仪表委托任务书及品牌

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1、河北敬业集团1250热连轧步进梁式加热炉工程 仪表自动化设计委托资料仪表自动化专业：（图号：CDA72Y1-）河北敬业集团1250热连轧步进梁式加热炉工程，需贵专业按下列资料展开施工设计 ：1. 控制方式：蓄热步进梁式加热炉额定产量230t/h(热装产量350t/h),加热炉从装料端至出料端分为4个燃烧控制段（一加热段、二加热段、三加热端和均热段），全炉共四段炉温自动调节控制。其检测与控制系统将连续检测烧钢过程的各项工艺参数，实现煤气和空气双交叉限辐最佳燃烧控制，自动控制蓄热燃烧换向系统等工作，并且能实现脉冲燃烧功能。采用PLC控制系统与一次检测仪表结合，对加热炉的炉压、炉温、空燃比和燃烧系统

2、的换向动作及相关的保护措施等项目进行自动控制。由计算机系统的操作站监视全部生产过程，保证加热炉节能、高效、安全、稳定运行。加热炉选用2套西门子S7-400系列PLC，分别完成电控、燃控和汽化冷却的控制。2. 检测及控制内容：2.1测温项目：序号项目名称最高工作温度介质测量位置测温数量（个）功能要求显示记录调节报警上限1均热段上部炉温1250炉气均热段炉顶212502均热段下部炉温1250炉气均热段炉侧2 12503三加热段上部炉温1250炉气三加热段炉顶212504三加热段下部炉温1250炉气三加热段炉侧212505二加热段上部炉温1250炉气二加热段炉顶212506二加热段下部炉温1250炉

3、气二加热段炉侧212507一加热段上部炉温1250炉气一加热段炉顶212508一加热段下部炉温1200炉气一加热段炉侧212009蓄热烧嘴烟温250烟气各烧嘴嘴前管道9220010水冷温度检测42水各水冷回路265011引风机入口温度检测250烟气引风机入口管道2200说明： 炉温控制系统具备报警功能：l 超温报警（每段任一电偶超温都报警）。l 断偶报警。每段炉顶的热电偶测得温度值作为参与炉温调节，各段炉温设定方式的切换：A.手动设定方式：在HMI上，手动改变各段温度调节器的设定（SP），对各段炉温进行设定。B.自动方式：全冷装或全热装时自动优化各段炉温制度。C.温度调节器输出限幅： 根据最大

4、加热速率对温度调节器输出限幅，防止钢坯过热。最大加热速率由炉内负荷及要求的在炉内时间而定。D.空燃比的设定：操作画面上的空燃比设定由操作人员手动设定。控制方案采用目前在工业炉窑控制中广泛使用的双交叉限幅控制方式，保证热负荷变化时的合理空燃配比。 排烟温度调节系统本加热炉分：均热段、三加热段、二加热段及一加热段四个蓄热燃烧控制段。排烟温度检测设置在每台烧嘴的嘴前管路上，各段烟温通过设置于各段排烟管上的调节阀控制。本调节系统具备有如下报警功能： 超温报警。 断偶报警。A.手动设定方式：在HMI上，手动改变各段烟温调节器的设定（SP），对各段排烟温度进行设定。B.温度调节器输出限幅,防止蓄热体过烧。

5、C.热电阻的切换功能：对于各供热段，可以自动或手动选择其中一支热电阻所测温度值或本段的温度平均值，作为本段排烟温度控制的PV值。2.2测压项目：序号测量项目工作压力（Pa）介质测量部位测压数量（个）功能要求显示记录调节报警下限1均热段炉压-20100炉气均热段炉顶1通过各段烟气调节阀自动调节2空气总管压力8000-9000空气空气总管15000Pa3高炉煤气管道60008000高炉煤气高炉煤气管道14000Pa4压缩空气管道400000压缩空气压缩空气管道1250000Pa5净环水总管300000净环水净环水总管1150000Pa6水封槽液位400mm高浊环水水封槽2200mm高7积水坑液位2

6、000mm高积水坑内3点排污泵排污8软水箱液位3800mm高软水箱1具体要求见热力专业委托书9汽包本体压力0-1.27MPa汽包本体110除氧器出口压力0.1-1.0MPa除氧器出口111循环泵差压0-1.4MPa循环泵进出口母管112汽包给水压力0-2.6MPa给水管路113新水给水压力0-1.0MPa新水给水管路114蒸汽并网压力0-2.0MPa蒸汽并网总管115汽包水位0-800mm高2 换向信号 炉门开、闭信号 步进梁上升、下降信号这三个信号引入控制回路，作为前馈信号，提早预置调节阀位置，避免压力波动。序号测量部位与介质测量范围管径（mm）介质温度功能要求最大量平均量最小值指示记录调节

7、1均热段空气12171912812176304室温空气量和煤气量随温度自动调节空燃比可以手动设定高炉煤气18576139321858 8206室温2三加热段空气15171113781517 7204室温高炉煤气23154173662315 9206室温3二加热段空气15171113781517 7204室温高炉煤气23154173662315 9206室温4一加热段空气15171113781517 7204室温高炉煤气23154173662315 9206室温5均热段煤烟17184128881718 8206180根据炉压自动调节烟气量空烟1125984441126 6306180根据炉压自动

8、调节烟气量6三加热段煤烟21419160642142 9206180根据炉压自动调节烟气量空烟14034105261403 7206180根据炉压自动调节烟气量7二加热段煤烟21419160642142 9206180根据炉压自动调节烟气量空烟14034105261403 7206180根据炉压自动调节烟气量8一加热段煤烟21419160642142 9206180根据炉压自动调节烟气量空烟14034105261403 7206180根据炉压自动调节烟气量9净环水管水1602734室温进行累计2.3 测流量项目：工艺部分注：煤气管道和1加热段空气采用铁岭光明的毕托巴流量计，其余空气均采用标准孔

9、板。热力部分（带就地显示功能）序号测量项目测量地点数量测量范围仪表类型安装地点备注正 常范围指示记录累计就地表盘1汽包蒸汽流量蒸汽母管1512t/h020t/h远传信号2汽包给水流量给水母管112m3/h020m3/h远传信号3循环流量循环母管1450m3/h550m3/h远传信号4循环流量循环支管74555 m3/h 60 m3/h 远传信号5循环流量循环支管15565 m3/h 80 m3/h 远传信号2.4 安全项目：序号项目名称测量部位技术参数功能要求煤气总管道切断阀切断发出声光报警停止风机运行1空气管道低压测点在总管3500Pa2高炉煤气管道低压测点在总管4000Pa3炉子四周一氧化

10、碳浓度监测炉子四周8点4气源压力过低测点在压缩空气总管250000Pa（2.5 Kgf/cm2）5净环水压力过低测点在净环水总管150000Pa事故水投入运行6浊环水压力过低测点在净环水总管100000Pa事故水投入运行7换向阀阀位不正确换向阀2.4 其它项目：序号用途装置名称数量管道直径 工作温度备注1汽包给水调节电动调节阀157X3.52002汽包蒸汽并网调节气动调节阀1219X62503汽包蒸汽放散调节气动调节阀1159X52504软水事故水手电动调节阀176X3.75 常温要求带操作箱5净环事故水手电动调节阀1159X4.5常温要求带操作箱6浊环给水电磁阀460X3.5常温上述阀门控制

11、均要求并入PLC，可在HMI进行远程操作。4.蓄热式燃烧系统的换向控制全炉共有92只蓄热式烧嘴，烧嘴布置详见烧嘴布置图。换向方式有两种，定时换向和定温换向。正常的换向是操作人员设定换向时间，按程序自动进行的：每段为一个换向单元，每个换向单元由两个控制单元组成，每个控制单元由两个双执行器的三通换向阀组成，换向要求：相邻两个换向单元的两个控制单元与对侧两个控制单元换向，组成不同的时段，各个时段在换向周期内均匀错开进行交叉轮序换向。相邻的两个控制单元烧嘴的换向动作存在联锁关系（轮序）。燃烧变排烟换向过程描述：先是煤气侧三通阀关闭到位，然后空气侧三通阀关闭到位，然后煤烟侧三通阀和空烟侧三通阀同时打开到

12、位，所有的检测信号在过程中全部正常，一个完整的由燃烧变排烟换向过程结束。排烟变燃烧换向过程描述：先是空烟侧三通阀和煤烟侧三通阀同时关闭到位信号正常，然后空气侧三通阀开到位正常，再煤气侧三通阀开到位正常，一个完整的由排烟变燃烧换向过程结束。无论手动或自动控制，换向过程中信号发出或返回的时间滞后、或没有信号返回，动作不向下进行，并发出报警，同时此控制单元（2个三通换向阀）全执行全闭操作。操作人员可以由自动换向切入手动换向，这时用鼠标单击屏幕上的阀门实现开闭，手动完成换向。1) 定时的时间在允许范围内可调，定时时间范围：0120S； 2) 定温的温度在允许范围内可调，定温温度范围：0200。阀组排烟

13、温度180时超温报警，200时换向系统强制自动换向。3）换向阀故障(不到位和卡死)报警，部分系统停止运转。4) 每个供热段作为一个独立换向单元，各换向单元轮流换向，延迟时间为05秒（可调）。5) 一旦换向单元内某个控制单元出现故障,在设定的延迟时间之后不运转,该控制单元即跳出自动换向行列,其他控制单元则继续运转。一、二、三加热段和均热段共16台双执行器三通换向阀。5. 仪控安全保护系统设计在加热炉生产过程中，为保证安全生产，防止意外事故，仪控系统主要有以下几项联锁逻辑控制（不包括控制系统的内部联锁）：* 开炉允许逻辑* 紧急停炉逻辑* 风机启停联锁逻辑* 总管高炉煤气切断阀允许逻辑* 自动温控

14、系统投入逻辑A. 开炉允许逻辑燃气压力正常，空气正常，氮气压力正常，引风机运行正常，电气系统正常，水系统正常。发出开炉允许信号。B. 紧急停炉逻辑（以燃气的快速切断为核心）生产中操作员可以通过操作台上紧急停炉按钮或操作站键盘的停炉功能键停炉，或在以下事故状态下自动停炉。1）自动停炉l 高炉煤气总管压力过低；l 仪表气源压力过低；l 冷却水压力过低或流量过低；l 风机故障信号；l 电气停炉信号。2）紧急手动停炉用于在特殊情况下，由操作员通过操作台的急停按钮，手动快速切断燃气切断阀。C. 风机启停联锁逻辑启动风机时，入口风门必须全关，做到无负荷启动，风机无故障。当风机因故障或由于操作员手动停止后，

15、电气向仪控系统发出停机信号，关闭风门，此时，上述联锁关系依然存在。D. 自动温控系统投入逻辑。在满足下列条件下，可以投入温度自动调节系统。l “燃烧允许”信号为真（1）l “燃气停止”信号为假（0）l 总管燃气切断阀全开l 各段炉温在正常范围内6设备故障处理对策6.1突然停电煤气总管快切阀自动关闭；煤气两通阀、三通阀全部自动关闭。6.2鼓风机故障风压低于5000Pa时,声光报警。鼓风机停运时，按“突然停电”处理。6.3引风机故障负压值小于1000Pa时,声光报警。任一引风机停运时，按“突然停电”处理，并使鼓风机断电。6.4空气三通阀故障(卡死或不到位)该组煤气三通阀或煤气侧的煤烟三通阀关闭；并

16、发出声光报警，同时在计算机屏显示报警阀位编号。6.5煤气三通阀故障(不到位)如阀门不到位，自动关闭该阀，并发出声光报警。如阀门卡死或关不到位，应停止换向并发出声光报警，三通阀继续换向，直至人工干预时为止。7操作站仪表画面清单71燃烧控制系统总菜单画面以表的形式列出所有画面清单，点击其中任一项即能调出该画面。72统总貌画面 以模拟图的形式显示加热炉燃烧状态及燃烧设备布置，分上加热和下加热两个平面图，可以集成一幅画面或分两幅画面。烧嘴换向后要动态显示红色火焰。出现故障时故障点要显示或提示。在画面角部空格处显示其他画面清单，以便点击调出显示。73控制回路画面共有四幅图：1）空气管路系统图 2）煤气管

17、路系统图 3）空烟系统图 4）煤烟系统图 四幅图画面可根据情况分幅或组合显示。以棒图和数值的形式显示和改变各个控制回路的参数和状态；如：调节器的输入值、模拟设定值、报警设定值、调节器输出值、PID参数、手动自动串级状态、报警状态、报警级别，以及相应的实时趋势曲线。74参数设定画面本画面用于炉温设定，以表格的方式将：对应于烘炉曲线的终了炉温设定值；对应于不同钢种（或不同坯料规格）的多组炉温设定值相应的过程变量以“组”的形式显示在显示器上，用光标按“组”选择，一旦某组设定值被选中，则该组数值作为当前的炉温设定值。75报警总貌画面 以表格的形式按报警发生的时间顺序显示和记录报警的内容、报警等级、发生

18、时间、消失时间、确认时间。76实时趋势以趋势图加棒图的形式显示一些主要工艺参数的变化趋势曲线。77历史趋势画面以趋势图的形式显示和保存一些主要工艺参数在一定时间内的变化情况，保存时间可视甲方的要求及硬盘容量确定。78生产报表打印功能。按用户要求定时或随机打印。79批处理逻辑1）紧急停炉逻辑当开炉逻辑中的任何一条不满足时或手动发出停炉信号，系统自锁。2）快切阀全关指令3）快切阀全部投自动指令710电气操作站画面 l 显示设备运行及钢坯运动状态画面l 显示液压站运行状态画面l 电气报警及监视画面注:1）以上画面可以显示所有工艺参数，包括记录、流量累积、实施运行曲线等。2）每幅画面都显示进入上一级或

19、下一级画面的提示，并可随时进入总画面。3）在画面显示期间，一旦有报警发生，在画面适当位置跳出闪烁显示和提示报警项目。8.配置特殊要求：8.1上位机系统序号名称规格型号生产厂家数量单位上位机系统：1一级监控操作员站双核/3.0G/1G/160G/DVD研华3台2显示器19”液晶显示器三星3台3UPS电源10kVA山特1台4操作系统WIN XP Prfo./WIN2003MS3套5监控软件WINCCSIEMENS3套6系统软件STEP7SIEMENS1套7操作台3套8.2仪表、电气元件选型热电偶、热电阻安徽天康 13021417777 李经理压力变送器、差压变送器EJA、E+H、中控接触器、空气开

20、关北京正北元净环水流量检测超声波流量计电动调节阀鞍山工装、鞍山自控煤气流量铁岭光明（毕托巴）PLCSIEMENS接近开关图尔克高温工业电视常州潞城软启动器上海雷诺尔8.3其它（如果有相应设备则必须选用）（1） 计量装置采用DSSD331/1TH（双向）长沙威胜电子有限公司产品，数据传至后台监控系统。（2） 智能操控装置和过压保护器采用天海电气产品。（3） 10KV断路器选用VA系列，最小容量为1250A，35KV断路器选用VAN31-40.5型。选用安徽森源电气有限公司产品。（4） SVG出线断路器选用六氟化硫（FP4025D）苏州阿海珐高压电气开关有限公司产品。（5） 高频直流电源： 蓄电池

21、选用100Ah，选用山东曲阜圣阳电源实业有限公司； 整流模块选用爱默生产品； 交流屏采用双路进线互投快切装置。（6） 高压设备选型： 保护装置及监控系统选择 许继电气股份有限公司 820A系列 保护软件版本2.75 注：进线选用线路保护装置，电动机选用电动机保护装置，变压器选用变压器保护装置，后台监控系统必须与保护成套供应（7） 电流互感器选择（LZZBJ9-10C1 0.2/0.5/10P20）大连第二互感器集团有限公司（8） 小电流选线装置（包括零序互感器）选用北京丹华昊博电力科技有限公司KA2003-DH专用嵌入式工控机。9.与轧线接口关系1. 上海嘉德加热炉本体控制器与北科麦思科炉区控制器间通过DP网进行数据通讯。2. 加热炉后台综保监护，嘉德留通讯口，由北科麦思科负责并入主车间综保后台，北科麦思科和嘉德订货前与敬业沟通以确保软件版本一致。10炉子区域平面布置图请见附图。11. 请贵专业首先返工业炉专业调节阀尺寸。第 8 页 共 8 页 CDST