PDF《PCC 在碱回收蒸发工段中的应用》

PROCESS AUTOMATION IN STRUM ENTATION Vol

32 N o

1 January

2011 修改稿收到日期: 2010- 05-

17 .

第一作者王树东, 男, 1965年生, 1988年毕业于甘肃工业大学工企自 动化专业, 教授;

主要从事计算机自动控制技术、 智能检测技术的教学与 应用方面的研究. PCC在碱回收蒸发工段中的应用 Application of PCC inW orkshop of A lkali Reclaim Evaporation 王树东

1 ,

2 孟静静

1 ,

2 王红波

1 ,

2 毕作文 1,

2 路染妮

1 ,

2 (兰州理工大学电气与信息工程学院

1 , 甘肃 兰州 730050;

甘肃省工业过程先进控制重点实验室

2 , 甘肃 兰州 730050) 摘要: 为有效回收黑液中的碱, 达到减少污染以及提高环保和经济效益的目的, 针对碱回收蒸发工段的特点和控制要求, 设计了一 种基于 PCC的碱回收控制系统.该系统的各控制站对数据进行处理, 并使用工控机对系统进行上位监控.详细介绍了系统的硬件结 构和软件设计.实际运行结果证明, 该方案的控制效果良好, 能有效地稳定黑液浓度, 减少蒸汽消耗, 为碱回收监控的高效化提供了 良好的基础. 关键词: 可编程控制器 工控机 监控系统 通信网络 可靠性 中图分类号: TP273 文献标志码: A Abstract : In order to effectively reclam i the alkali in black liquid to reduce pollution and enhance environ m ental protection and econom ical benefits , in accordance w ith the features and control require m ents of the workshop section of alkali reclam i evaporation , the control system based on B&

R PCC for alkali reclam i has been designed . The data is processed in each control station of the system;

and the syste m is monitored in high level using industrial PC. T he hardware structure and software design are introduced in detai.l The resu lt of practical operation verifies that the control sche me receives excellent effects and effectively stabilizes the concentration of b lack liqu id and decreases consumption of stea m for providing good foundation of alkali reclam i efficiency . K eywords : Progra mmable controller Industrial PC M onitoring and control syste m Communication network R eliability

0 引言 目前, 碱法制浆是国内外造纸工业中普遍采用的 制浆方法.碱回收技术不仅能有效回收黑液中的碱, 使黑液达到国家排放标准, 减少污染, 而且可利用黑液 燃烧的热量产生蒸汽, 使之回用于造纸行业中的其他 生产工序.该方法具有很好的环保和经济效益.碱回 收蒸发工段运用集散控制系统模型提高系统运行可靠 性, 降低能耗和工人劳动强度, 从而达到提高经济效益 的目的.可 编程 计 算机 控 制器 PCC ( programmable computer controller)已成为工业控制领域中增长速度最迅 猛的工业控制设备之一, 它能很好地解决工业控制领域 普遍关心的可靠性、 安全性、 灵活性、 方便性和经济性等问 题[1] .本文以兰州某县的碱回收蒸发工段为例, 介绍了基 于贝加莱 PCC和以太网的碱回收自动控制系统的实现.

1 碱回收蒸发工段工艺流程 碱回收蒸发工段采用七体五效蒸发器, 黑液蒸发 过程的基本工艺流程可分为黑液流程、 蒸汽流程和冷 凝水流程.黑液流程为逆流方式, 从制浆车间来的稀 黑液经稀黑液槽静置贮存, 初步分离皂化物后泵入第 效蒸发器预热, 然后自流到第 效蒸发器, 从第 效 开始转为逆流流程, 从效、 效到 效, 以此类推直 到效, 以逐步提高黑液的浓度.蒸汽流程分为新鲜 蒸汽流程和二次蒸汽流程.一般将使用新鲜蒸汽做热 源的蒸发器叫做 效, 效中蒸发黑液产生的二次蒸 汽进入 效蒸发器做热源, 效产生的二次蒸汽进入 效做热源, 依次类推.最后一效产生的二次蒸汽进 入冷凝系统.蒸汽流程通过蒸汽的高温来摄取黑液中 的水分, 提高黑液的浓度, 并采用顺序方式, 这样随着 黑液浓度的提高, 蒸发温度也相应提高, 从而减缓黑液 粘度的增加.冷凝水流程为各效蒸发器中产生的污冷 凝水, 利用各效气室之间的压力差, 通过 U 型管或泛 汽罐依次流入下一效, 同时逐效回收冷凝水中的热量, 从最后一效排出的各效污冷凝水进入污冷凝水收集系 统, 直接排放或处理后排放 [ 2] . 根据蒸发工段的控制要求, 出效浓黑液的浓度应该 保持稳定.当受到干扰, 黑液浓度偏离设定值时, 如果蒸 汽条件有限, 可控制进效的稀黑液流量, 从而调节出效的 黑浓液浓度;