中控室操作基本知识课件

1、项目一中控室操作基本知识 任务 认知中控室操作员的职责和要求任务 认知中央控制室及其自动化控制任务 认知水泥生产中的测量仪表返回第1页，共115页。任务 认知中控室操作员的职责和要求1.1.1 熟知水泥中控室操作员任务水泥中控室操作员的主要工作就是通过电脑控制画面和现场摄像头的反馈，监控生产状态，调整部分参数，优化生产，进行质量控制。即中控室操作员主要通过操作控制电脑，负责水泥熟料煅烧过程中煤、磨、窑系统的运转，同时要控制熟料煅烧系统，确保熟料烧成质量，并监控设备运行状态，指挥巡检及维护，确保运行正常。1.1.2 熟知水泥中控室操作员要求水泥中控室操作员要求： 首先是对工艺生产线的熟悉。下一页

2、返回第2页，共115页。任务 认知中控室操作员的职责和要求 对水泥生产工艺过程中各个参数的控制范围、调整步骤等的熟悉。 对生产工序要熟悉。 熟悉生产线设备的一些问题。熟知水泥中控的参数及其职责一、区分接入中控的参数接入中控的参数分为两大类：操作参数类和设备参数类。操作参数类如磨机出口负压、出磨温度、给煤量、风机进口阀门等。设备参数类如电机绕组温度、收尘入口温度、电机电流等。当然有些既是设备参数也是操作的辅助参数，如磨机电流、窑电流等。上一页下一页返回第3页，共115页。任务 认知中控室操作员的职责和要求从参数的分类即可看出，中控工不仅是对物料的粉磨或煅烧过程负责，更重要的是对设备运行安全负责。

3、二、记住中控工的职责水泥厂中控操作员，其职责主要是通过操作控制电脑，实时保证机器设备和工作人员安全平稳地运行，其次是通过调节设备参数，达到产量和质量的最佳平衡，以求效益最佳化。中控工的职责首先是设备运行安全和人身安全，其次是质量，最后是产量。（）人身安全和设备运行安全（）产、质量方面上一页返回第4页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制图 1.1为中控室实景展示。1.2.1 认知水泥中央控制室一、认知水泥中央控制室的作用现代化水泥厂的中央控制室是整个生产工艺过程的中枢，是全厂的关键部门。中央控制室是指能够把全厂所有操作功能集中起来，并把生产过程集中进行监视和控制的一个中心场所。在中控

4、室里，通过计算机等技术能将整个生产过程参数、设备运行情况等全面迅速反映出来，并能对过程参数实现及时、准确的控制。因此，中央控制室是全厂的控制枢纽和指挥中心。下一页返回第5页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制二、认知中央控制室的位置及空间布置中央控制室一般位于回转窑靠近窑头的一侧，常为一幢二层楼房的独立建筑物，所以也称为中央控制楼。在一楼集中设了全部控制电缆，电缆被引到安装在二层楼上相应的控制屏上，如图 1.2、图 1.3、 图 1.4所示。三、认知中控室环境要求中央控制室设有优良的空调设备，以保持适宜的温度和湿度 （室内温度要求为 ，相对湿度为 ），并向室内送入净化空气，使室内压

5、力为，避免室外含尘气体进入室内。室内照明条件要便于读取仪表数值，不妨碍对发光信号、画面以及电视图像的良好视觉，照度选择为 。上一页下一页返回第6页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制四、认知中央控制室内部设置在较早出现的中央控制室内部设置有中央控制屏，控制屏上集中了工艺过程控制和调节的全部功能。中央控制屏实为分散控制屏的综合，由于信息繁多，并且要求操作人员具有及时动作和反应能力，因而对中控室操作人员水平要求较高。中央控制屏按生产流程被划分为多个区段，依次排列，通过中央控制屏可以对生产设备进行过程指示、操纵、控制和监视。（）接口系统中央控制室的 如图 1.5所示。上一页下一页返回第7

6、页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制（）工业电视中央控制室的工业电视如图 1.6所示，图 1.7为其近景图。（）射线荧光分析仪射线荧光分析仪的外形如图 1.8所示，其装样如图 1.9所示，其分析结果示意如图 1.10所示。1.2.2 认知水泥工业自动化控制水泥工业自动化，就是对水泥生产过程实行自动控制。水泥生产过程通常包括下列环节： 原料的开采、破碎。 原料、燃料的预均化。上一页下一页返回第8页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制 生料的配比、粉磨、气力均化。 生料的预热及分解，熟料的烧成、冷却。 水泥的粉磨、储存、包装和发送。一、了解水泥工业自动化发展历程最初的水泥

7、生产过程完全由人工凭经验和观测进行操作。如看火工观察烧成带的情况，凭经验判断烧成带的温度，进行窑的控制；看磨工要靠听磨音判断磨机的负荷，调整磨机的喂料量等。集散控制系统将 技术 （计算机技术、控制技术、通信技术及 技术）相结合，解决了计算机集中控制所存在的问题，如图 1.11所示。上一页下一页返回第9页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制总之，集散控制系统满足了水泥生产自动化对设备的主要要求。归纳水泥工业自动化的发展过程，大致可分为 个主要阶段。阶段一模拟仪表控制系统的中央控制室阶段二计算机集中控制系统的中央控制室控制室分为两部分：一部分是控制台，它独成一体，显示器就设在上面，用于

8、显示主要生产环节的过程参数；另一部分为由模拟流程图与常规指示仪表组成的模拟仪表屏，作为后援装置，为了监视生料粉磨、烧成和水泥制成过程的情况，在模拟流程图上设置了工业电视。如 图 1.12所示。上一页下一页返回第10页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制阶段三集散控制系统的中央控制室二、认知水泥生产自动化控制的项目(一) 生料制备系统控制此系统控制程序是：首先取样机从出磨生料中连续取出具有代表性的试样，然后人工将试样细磨、压片，放进 射线荧光分析仪进行八种元素全分析 （两台磨取样、压片、分析交替进行，间隔半个小时）。如图1.13所示。生料重量配料控制系统生料重量控制系统 （系统）生料

9、粉磨负荷控制系统上一页下一页返回第11页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制（二） 生料均化系统控制生料预均化系统生料预均化是通过控制均化库底卸料电振机来实现的。生料预均化库通常为长条形库，库底卸料电振机分为两组，每组每台均能单独实现时间程序控制，两组电振机由一台可编程控制器 （）按一定时间程序进行卸料控制，从而达到不同时间进的料按一定比例预均化后进磨。生料均化系统生料均化系统是靠具有一定压力的空气对生料进行吹射均化，采用称重仓最小需保持一定重量的物料控制策略，形成流态并进行下料。上一页下一页返回第12页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制 一般在库底划分不同区域，每个

10、区域安装充气电磁阀，采用时间顺序控制策略，依次开停库底充气电磁阀，使物料流态化并翻腾搅拌，从而达到对生料库内不同区域内的生料进行均化的目的。其中控界面如图 1.20所示。计量仓料量的自动控制系统计量仓料量的自动控制系统是利用计量仓的仓重信号自动调节生料库侧电动流量阀的开度，使称重仓的料量保持稳定，从而保证计量仓下料量的稳定。生料均化库下料控制在生产过程中，烧成带温度一般要求控制在一个合适的范围内，因为它对熟料的质量至关重要。上一页下一页返回第13页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制 将生料量、风机风量与烧成带温度结合起来设定生料下料量的设定值，该系统能通过自动调节，利用固体流量计

11、的反馈值自动调节计量仓下电动流量阀的开度，使生料稳定在设定值上，从而使得入窑的生料保持稳定，最终保障窑系统的稳定运行。生料均化系统控制参见 图 1.21。（三） 煤粉制备系统控制 图 1.22为立式磨煤粉制备中控界面，图 1.23为风扫磨煤粉制备中控界面。出磨气体温度的自动控制磨机负荷自动控制磨机防爆控制上一页下一页返回第14页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制（四）喂料控制系统如图 1.24所示，入窑生料的计量和定量控制可采用宽皮带电子秤或冲击式流量计，构成入窑生料的计量和定量控制。（五） 熟料煅烧系统控制分解炉喂煤量的计量与自动调节如图 1.25所示。预热器出口压力调节预热器

12、出口压力是反映系统风量平衡的一个主要指标，主要通过调节高温风机阀门开度来实现预热器出口压力的控制。图 1.26为预热器出口压力调节示意图。预热器自动吹扫装置上一页下一页返回第15页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制窑头负压自动控制窑头负压表征窑内通风及冷却机入窑二次风之间的平衡。窑头负压的自动调节目的是保持窑头的微小负压，防止窑口喷出气体，同时又要把入窑头的冷风保持在最小限度。方法是检测窑头负压，并利用此信号调节篦冷机余风及排风机挡板开度，以使窑头负压一定，见图 1.27。回转窑的转速控制篦冷机一、二室风量自动调节二次空气对于窑内燃烧的好坏、工作的稳定性和煅烧过程中的燃料消耗都有

13、很大的影响。上一页下一页返回第16页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制篦冷机一、二室风量自动调节的目的就是通过稳定一、二室风量，从而稳定入窑新鲜空气量，为窑的稳定运行提供条件。它通常采取一室风量调一室风机阀门开度，二室风量调二室风机阀门开度的控制策略。如图1.28所示。篦冷机料层厚度自动调节（六）废气处理系统控制废气处理系统的关键在于对增湿塔的喷水量的控制，控制策略根据增湿塔出口温度控制喷嘴个数，以增湿降温提高电收尘器的收尘效率，增湿塔出口温度一般控制在 左右。图 1.29为废气处理系统中控画面。上一页下一页返回第17页，共115页。任务 认知中央控制室及其自动化控制（七）水泥粉

14、磨与输送系统控制喂料量控制喂料量要求均匀、稳定，常以磨音信号和出磨提升机的功率来调节入磨喂料量，如图 1.30所示。出磨气体温度的自动控制选粉机的调节与控制水泥的存储与输送上一页返回第18页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表1.3.1 认知压力测量仪表水泥工业生产过程中，压力或压差的检测使用非常广泛，它不仅反映设备通风情况及通风阻力大小、是否有堵塞现象，还表征了燃料燃烧状况和物料反应情况。因此，压力或压差的测量十分重要。水泥生产主要的工艺系统压力信号有：收尘器出口和入口负压，高温排风机出口负压，窑头、窑尾负压，各级预热器及分解炉出口负压，入窑一次风压，冷却机各室篦下压力信号等。可依据

15、被测压力大小和工艺条件选择适宜的压力检测系统。一、弹性式压力计原理弹性式压力测量仪表是利用各种不同形状的弹性元件，在压力下产生变形的原理制成的压力测量仪表。下一页返回第19页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表分类弹性式压力测量仪表按采用的弹性元件不同，可分为弹簧管压力表、膜片压力表、膜盒压力表和波纹管压力表等；按功能不同分为指示式压力表、电接点压力表和远传压力表等。特点这类仪表的特点是结构简单，结实耐用，测量范围宽，是压力测量仪表中应用最多的一种。结构示意弹性压力计主要有弹簧管压力计和波纹管差压计。弹簧管压力计结构如图 1.31所示，实物图如图 1.32所示。上一页下一页返回第20页

16、，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表二、活塞式压力计原理 特点结构示意活塞式压力计是校验、标定压力表和压力传感器的标准仪器，也是一种标准压力发生器，其结构示意图如图 1.33所示，实物图如图 1.34所示。三、应变式压力传感器原理 分类 特点结构示意应变片或应变丝粘贴在弹性元件上，在弹性元件受压变形的同时应变元件亦发生应变，其电阻值将有相应的改变，其结构示意图如图 1.35所示，实物图如图 1.36所示。上一页下一页返回第21页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表1.3.2 认知料位测量仪表应用分类一、接触式料位计（一） 电容式料位计原理探极与料封管的管壁构成一个电容，物料为这

17、个电容的介质，当物料管内的物料少时电容量小，物料多时电容量大。高精度低漂移信号传感放大器将这个容量大小变化量进行处理，并数显，来控制电振机卸料，完成自动化给料工作。其结构示意图如图 1.37所示，实物图如 图 1.38所示。上一页下一页返回第22页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表特点 应用使用 注意事项(二) 阻旋式料位计原理 阻旋式料位计是一种料位开关，简称 “料位器”“料位计”“料位开关”“物位开关”“料位仪” “料位传感器”等，该控制器采用机电位控原理，接触测量料位。当料仓内叶片部位无料时，料位器通电，指示灯亮，叶片逆时针旋转；当料仓内叶片部位有料时，叶片旋转受阻，控制信号转

18、换，随之断开料位器电机电源，此状态一直维持到叶片部位无料，料位器自动复位，电机电源接通，指示灯亮，叶片开始旋转，控制信号切换。阻旋式料位计的使用如图 1.39所示，其实物图如 图 1.40所示。上一页下一页返回第23页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表特点 应用 安装要求二、非接触式料位计物位是水泥工业生产过程的主要测量参数之一，和其他行业不同，在水泥工业中主要是固体物料的物位测量，液位测量则很少。固体物料种类繁多，有块料、颗粒状、粉料，这些物料的介电常数、容重、温度、水分含量也各不相同。(一)超声波料位计原理超声波料位测量装置适合块状物料的连续料位监测。超声波料位计原理图如图 1.

19、41所示，实物图如图 1.42所示。上一页下一页返回第24页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表应用(二) 射线料位计原理射线料位计原理图如图1.43所示，实物图见图1.44所示。特点应用例如用作窑尾预热器防堵的料位报警。如图 1.45所示。(三)雷达料位计原理其原理图如图 1.46所示，实物图如图 1.47所示。类别上一页下一页返回第25页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表特点应用选型1.3.3 认知温度测量仪表温度是水泥工业生产过程中既普遍又十分重要的工艺参数。对温度的测量与控制是保证水泥工业生产过程正常进行的关键。一条先进的水泥生产线所设温度检测点多达 个，其中绝大部分

20、采用通用的热电偶，另外还有高温辐射计等。一、接触式温度测量仪表(一)热电阻温度计原理上一页下一页返回第26页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表类别工业用热电阻主要有铂热电阻和铜热电阻两种。使用注意事项结构示意工业用热电阻的结构有普通型和铠装型两种，普通型热电阻的结构和实物分别如图 1.48和图 1.49所示。(二) 热电偶温度计原理其原理如图 1.50所示。特点 使用 类别上一页下一页返回第27页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表结构示意 工业用热电偶的结构有普通型和铠装型两种，普通型热电偶结构如图 1.51所示。热电偶的安装热电偶垂直管道安装图如图 1.52所示，热电偶实

21、物图如图 1.53所示。热电偶的应用例如，二次风温的测定。如图 1.54所示。二、非接触式温度测量仪表(一)辐射高温计原理如图 1.55所示。其实物图如图 1.56所示。上一页下一页返回第28页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表特点 使用辐射高温计的应用例如，熟料温度的测定。图 1.57为辐射高温计在窑头的几种安装位置示意图。(二)光电高温计原理特点光电高温计的结构比较复杂，使用维护要求较高，一般用于 范围内的温度测温。使用结构示意如图 1.58所示，实物图见图 1.59。上一页下一页返回第29页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表(三) 红外扫描测温系统原理 功能 特点应用

22、（）窑筒体温度测定如图 1.60所示和图 1.61所示。（）篦冷机料床温度的检测如图 1.62所示。1.3.3 认知成分分析测量仪表一、物料化学成分分析物料化学成分分析常与计算机配合用于生料配比及质量控制。进行物料化学成分分析时通常要采用 射线荧光分析仪。上一页下一页返回第30页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表下面将 射线荧光分析仪的原理、作用、特点和应用等进行详细介绍。原理其结构如图 1.63所示。作用 特点应用国内水泥工业中目前应用较多的除 射线荧光分析仪外，还有离线钙铁分析仪和在线钙铁分析仪等仪器。图 1.64为 射线荧光分析仪实物图，图 1.65为 荧光钙铁分析仪实物图。二

23、、烟气成分分析烟气成分分析仪检测系统如图 1.66所示。上一页下一页返回第31页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表(一) 热导式气体分析仪热导式气体分析仪是一种物理式分析仪，主要用于分析气体混合物中某一组分的含量。它是利用混合气体的总导热系数随被测组分的含量而变化的原理制成的自动连续气体分析仪。这种分析仪表简单可靠，适用的气体种类较多，是一种基本的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难，所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化，再用电桥来测定。热导式气体分析仪的热敏元件主要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。其实物图如图 1.67所示。(二)红外线气体分析仪红外线气体分析仪

24、原理图如图 1.68所示，其实物图如图 1.69所示。上一页下一页返回第32页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表(三)氧化锆氧分析仪氧化锆烟气氧含量分析仪实物图如图 1.70所示。1.3.4认知流量分析测量仪表水泥生产中需要检测的风量有：用于原、燃料破碎、粉磨系统的风量，窑及冷却机系统的各种风量。需要检测的物料流量主要有入窑生料量。一、差压式流量计早期引进的一些干法水泥生产线，国外公司提出在窑尾出口处和废气处理的大管道中检测气体流量并相应调节有关阀门，曾选用过孔板流量计、笛形均速管流量计等，但使用过程中难度太大，由于流量测量并不影响水泥的生产，后来一直没有使用。上一页下一页返回第33

25、页，共115页。任务 认知水泥生产中的测量仪表常采用的差压式流量计主要有双波纹管式和差压变送器。如图 1.71和图 1.72所示。二、冲击式流量计冲击式流量计的基本结构如图 1.73所示。图 1.74是水泥厂窑尾喂料采用冲击式流量计的一种形式。图 1.75为闭路粉磨时，使用冲击式流量计的控制系统。三、电磁流量计水泥工业的辅助流程主要用于提高设备运转率和保护设备，如废气处理流程中增湿喷水是为了增加粉尘的比电阻，从而使电收尘器的效率得以提高。在新型干法水泥厂都设有喷水自动调节回路，在水量控制中各厂设置了电磁流量计，起到了很好的监控作用，也使喷水自动调节回路能正常运行。上一页下一页返回第34页，共1

26、15页。任务 认知水泥生产中的测量仪表图 1.76是电磁流量计在水泥厂的应用，其实物图见图 1.77。四、超声波流量计超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。它也是通过测流速来反映流量大小的。超声波流量计虽然在 世纪 年代才出现，但由于它可以制成非接触形式，并可与超声波水位计联动进行开口流量测量，对流体又不产生扰动和阻力，所以很受欢迎，是一种很有发展前途的流量计。见图 1.78和图 1.79。上一页返回第35页，共115页。图 1.1返回第36页，共115页。图 1.2返回第37页，共115页。图 1.3返回第38页，共115页

27、。图 1.4返回第39页，共115页。图 1.5返回第40页，共115页。图 1.6返回第41页，共115页。图 1.7返回第42页，共115页。图 1.8返回第43页，共115页。图 1.9返回第44页，共115页。图 1.10返回第45页，共115页。图 1.11返回第46页，共115页。图 1.12返回第47页，共115页。图 1.13返回第48页，共115页。图 1.16返回第49页，共115页。图 1.17返回第50页，共115页。图 1.18返回第51页，共115页。图 1.19返回第52页，共115页。图 1.20返回第53页，共115页。图 1.21返回第54页，共115页。图 1.22返回第55页，共115页。图 1.23返回第56页，共115页。图 1.24返回第57页，共115页。图 1.25返回第58页，共115页。图 1.26返回第59页，共115页。图 1.27返回第60页，共115页。图 1.28返回第61页，共115页。图 1.29返回第62页，共115页。图 1.30返回第63页，共115页。图 1.31返回第64页，共115页。图 1.32返回第65页，共115页。图 1.33返回第66页，共115页。图 1.3