造紙?jiān)谖覈?guó)已經(jīng)有二千多年的歷史,它廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中,晨鳴紙業(yè)集團(tuán)為我國(guó)最大的造紙集團(tuán),其中山東晨鳴紙業(yè)集團(tuán)齊河板紙有限責(zé)任公司的堿回收裝置采用我公司的SmartPro控制系統(tǒng),該裝置日產(chǎn)235T,是目前國(guó)內(nèi)最大的堿回收裝置,它包括蒸發(fā)、靜電除塵、燃燒、制漂、苛化六個(gè)工段。
該控制系統(tǒng)共有8個(gè)操作員站,四個(gè)控制器,IO測(cè)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到750點(diǎn),控制監(jiān)測(cè)回路達(dá)到540個(gè),控制調(diào)節(jié)回路38套,其中最重要的控制調(diào)節(jié)回路是燃燒工段的上汽包液位。蒸發(fā)工段兩臺(tái)操作員站,一臺(tái)控制柜,一臺(tái)擴(kuò)展柜;燃燒工段兩臺(tái)操作員站、一臺(tái)控制柜;
苛化工段兩臺(tái)操作員站,一臺(tái)擴(kuò)展柜;
靜電除塵一臺(tái)工程師站;
制漂一臺(tái)操作員站;
各控制室之間距離遠(yuǎn)采用光纖連接,網(wǎng)絡(luò)、電源、主控器、計(jì)算機(jī)采用冗余配置,系統(tǒng)通訊采用以太網(wǎng)、Profibus-DP協(xié)議。
在蒸發(fā)工段濃縮黑液,使黑液達(dá)到可以燃燒的濃度,送到燃燒工段,在燃燒工段燃燒掉濃黑液中的可燃物質(zhì),濃黑液中的不可燃物質(zhì)等變?yōu)槿紵蟮募t色熔融物,這些熔融物被清水溶解后稱為綠液,綠液被送往苛化工段,在苛化工段把綠液與石灰進(jìn)行反應(yīng),使對(duì)蒸煮不起作用的碳酸鈉轉(zhuǎn)變成氫氧化鈉。反應(yīng)分離出了清液,即蒸煮用的白液,反應(yīng)后生成的沉淀叫白泥。用澄清或過(guò)濾的辦法將其分離,經(jīng)洗滌去殘堿后再利用。在該裝置中最重要的設(shè)備為燃燒爐,附屬設(shè)備有除氧器、燃油管路、黑液噴槍、風(fēng)及煙氣設(shè)備,燃燒爐運(yùn)行的好壞,直接影響到堿回收整套裝置的運(yùn)行。
下圖為蒸發(fā)工段部分工藝流程圖
燃燒工段:在燃燒工段燃燒掉濃黑液中的可燃物質(zhì)如木素,濃黑液中的不可燃物質(zhì)如Na2CO3等變?yōu)槿紵蟮幕以?,這些灰渣被清水溶解,這種溶解液被稱為綠液,綠液被送往苛化工段。
苛化工段
黑液燃燒后的熔融物溶于水或稀白液中,形成黃綠色溶液,稱作綠液,其主要成分是碳酸鈉。苛化就是把綠液與石灰進(jìn)行反應(yīng),使對(duì)蒸煮不起作用的碳酸鈉轉(zhuǎn)變成氫氧化鈉。反應(yīng)分離出了清夜(主要成分是氫氧化鈉)即蒸煮用的白液,反應(yīng)后生成的沉淀叫白泥(主要成分有碳酸鈣)。用澄清或過(guò)濾的辦法將其分離,經(jīng)洗滌去殘堿后再利用,或回收石灰石或綜合利用。
控制方式有三個(gè)溫度調(diào)節(jié)為綠液加熱器、熱水槽、苛化器單回路調(diào)節(jié),其余主要為電機(jī)、泵的啟??刂?。保證白液的質(zhì)量和苛化生產(chǎn)的連續(xù)性,對(duì)進(jìn)入消化器的綠液流量、石灰流量嚴(yán)格控制。
整套堿回收系統(tǒng)共有泵、電機(jī)等開(kāi)關(guān)控制設(shè)備64臺(tái),對(duì)于這些泵可以由現(xiàn)場(chǎng)啟停,也可以由操作員在計(jì)算機(jī)上來(lái)啟停。每個(gè)電機(jī)有一個(gè)DI信號(hào),是電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào);有兩個(gè)DO信號(hào),是電機(jī)的啟停控制信號(hào);有一個(gè)AI信號(hào),經(jīng)過(guò)電流變換器后轉(zhuǎn)變成4—20mA,在DCS上顯示電機(jī)的運(yùn)行電流信號(hào)。
應(yīng)用該控制系統(tǒng)后可以將堿回收各部分作為一個(gè)整體對(duì)象來(lái)進(jìn)行控制,按工藝流程的自動(dòng)化過(guò)程由DCS系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成,達(dá)到系統(tǒng)的平衡,保證工藝設(shè)備安全、可靠、高效運(yùn)行和啟停;實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置控制系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和系統(tǒng)資源的共享,在任一裝置的計(jì)算機(jī)上可以觀察整個(gè)裝置的運(yùn)行情況;提高工藝設(shè)備運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,提高自動(dòng)化投入率,提高可靠性,減少誤操作,降低事故率;操作方便,有聲音報(bào)警,可查看操作記錄,工藝運(yùn)行曲線,生成實(shí)時(shí)和歷史報(bào)表。
該控制系統(tǒng)在堿回收上的實(shí)現(xiàn)對(duì)造紙行業(yè)有廣泛的示范效應(yīng),提高我國(guó)造紙行業(yè)的自動(dòng)化水平。