和利时DCS系统系统在晨鸣齐河碱回收中的实际应用 |
造纸在我国已经有二千多年的历史，它广泛应用于人们的日常生活中，晨鸣纸业集团为我国最大的造纸集团，其中山东晨鸣纸业集团齐河板纸有限责任公司的碱回收装置采用我公司的SmartPro控制系统，该装置日产235T，是目前国内最大的碱回收装置，它包括蒸发、静电除尘、燃烧、制漂、苛化六个工段。
该控制系统共有8个操作员站，四个控制器，IO测点数量达到750点，控制监测回路达到540个，控制调节回路38套，其中最重要的控制调节回路是燃烧工段的上汽包液位。蒸发工段两台操作员站，一台控制柜，一台扩展柜；燃烧工段两台操作员站、一台控制柜；
苛化工段两台操作员站，一台扩展柜；
静电除尘一台工程师站；
制漂一台操作员站；
各控制室之间距离远采用光纤连接，网络、电源、主控器、计算机采用冗余配置，系统通讯采用以太网、Profibus-DP协议。
在蒸发工段浓缩黑液，使黑液达到可以燃烧的浓度,送到燃烧工段，在燃烧工段燃烧掉浓黑液中的可燃物质，浓黑液中的不可燃物质等变为燃烧后的红色熔融物，这些熔融物被清水溶解后称为绿液，绿液被送往苛化工段，在苛化工段把绿液与石灰进行反应，使对蒸煮不起作用的碳酸钠转变成氢氧化钠。反应分离出了清液，即蒸煮用的白液，反应后生成的沉淀叫白泥。用澄清或过滤的办法将其分离，经洗涤去残碱后再利用。在该装置中最重要的设备为燃烧炉，附属设备有除氧器、燃油管路、黑液喷枪、风及烟气设备，燃烧炉运行的好坏，直接影响到碱回收整套装置的运行。
下图为蒸发工段部分工艺流程图
燃烧工段：在燃烧工段燃烧掉浓黑液中的可燃物质如木素，浓黑液中的不可燃物质如Na2CO3等变为燃烧后的灰渣，这些灰渣被清水溶解，这种溶解液被称为绿液，绿液被送往苛化工段。
苛化工段
黑液燃烧后的熔融物溶于水或稀白液中，形成黄绿色溶液，称作绿液，其主要成分是碳酸钠。苛化就是把绿液与石灰进行反应，使对蒸煮不起作用的碳酸钠转变成氢氧化钠。反应分离出了清夜（主要成分是氢氧化钠）即蒸煮用的白液，反应后生成的沉淀叫白泥（主要成分有碳酸钙）。用澄清或过滤的办法将其分离，经洗涤去残碱后再利用，或回收石灰石或综合利用。
控制方式有三个温度调节为绿液加热器、热水槽、苛化器单回路调节，其余主要为电机、泵的启停控制。保证白液的质量和苛化生产的连续性，对进入消化器的绿液流量、石灰流量严格控制。
整套碱回收系统共有泵、电机等开关控制设备64台，对于这些泵可以由现场启停，也可以由操作员在计算机上来启停。每个电机有一个DI信号，是电机的运行状态信号；有两个DO信号，是电机的启停控制信号；有一个AI信号，经过电流变换器后转变成4—20mA,在DCS上显示电机的运行电流信号。
应用该控制系统后可以将碱回收各部分作为一个整体对象来进行控制，按工艺流程的自动化过程由DCS系统协调完成，达到系统的平衡，保证工艺设备安全、可靠、高效运行和启停；实现整个装置控制系统的测点信息、实时数据、历史数据和系统资源的共享，在任一装置的计算机上可以观察整个装置的运行情况；提高工艺设备运行的技术经济效益，提高自动化投入率，提高可靠性，减少误操作，降低事故率；操作方便，有声音报警，可查看操作记录，工艺运行曲线，生成实时和历史报表。
该控制系统在碱回收上的实现对造纸行业有广泛的示范效应，提高我国造纸行业的自动化水平。
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