下沟通的重要桥梁。此外,在实现远程网络的监控功能时,本项目运用的是C/S服务器的模式,即上位PC为服务器、远程PC为客户端,当然我们也可以实践流行的B/S模式,在远程PC上仅仅使用IE浏览器即可实现远程监控功能。
参考文献:
[1]宋万清,杨建国.LabVIEW实现PC与PLC实时监控[J].制造业自动化,2005,27(4):60-62.[2] 许林烽,倪天权.基于LabVIEW与DataSocket的测试系统设计[J].传感器与仪器仪表,2006,22(12-1):166-168.[3] 李将渊,吴其俊,王文彬,李元文.基于LabVIEW 8.0 DataSocket技术的远程监测化学虚拟仪器系统[J].计算机与应用化学,2006,23(12):1327-1330.[4] 松下公司.FP2型PLC通信协议.作者简介:徐志伟(1982―),男,江苏无锡人,民族:汉 职称:工程师,学历:研究生。研究方向:热能工程、温湿度计量。
第二篇:港口岸边装卸设备运行监控与管理系统开发
港口岸边装卸设备运行监控与管理系统开发
日照港(集团)有限公司 李正君、金军凯、丁林海、于祥春
港口在现代物流中起着集散、枢纽的作用,高效的装卸系统是港口现代化的关键。通过开发应用港口岸边装卸设备运行监控与管理系统,实时获取精确的装卸数据、设备运行信息,利用现代化手段来提高管理效率。
1、系统工作原理及组成
该系统深入分析研究港口岸边装卸设备动态数据监测技术和无线通信技术,开发无线监控系统,在线对港口岸边散货装卸设备的装卸信息进行采集、传输、监控、分析处理和保存,建立先进的数据库,开发方便的查询统计软件,实时获取精确的装卸数据;通过无线通信技术对装卸设备中央控制器(PLC)进行远程状态监控,实现港口岸边装卸设备的运行监控与综合管理,为处理设备故障、提高设备管理水平和决策者提供综合性信息。
系统由装卸设备现场数据采集器、2.4G无线以太网络、中心监控管理服务器等三部分组成。装卸设备现场数据采集器负责对作业量进行测算和数据处理,无线网络负责数据采集器与中心监控器的数据传输,中心监控管理服务器负责对采集的数据归档管理,提供网络数据共享等功能。
在各装卸设备现场PLC增加一部无线电台,在主控室安装一部无线数传电台。采用无线数传电台通讯的方式,将PLC的数据通过无线数传电台传送至主控室,在主控室设置一台SCADA上位机,与数传电台相联接受数据。上位机安装专业组态软件,编制相关的组态画面,显示装卸设备的工作状态,从而实现对装卸设备电控系统的远程监控。
2、系统特点
(1)基于数字分析模型的动态称重计量技术
起重机装卸过程是动态的,测量元件上受力是一个动态变化过程,为了确保精度,加装更多的测力传感器,增加了回转、幅度、高度等状态监测。通过对现场设备运行特性以及传感器静、动态特性和冲量冲击的研究,采用优化补偿技术,研制基于微处理器的数字补偿装置,串接在传感器之后,引入人工智能和优化算法,对传感器数据测量进行软件补偿,提高传感器的动态响应速度同时提高采集数据的精确性,建立数字分析模型,采用智能软件滤波方法,计算出精确的数据,提高数据的精度和可靠性。
(2)具有自恢复功能的港口散货装卸专用无线局域网 2.4G网络:根据码头业务特点和地理布局,设计码头无线局域网络拓扑结构,实现设备运行状态的监测。考虑到港口散货作业需要集中性、时效性和可靠性,无线局域网会受到移动设备的影响,经常会产生中断,因此在动态和干扰屏蔽性较强的场合建立局域网,采用可以快速恢复的2.4G无线网络框架,解决断线后快速恢复,提高传输距离及抗干扰性,通过光纤和无线局域网络的组合关系保证数据得到有效的传输。
无线数传电台(230MHz):可在局部范围内组成无线SCADA网络,通讯距离可覆盖方圆20公里,信号绕射能力强,受复杂港口环境影响较小,可靠性高。(3)采用混合纠错的差错控制技术保证数据传输的可靠性
深入研究港口周边噪声和电磁干扰,结合系统动态特性,提出了保障数据真实有效性的信道编码和差错控制方式,保障了无线通信的数据符合实际作业情况;码头移动无线通信中,无线终端接受的信号有基站传来的直射波、地面反射波,还有经过各种障碍物所引起的散射波,这些同频率信号经多条传输路径产生干扰。对于信号的传输过程,会产生突发性误码,也易造成随机性错误。为保证通信的质量,必须对信号进行信道编码以及对差错码进行必要的控制和纠正。设备作业中需要频繁移动,因此,无线终端也是移动的,堆场上货物的反射以及散射,使得码头工作区域的无线通信同时存在着短波信道传播和散射信道传播,故采用混合纠错的差错控制方式,有效保证数据传输真实可靠性。(4)综合查询系统
真实可靠的数据库可实时查询显示每条操作记录,时间、操作量等信息,可根据时间段、船名、门机号、司机、舱位、货名、工艺等查询条件进行数据的综合统计查询,可以进行多种组合查询,按班、按时、按船、按货物品种、按起重机号、按操作人员查询。查询结果可生成报表,同时可生成统计曲线或多色百分比图表.系统能导出当班作业量,作业次数,超重次数,平均值,最大值统计报表,根据司机计件单价计算出当班司机当班及月度计件工资数等财务所需要报表,自动超载考核排名,生成EXCEL表格。(5)设备管理系统:
利用无线称重系统采集的数据开发的设备管理信息系统可实时监控设备的负荷情况,将有关数据导出EXCEL表格用于生产、设备等部门统计、查询、报表,为生产部门实时掌握装卸进度提供数据,为设备管理提供可靠依据,为设备维护保养、部件更换提供准确数据。可实现钢丝绳、减速箱、电机等主要部件的保养更换管理功能,能够生成维修保养计划,并对达到维修保养周期的项目进行提示预警。能够根据配件不同的厂家统计同一配件的使用平均寿命,为零部件采购提供依据。
可对装卸设备电气控制系统实施远程故障判断,程序维护,在线监控设备工作状态。方便对装卸设备的电气控制系统进行动态监控和管理维护。
港口岸边装卸设备运行监控与管理系统实质上是港口综合信息管理系统的重要方面和主要数据核心。通过建立和完善各类子系统,实现各生产子系统的数据实时化,便于控制中心对现场作业的实时动态监控管理,高效、可靠的管理系统为港口装卸作业管理作业和管理决策提供了综合性信息,为港口的科学管理提供了有力保障。
注:本项目获得2009年中国港口协会科技进步奖三等奖
第三篇:空调运行工岗位职责
空调运行工岗位职责
职位名称:工程部空调运行工 直接上级:工程部空调班组领班 直接下级:
严格遵守《员工守则》和公司的各项规章制度及部门管理规定。
一、熟悉本购物中心冷冻站内所属的设备及操作规程:
1.熟悉空调主机的型号及操作规程。
2.熟悉各空调区域的供回水管路及系统阀门的分布位置。3.熟悉冷冻站内所属设备的上级控制电源柜位置及控制开关状态。4.熟悉冷冻站内的补水管线和阀门的分布位置;冷却水和冷冻水及释、蓄冷水管线和阀门的分布位置;各管线排水阀门的分布位置。5.熟悉冷冻站内BA操作系统并做到实时监测室外温、湿度,并根据外界天气变化及时调节空调运行工况,从而努力使空调区域的温、湿度符合规定的标准范围。
6.熟悉冷冻站内各个水泵的用途与使用范围及其所属阀门的用途与使用范围和分布位置。
7.熟悉冷冻站内换热板换的运行原理及用途,软化水处理装置的运行原理及用途。
8.熟悉冷冻站内供电方式状态,线路走向及所管辖设备的原理、技术性能及实际操作。
二、根据需要,按照操作规程每天准时开启和关闭相应的制冷或供暖设备,并按运行记录表作好记录(开机前、停机前及每小时记录一次运行数据﹚。
三、供暖季时及时与锅炉房联系,努力使空调区域的温、湿度符合规定的标准范围。
四、在供冷季结束后、供暖季开始前的保养与维护:
1.清洗冷却塔内水垢,冷却塔及冷却管道做放水处理以免冻裂。2.制冷机组进行回收制冷剂至冷凝器内,关闭各阀门。
3.保证机组油加热器24小时通电,配合约克维修人员做好制冷机组的冬季维保工作。
4.清洗冷却泵过滤网,以保证来年机组制冷效果。
5.供暖管道注水并启动采暖泵试验压力,保证冬季供暖效果。6.通过换热板换一、二次侧进出水压力判断是否需要清洗。7.调节集水器,分水器和各系统供回水阀门,确保末端流量。8.根据水质情况置换或更换系统水,并做水质检测。
五、遇有紧急情况需末端排水和注水时,要准确关闭或开启所属空调区域的供回水管路系统阀门。
六、设备开前、停后应先检查其前端电源柜的运行状态指示(即是否已送电),尤其是接到维修人员停机维修通知后,应立即停止使用故障机组并挂检修牌。
七、定期进行机组的保养与维护:
1.油过滤器半年更换一次。2.回油系统干燥器半年更换一次。3.电机安装螺钉运行期间每班检查一次。4.机组所属配电柜检查一年一次。
5.检漏周期(运行时每周一次,停机时每两周一次)。
八、做好空调设备维修保养记录及设备故障记录,做好外来人员登记记录和每天的冷冻站能耗记录。检查每天的用电量,合理运行。避峰蓄冷,减少运行成本。
九、配电室巡视事项:
1.高压进线柜外观完好,指示灯应正常,电压表外观完好,三相电压指示应平衡,高压带电显示器应运行正常。
2.高压出线柜操作手柄应与高压断路器现运行状态保持一至.各种指示灯的指示状态应与高压断路器现运行状态保持一至,电流表指示正常,三相电流基本平衡。
3.变压器声音正常,无断续或较大的声响,温度控制器显示正常,高低压各连接点无变色,三相温度差距不能过大(视负荷温度而定)。
4.低压断路器无异常声响主进母排无颤动等无异声响,各连接点无脱落变色过热现象。
5.低压出线柜电流表指示正常,三相电流基本平衡,分合闸指示灯与断路器运行状态一至,连接母排无颤动等异常声响,各连接点无脱落变色过热现象。
十、做好冷冻站内空调主机和水泵(泵体、管道)及值班室、配电室内控制柜的清洁卫生工作,做到无污迹、无灰尘、无垃圾。
十一、接班人员应保持良好的精神状态,要做到交接班两清(即设备的运行情况、异常情况、上级指示和环境卫生、设备卫生情况)交接班人员互相签字认可。
十二、冷冻站及所属配电室为重点部位和重点设备,为保证冷冻站内设备的安全、高效、节能运行并延长其使用寿命,制定以下规章制度,值班人员应严格遵守: 1.严守岗位职责、服从指挥、严格执行各种设备的安全操作规程和巡回检查制度。
2.坚守岗位,定期巡视电器设备及冷冻站内运行的设备,密切监视各仪表的工作情况。正确抄录各项数据并填好报表。
3.日常巡视中要注意管道及所属阀门是否有跑、冒、滴、漏现象,并及时处理。
4.每天接班时查看系统压力及系统补水泵转换开关位置(手/自动)。系统补水时要注意系统里的水压(不低于0.4Mpa)并要注意补水泵的运行情况,做到及时为补水泵排气,避免泵体发热影响水泵使用寿命。
5.值班人员需定期为系统管道排气,以保证供冷/暖效果。
6.值班人员应严格遵守用电制度,不乱拉线,乱用电,违章操作,以免造成人员及设备损失。
7.8.9.检查清扫设备时,需停止所有运转设备保证人员安全。为防止触电,严禁用湿手操作控制盘内的开关和配线。冬季需根据室外温度变化,通过楼宇自控系统设定启停二次采暖循环泵时间(夜间启停),以防止冻坏末端空调设备。
10.努力做好设备的维修保养工作,防范各种剥蚀、损毁设备、线路的情况发生,确保安全运行。
11.值班人员必须掌握冷冻站内所属设备的运行情况和技术状态。发生事故时,值班人员应保持冷静头脑,立即报告上级领班或主管。发生紧急故障,上级领班或主管不在时,值班人员按照操作规程负责组织力量及时处理。
12.对领班安排的工作要负责,不得擅离职守,如离开值班室去巡查或抄表必须通知同值人员。
13.严格遵守消防制度,熟练掌握冷冻站内各种消防器材的使用方法,发现火灾、火情时要及时报警或与消防中控室联系。
14.在日常工作中对设备做到勤检查、勤调节,做好节能工作。
十三、认真学习技术,精益求精,努力学习专业知识,积极参加业务学习和技术培训,刻苦钻研操作技能,熟悉设备结构,性能及系统情况,注意总结实际经验,不断提高本岗位业务技能水平。
合肥世纪金源购物中心有限公司
工程部
第四篇:热工设备1
填空题:
1、悬浮预热器的每一个单元应具备:生料粉的分散与悬浮,气固相换热,气固相的分离、物料收集和保证锁风功能。
2、悬浮预热器的共性有:稀相气固系统直接悬浮换热;预热过程要求多次串联进行。
3、在悬浮预热器中气固之间的换热大部分在上升的管道中进行。
4、在悬浮预热器中气固相之间的分离大部分在旋风筒中进行。
4、生料的组分数越多,出现液相的温度越低,越有利于C3S的生成。
5、熟料煅烧设备按生料的制备方法分干法,湿法,半干法。
6、旋风筒的直径越小,风速越大,分离效率越高,流体阻力越小;内筒插入越深,流体阻力越大,分离效率越大。
9、旋风筒进风口的涡壳角度越大、分离效率越高,流体阻力越大。
10、分解炉下游或出口的气温900左右℃;该温度能表明物料燃烧与物料分解情况。
11、正常生产时,回转窑物料的运动速度与转速有关。
12、分解炉内燃烧温度远低于回转窑内燃料的燃烧温度,炉温分布均匀(850—950℃)不易形成高温、分解炉内煤粉的燃烧属于无焰燃烧。
13、料粉再分解炉中充分及均匀的分散是分解炉正常工作的前提。
14、旋风效应指旋风分解炉及预热器内气体流作旋回运动,使物料滞后于气流的效应。
6、管道式分解炉具有哪些共性?答:
1、管道式分解炉不像其他预分解窑那样专门设置分解炉,而是将窑尾与最下一级旋风筒之间的上升烟道延长来作为分解炉。
2、分解炉的基本炉型都属于“悬浮”型。
3、上升烟道弯曲处沿管道会形成许多漩涡,尤其是在燃烧区上部,4、粗颗粒燃料掉入窑内亦可继续燃烧来让生料分解提供热量。
7、CDC分解炉、TDF分解炉的特点。答:CDC分解炉特点:
1、采用旋流—喷腾流形成的复合流,强化物料的分散。
2、炉体的结构为“径出戴帽加缩口”料气停留时间比大,并且有低阻特性,3、炉容容积大,增加鹅颈管,对燃料适应性强,燃料在涡壳顶部加入。
4、燃料料分两处加入。一处在炉下部椎体处。另一处在窑尾上升烟道处。TDF分解炉:
1、炉中部设有缩口,使气固流产生二次“喷腾效应”。
2、三次风切线进入设于炉下椎体上部,煤由三次风入口或侧部加入。
3、炉的下椎体部分设有脱氨燃料喷嘴。
4、炉的下部圆筒体不同的高度设有喂料嘴。
5、炉的顶部设有气固流反旋装置。
10、均衡稳定操作时保证预热/预分解系统正常操作的必要条件。为什么?答:遵循水泥回转窑系统的“风,煤,料”平衡规律和热力平衡分布规律。协调好窑,炉之间的平衡稳定关系,始终保持优化的稳定的热工制度,是组织好水泥回转窑系统生产的首要任务。但不能只考虑回转窑内物料的稳定,也必须考虑喂料变化对预热器和分解炉操作带来的影响,分析其能否在合理范围内工作,总而言之,只有保持均衡稳定操作才能保证整个系统安全,高效、稳定、正常的运转,以达到优质,高效低消耗、低污染的效果。
11、有哪些因素会造成新型干法水泥回转窑系统内结皮阻塞,为什么?答:结皮:是物料在设备或气体管道内壁上,逐步分层粘挂,形成疏松多孔的层状覆盖物。造成结皮因素:
1、与物料中钾、钠、氯、硫的挥发系数有关。
2、预热器局部高温或各级预热器及窑尾温度偏高易造成结皮。
3、火焰组织不当,煤粉燃烧不完全。
4、生料成分波动较大、喂料不均匀、物料易烧性的好坏等有关;
5、窑尾及预热器漏风;
6、内衬损坏,内筒脱落、翻板阀工作不灵活造成结皮;
7、与操作有关。造成阻塞的原因:
1、旋风筒壁掉下来的成块结皮阻塞旋风筒底部或锁风阀处;
2、锁风阀在关闭位置上被卡死;
3、下料管的几何形状不好,在弯头和缩口处,易形成堵塞。
4、循环吹扫装置出现故障;
5、料粉分配不均匀等.预防:1减少和避免使用高氯和高硫的原料煤。
2、尽量稳定各部位的温度。
3、一般在悬浮预热器系统各
级旋风筒的椎体卸料部位,沿切线方向装有高压高气清扫喷嘴或空气炮。
4、一旦出现结皮可采用人工清理或“水枪”处理。
5、采用旁路放风。
12、防止预分解窑尾系统结皮堵塞的措施有哪些? ①减少和避免使用高氯和高硫的原料煤;②尽量稳定各部位的温度;③一般在悬浮预热器系统各级旋风筒的锥体卸料部位,沿切线方向装有高压空气清扫喷嘴或空气炮,一旦出现结皮可采取人工清理或“水枪”处理;④采用旁路放风。
13、回转窑的主要功能是什么?怎样才能够有效地实现这些功能? 答:回转窑具备四个功能:
1、回转窑是一个燃料燃烧设备:他具各有较大的燃烧空间和热力场,可以供应足够的助燃空气,是一个装备优良的燃烧装置,能够保证燃料充分燃烧,可以为水泥熟料的煅烧提供必要的热量。
2、回转窑是一个热交换设备,他具有比较均匀的温度场,可以满足熟料生产过程中各个阶段的换热要求,特别是A矿生成的要求。
3、回转窑是一个高温化学反应设备:熟料矿物形成的不同阶段有不同的要求,回转窑既可以满足不同阶段、不同矿物对热量,温度的要求,又可以满足它们对停留时间的要求、4、回转窑是一个输送设备,用来输送物料和让气流通过。严格按要求控制回转窑的技术控制参数:窑的斜度、窑的转速和窑内物料填充率。
14、为什么回转窑的窑尾比窑头需要密封程度更高的密封装置?答:回转窑是在负压下在操作的,在筒体与窑头罩烟室连接的地方都存在缝隙,为防止漏风必须设有密封装置,否则会漏风和漏料,漏风相同影响:都会浪费风机所做的功,增加电耗,当漏风量变化时,都会改变窑与分解炉用风的平衡。不同影响:窑头漏风影响二次风进窑的量,从而降低用风的温度,增加热耗。窑尾漏风则会明显的直接影响窑内燃烧的用风量,甚至使燃烧不完全,不仅增加煤量,而且还会使窑尾的CO量也上升。
15、密用三通道喷煤管的内风,媒风,外风径各有什么作用?答:内风:亦即内旋流风,让内风旋转流动有助于风煤混合。外风:外风通道为滞留的环状通道以保持直流风与高风速,从而保证火焰有一定的长度,形状和“刚度”。媒风:处于内净风之间,这样有利于媒风间的混合,避免像窑用单通道喷煤管中所存在的火焰中心缺氧现象,从而对煤粉的完全燃烧有利。
18、窑用四通道喷煤管中心风的主要作用是什么?
12、中心风有何作用?答:①防止煤粉回流堵塞燃烧器喷出口;②冷却燃烧器端部,保护喷头;③中心供一部分氧气,使火焰更加稳定易燃烧;④减少NOx有害气体的生成。
20、采用哪些措施可使悬浮预热器中的粉料尽可能均匀的分散?答:①选择合适的下料位置,尽可能靠近下一级旋风筒出口。但是必须以落下的物料能均匀悬浮,不短路落料为前提。②选择合适的进口风速(15—20m/s);③为加强分散可在喂料口安装撒料器;④合理控制生料细度和喂料的均匀性;⑤旋风筒的结构:旋风筒的结构对物料的分散程度也有很大影响(如旋风筒的锥体角度、布置高度等对来料落差及来料均匀性有很大影响)
21、回转窑有哪几个组成部分?答:简体、轮带、托轮、密封装置,传动装置,附属设备。
22、一次风过大过小对熟料的煅烧有何影响?答:一次风量过大,由于一次风使常温入窑后吸热,使熟料煅烧的热耗增加,热效率降低,煤种挥发低时,需要的一次风应少些,不利于NxO的排放、一次风量过小,挥发份燃烧慢,影响煤的燃烧速度,难以形成稳定循环火焰,同时煤对喷煤管的磨损加上设备损坏严重。
23、喂料量,填充率与窑速有何关系?答:喂料量不变,窑速加快,填充率降低,热负荷低,质量高。填充率不变,窑速与喂料同量增减;热负荷变化,影响窑衬周期。窑速不变,增加喂料量,则加大填充率,质量下降,热耗升高及窑衬周期缩短。
28、造成水泥孰料实际热耗比理论热耗高的原因有哪些?答:机体散热多;不完全燃烧
热损高;系统漏风严重;废弃带走的热较多
29、在悬浮预热器中,影响气固换热的因素主要有哪些?如何改进?答:①主要由气固间的接触面积(由生料的细度决定(比表面积));气固接触时间(取决于气流的速度);管道的保温。②过长的管道对换热无益,应选择适当长度;管道内的风速应适当;采用好的保温措施,减少管道散热,提高热利用率。
30、新型干法水泥的煅烧过程中,一次风、二次风、三次风的作用分别是什么?答:一次风作用:输送煤粉,并提供煤中挥发份燃烧所需的氧气;二次风作用:经冷却机预热到650℃—1000℃后入窑,对气流产生强烈的扰动,有利于碳的燃烧。三次风作用:三次风经三次风管在分解炉底部与窑气混合,进入炉内供燃料燃烧。
31、水泥孰料急冷的目的有哪些?答:①急冷熟料有利于发挥水泥的强度和水硬性(能保留较多的玻璃体;能防止或减少C3S在1250℃时分解为C2S和f-CaO,从而保六较多的C3S晶体生长;也能防止β-C2S在500℃时转化为γ-C2S所引起的熟料粉化)和增强水泥抗硫酸盐性能与防止水泥瞬凝或快凝(可阻止C3A结晶析出或减少其晶粒),也能改善水泥的安定性(可阻止MgO结晶析出并减少其晶粒);②冷却孰料能有效回收孰料的余热来助燃空气从而改善燃料燃烧、节省燃料;③熟料被急冷后,能改善其易磨性(玻璃体和小颗粒晶体的易磨性较好);④熟料被冷却后其温度较低,使熟料的输送设备、储存设备免受高温侵蚀。
32.熟料冷却机的技术评价:
1、热效率η,2、冷却效率η;
3、入窑二次风温度和入窑三次风温度;
4、出冷却机熟料温度。
32、影响碳酸盐分解速率的因素?答:
1、石灰质原料的活性和物理性质;
2、生料中粘土质组分的性质;
3、生料细度和颗粒级配:生料细度细,颗粒均匀,粗粒少,分解速率快。
4、生料悬浮分散良好,增大了传热面积,提高了碳酸盐分解速率;
5、窑系统的CO2分压;通风良好,CO2分压较低,有利于碳酸盐分解。
6、温度:随温度升高,分解时间缩短;分解率提高。
33、为何分解炉内的传热效率高于回转窑?答:由于分解炉有以下优点:①粉料在气流中分散,粉料充分分散均匀程度影响到传热面积,在分解炉内物料被充分分散,因此传热效果好;②分解炉内燃烧特点:炉内无焰燃烧,其特点:具有均匀分散,能充分利用燃烧空间,发热能力强。
34、控制烧成带温度有何意义?影响烧成带温度的因素?答:(1)烧成带的重要性:①在生料与煤的成分确定后,水泥孰料质量的好坏就完全取决于煅烧的温度和气氛;②直接影响窑内耐火砖衬寿命的长短和热耗的高低;③是判断火焰控制是否合理的重要标志之。(2)因素:①性能优良、容易调整的煤粉燃烧器以及可调节的一次风机;②生料的易烧性及燃料特性;③操作员正确选取以风、煤、料合理配合为中心的操作程序与参数,并稳定操作。
35、各级旋风预热器的分离效率是如何匹配?为什么?
η-1>η5>η4≥η3≥η2
C1旋风预热器以提高分离效率为主要目的,气流阻力和高度适当考虑,否则进入电收尘器的物料量多,增加电收尘器的负荷,收尘效率降低,料耗会增加,不经济。C5级旋风筒分离效率也要高一些,主要目的是将预热器中预热好的生料尽可能收集进入回转窑,否则,在高温下C5级旋风筒分离效率低很容易造成堵塞。中间几级应尽可能减低阻力损失和高度出发,分离效率保持合理的水平即可。故η-1>η5>η4≥η3≥η2
36、为达到节能降耗的目的,我国旋风预热器的结构优化与改造有哪些措施?答:①在进风口加阻流型导流板;②设置偏心内筒、扁圆内筒或“靴形内筒”;③采用大蜗壳内螺旋入口结构;④适当增加进口断面面积以降低气流入口速度;⑤旋风筒采用倾斜入口及螺旋顶盖结构;蜗壳底面做成斜面;⑥适当加大内筒直径,缩短内筒插入深度;⑦适当加大旋风筒高径比,减少气流内的扰动等
37、新型干法窑系统中DD分解炉的特点?答:结构:上、中部:圆柱体;下部:倒锥体:两个圆柱体之间设有缩口,形成二次喷腾,强化气流与生料间混合。气流:三次风径向对称而入,窑气喷腾进入。生料:生料在中部圆柱体进入,处于悬浮态。燃料:分两部分,90%的燃料在三次风处进入,与空气充分燃烧,10%的在下部倒锥体进入。燃料处于还原态。
38、哪些因素影响旋风预热器传热效率?答:
1、生料粉进入管道内分散的均匀程度直接影响到传热面积。A、选择合理的下料位置。B、选择合理的风速(15—21M/S)及速度分布;C、为加强分散可在喂料口安装撒料器;D、注意来料的均匀性。
2、管道内的气固换热程度直接影响到旋风预热器热效率;
3、旋风筒内的气固分离的程度直接影响到旋风预热器的热效率;
4、漏风及表面散热直接影响到旋风预热器热效率、漏风越多、散热越多,热效率越低。
5、生料粉的沉降的好坏直接影响到旋风预热器热效率。
39、RSP分解炉由哪三部分组成的?各部分的作用是什么?答:
1、顶部是作为点火、预燃用的涡流燃烧室SB;
2、中部是作为燃烧。分解用的涡流分解室SC;
3、下部分窑气与炉气相混合并使物料继续分解的混合室。
41、旋风筒内气固是如何分离的?答:气流的循环运动产生一个离心力,在离心力的作用下,物料被推向旋风筒壁面,由于气流速度的减小和旋风筒壁面的摩擦使物料颗粒速度减慢,在其自身重力的作用下下滑至锥体直到下料管。翻板阀起到下料和气流密封的作用。
42、每级旋风筒都应具有三方面的功能。
答:①生料粉在气流中的分散与悬浮;②气固相间换热80%以上在上升管道内进行;③气固相间分离,生料粉被收集,由旋风筒内完成
45、分解炉内燃料燃烧具有什么特点?答:①分解炉内燃烧温度远低于回转窑内燃料的燃烧温度,炉温分布均匀,不易形成高温。②分解炉内煤粉的燃烧属于无焰燃烧,其优点:具有均匀分散,能充分利用燃烧空间,不易形成局部高温。燃烧速度较快,发热能力较强。
47.影响分解炉温度的因素?答:①加入煤粉的数量及性质;②三次风的风量、温度与速度;③进入分解炉的生料应该与空气及煤粉充分混合均匀程度
48、三风道喷煤管有何技术特点?答:①一次空气量少,②煤粉的燃烧强度高,③火焰形状调整幅度大,④燃烧稳定,对各种煤有很好的适用性;⑤NOx浓度降低,热耗减少,烧出的熟料粒度小,脆性大
49、四风道喷煤管有何特点?答:①一次风比例低;②喷头部分采用耐高温、抗高温氧化的特殊耐热钢铸件机加工制成,提高了头部的抗高温变形能力。③火焰形状规整适宜,活泼有力温度高,窑内温度分布合理。④热力集中稳定,卷吸二次风能力强,提高冷却机热效率。⑤火焰调节灵活,简单方便,可调范围大;⑥热工制度合理;⑦低NOx排放量;⑧对煤质适应性强。
52.中心风的作用:
1、防止喷煤管温度过高;
2、冷却,保护喷煤管;
3、加速了中心煤粉的混合。
52、窑尾的密封为什么比窑头要求高?(窑系统漏风对操作有何影响?)
答:相同的影响是都会浪费风机所作的功,增加电耗;当漏风量变化时,都会改变窑与分解炉用风的平衡。不同的影响是,窑头漏风会影响二次风进窑的量,从而降低用风的温度,增加热耗;窑尾漏风则会直接影响窑内燃烧用风的量,甚至使燃烧不完全,不仅增加用煤量,而且还增加窑尾CO的含量,也会造成上升烟道处形成结皮,降低窑尾预热系统的温度,使生料预热不好、分解率降低;所以窑尾密封比窑头更重要
53、为什么生料的分解率不能达到100%答:生料一般分解率控制在85~95%。如果剩余不足5~10%的碳酸钙在分解炉内完成分解,它需要的热量少,就意味着炉内的有多余的热量存在,有可能使炉温升高。紧接着可能发生水泥硅酸盐矿物生成的放热反应,这本应在窑内进行的烧结反应,在分解炉的悬浮状态中是无法承受的,最后势必在分解炉及预热器内发生
灾难性的烧结堵塞。应该说,正是这个5%尚未完成分解的生料阻止了完成分解后的温度剧升。
54、篦冷机的优缺点?答:优点:良好的急冷;生产能力高;余热可以用于其他目的:煤磨、生料磨;使窑稳定运行的独立控制系统;内设熟料破碎和可以粒度控制
缺点:电耗高;余风排放需要收尘器;运动机件多;对细颗粒熟料很难操作
55、下面因素的任何结合都可能造成“堆雪人”答:①燃烧温度高②液相高③粉尘环境④热区中的大块。
56、水泥熟料形成过程?答:①生料的干燥②生料的脱水③碳酸盐分解④固相反应⑤放热反应⑥水泥熟料烧成阶段⑦水泥熟料冷却阶段
58、研究旋风预热器的换热效率,考虑以下3个因素:
1、粉料在管道内的悬浮状况;
2、气固之间的换热效果;
3、气固之间的分离程度。
旋风筒内的流体阻力损失:
1、进出口局部阻力损失;
2、进口气流与旋转气流碰撞产生的能量损失;
3、旋转向下的气流在锥部折返向上的局部阻力损失;
4、沿筒壁的摩擦阻力损失。
59、分解炉:传热方式:主要是对流换热,其次是辐射换热。传热特点:在极高的悬浮状态下传热,传质速率快,燃料燃烧放热与碳酸盐分解吸热同时进行。
60、均衡稳定操作:
1、对提高原料,燃料的预均化效果提出了要求;
2、需要对生料配料、烘干粉磨以及生料均化实行优化控制;
3、是保持熟料烧成系统正常操作的关键;
4、是要求实现生产过程自动控制的基础和目的;
5、是延长耐火材料使用寿命的需要;
6、是提高收尘设备效率的需要;
7、可为回转窑利用可燃废弃物提供了条件。
第五篇:热工仪表运行监督制度
运行监督
5.1运行中的热工仪表及控制装置应符合下列要求:
5.11 热工仪表装置应保持整洁,完好,标志应正确,清晰,齐全;
5.12 仪表指示误差应符合精确度等级要求,仪表反应灵敏,记录清晰;
5.13 由调节器控制的重要参数应有越限报警或监控保护装置,在调节器正常运行工况下,被调量不应超出“执工自动调节系统运行质量指标”的规定的范围,在扰动后被调量应能迅速恢复正常值;
5.14 信号光字牌应书写正确,清晰,灯光和音响报警应正确,可靠;
5.15 操作开关,按钮,操作器及执行器手轮等操作装置,应有明显的开,关方向标志,并保持操作灵活,可靠;
5.16 熔断器应符合使用设备及系统的要求,应标明其容量与用途;
5.17 热工仪表及控制装置盘内,外应有良好的照明,应保持盘内,外整洁。
5.2主要检测仪表,自动调节系统,热控保护装置(见附录A)应随主设备准确可靠地投入运行,未经有关领导批准不得无故停运。因主设备及其系统问题造成主要热工仪表及控制装置停运,该主设备不能定为一类设备。
5.3对运行中的热工仪表及控制装置,热工值班人员每天到少巡检一次,并将巡检情况记录在热工仪表及控制装置运行日志上。
5.4运行中的热工仪表及控制装置不得任意调整,拨弄或改动。如必须对运行中的热工仪表或控制装置进行调整时,应在“运行卡片”(运行日志)上做好记录。
5.5热工仪表及控制装置在运行中发生异常或故障时,机组运行值班人员应加强对机组监控防止事态扩大,并及时通知热工人员处理和做好记录。
5.6运行中的热工仪表及控制装置需要停运检修或处理缺陷时,应严格执行工作票制度。
5.7热工仪表及控制装置用过的记录纸,应注明用途和记录日期,由热控车间集中集保存,保存时间不少于3个月,遇有反映设备重大缺陷或故障的记录纸,应由生技科建档保存。
5.8未经厂部总工程师批准,运行中的热工仪表及控制装置盘面或操作台面不得进行施工作业。
5.9热工仪表及控制装置电源不得作照明电源或动力设备电源使用。
5.10主要热要仪表应进行定期现场校核试验,主要热工仪表的综合误差应不大于该系统综合误差的2/3,主蒸汽温度表和主蒸汽压力表在常用段范围内的误差应不大于其精确度的1/2。
5.11热工人员应经常听取机组运行人员的意见,并根据有关记录及时分析热工仪表及控制装置的运行情况,不断提高热工仪表及控制装置的运行水平。
5.12因主设备或热工仪表及控制装置设备缺陷,或因设计不当且无法弥补及运行方式改变而不再需要的热工仪表及控制装置,应由电厂总工程师批准并报主管局和电力试验研究所经核定同意,方可不进行“三率”统计。