一、 項目簡介
        經過重組整合而成立的神華烏海能源有限責任公司是一個集焦煤生產、洗選、焦化、煤化工及矸石發電為一體的多元化新型能源企業，也是目前內蒙古最大的焦煤生產基地。
目前烏海能源公司的主導產品為：精煤、混煤、焦炭、甲醇等；主要業務板塊有：煤炭板塊、洗選板塊、焦化板塊、電力板塊、煤化工及其他項目。
        西來峰2×96萬噸焦化項目，從備煤輸送到焦爐以及地面除塵這是一個整體部分，為了充分實現其功能，減少操作工人勞動強度很大，加強企業的自動化普及率，提高公司的效率，因此選購了由浙江正泰中自控制工程有限公司系統。
二、 工藝簡介
        焦爐主要分為備煤，煉焦、熄焦、以及地面除塵站。
        備煤工藝流程簡述：煉焦用精煤由汽車運入場內，人工卸料。上煤采用不同煤種輪番上煤；上煤時，推土機或裝載機將原料煤推入相應的受煤坑內,受煤坑下的往復式給料機將煤給入備1帶式輸送機， 經備2、3帶式輸送機送到配煤倉將煤卸入各自的配煤倉內儲存。
        配煤倉下的電子自動配料秤將各種煤按相應的配合比例進行配合，經除鐵器除鐵后煤進入粉碎廠房內的可逆反擊錘式破碎機進行粉碎，煤被細碎至<3mm占90%以上，其中<1mm占50%以上，然后經備4、備5和備6帶式輸送機及可逆配倉帶式輸送機送入煤塔內供焦爐煉焦使用。
       備煤車間來的洗精煤，由輸煤棧橋運入煤塔，裝煤車行至煤塔下方, 由搖動給料機均勻逐層給料, 用21錘微移動搗固機分層搗實, 然后將搗好的煤餅從機側裝入炭化室。煤餅在950～1050℃的溫度下高溫干餾, 經過～24小時后, 成熟的焦炭被推焦車經攔焦車導焦柵推出落入熄焦車內，焦炭送至熄焦塔用水噴灑熄焦，熄焦后的焦炭由熄焦車送至涼焦臺，經補充熄焦、涼焦后，由刮板放焦機放至皮帶送篩焦樓。
        內設有兩臺熄焦泵，一開一備。快速啟閉電磁閥的開啟由紅外遙控探頭自動控制，當裝有紅焦的熄焦車運行至熄焦塔下時，開始噴灑熄焦，整個噴灑過程由時間繼電器控制在90～120秒，保證紅焦熄滅。
濕法熄焦工藝包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦水噴灑管、除塵用捕集裝置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脫水臺和電動單軌抓斗起重機、焦臺、刮板放焦機等。
裝煤除塵：煙氣由煙塵收集車收集并燃燒后，再匯入除塵干管，然后通過除塵地面站除塵管道進入滅火冷卻器降溫后，再經阻火型脈沖除塵器凈化，煙塵由除塵風機抽引，最后達標氣體通過煙囪排入大氣。
       與裝煤車信號聯鎖，當裝煤車給出裝煤信號時，冷風閥關閉，除塵風機在液力偶合器的作用下高速運轉。裝煤停止后，在液力偶合器的作用下風機低速運轉，同時冷風閥打開，冷風將滅火冷卻器蓄存的熱量帶走，待再次接到裝煤信號后，關閉冷風閥，風機高速運轉，如此循環，含塵氣流經除塵器凈化后由煙囪排入大氣。
三、 控制系統的構成
        由于到整個系統比較復雜，結構層次較多，所以考慮到讓現場經驗豐富的正泰中自來完成該項目。
以“客戶滿意度100%”為原則，我們決定該系統采用中自TDCS9200+ET200為整體構架配置，上位軟件采用正泰中自SunyTech8.0。從而既能充分體現了中自軟件的強大的功能又能保證系統的牢靠的穩定性。
利用TDCS9200管理網絡總調度室可以理解整個工段的實際情況，從而做出最優的調配。

        關于各工段我們分為備煤、焦爐、地面除塵三大部分。
        備煤工段，由于西來峰地勢原因，整條生產線跨度比較大，從而導致主站CPU下需進行多個從站的配置，并且有些站點分布還比較遠，不能直接使用總線通訊電纜。這就對整個網絡系統的穩定性提出了挑戰。因此我們決定使用冗余CPU，對整個網絡進行冗余配置，對距離比較遠的從站采用ET200，同時使用OLM進行通訊，該模塊將DP轉換為光纖進行通訊。這樣就保證了各站點的網絡暢通。
備煤工程師站和操作站，我們對每臺工控機都配備了2塊CP5611來進行OPC通訊。這樣就更好的網絡容錯能力，更好的為客戶服務。
        焦爐工段，由于其重要行，我們決定使用中自的TDCS9200 DCS系統。該系統具有：硬件冗余（包括電源冗余、主控模版冗余、網絡冗余等保證生產的穩定和安全性），系統開放（便于第三方設備接入）、構成靈活（模塊化裝配方便）、界面友好（中文界面、易于操作）、功能強大、維護簡便等特點。
地面除塵部分，考慮其重要性，決定使用S7300系統。
這樣整個系統通過中自的SunyTech 8.0來聯結，充分體現了該系統的強大優越性。

四、 工藝要求的實現及完成
        備煤：要求對個皮帶的狀態進行監視和想對應的控制，防止皮帶的跑偏、撕裂、打滑以及皮帶異常停止等等，相關的信號經過PLC處理后從而進行各正確的操作。這里包括與堆取料機的聯鎖信號。皮帶控制中涉及到皮帶的自動啟動控制、自動停止控制以及意外情況各皮帶停止。皮帶啟動是自下往上順序啟動，皮帶停止是自上往下停止，意外情況皮帶停止時該皮帶往上立即停止。這就要求各皮帶的狀態信號必須真實的反應到PLC，只有這樣才能保證皮帶的穩定運行。
        焦爐：分為3大塊，分為煉焦、熄焦和地面除塵，其中煉焦和熄焦使用TDCS9200 DCS系統，地面除塵系統為西門子S7300PLC系統。
（1）煉焦工藝
        干餾過程中產生的荒煤氣經炭化室頂部、上升管、橋管匯入集氣管。在橋管和集氣管處用壓力為～0.3MPa，溫度為～78℃的循環氨水噴灑冷卻，使～700℃的荒煤氣冷卻至84℃左右，再經吸氣彎管和吸氣管抽吸至冷鼓工段。在集氣管內冷凝下來的焦油和氨水經焦油盒、吸氣主管一起至冷鼓工段。焦爐加熱用回爐煤氣由外管送至焦爐，經煤氣總管、煤氣預熱器、主管、煤氣支管進入各燃燒室，在燃燒室內與經過蓄熱室預熱的空氣混合燃燒，混合后的煤氣、空氣在燃燒室由于部分廢氣循環, 使火焰加長, 使高向加熱更加均勻合理,燃燒煙氣溫度可達～1200℃, 燃燒后的廢氣經跨越孔、立火道、斜道，在蓄熱室與格子磚換熱后經分煙道、總煙道，最后從煙囪排出。
        上升氣流的煤氣和空氣與下降氣流的廢氣由液壓交換機帶動，液壓交換傳動裝置定時進行換向。裝煤過程中產生的含塵煙氣經煙塵收集車燃燒后進入由接口翻板閥組成的除塵干管，并經由連接管道進入地面除塵站進行凈化處理。除塵器收集的粉塵由鏈式輸送機運至貯灰倉，為防止粉塵二次飛揚，污染環境，對輸灰系統進行封閉，并在各產塵點設集氣罩，接入地面站除塵系統，貯灰倉中的粉塵先經加濕處理后汽車外運。
（2）熄焦工藝
        濕法熄焦工藝包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦水噴灑管、除塵用捕集裝置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脫水臺和電動單軌抓斗起重機、焦臺、刮板放焦機等。
        為了保證熄焦塔捕集焦塵的效率，在泵房設有清水沖洗泵，定期對捕集裝置進行沖洗。
        熄焦塔高36米，熄焦塔下部設有熄焦水噴灑管，頂部設有一層折流式木結構的捕集裝置，可捕集熄焦時產生的焦粉和水滴，增加其除塵效率，有效的改善了周圍環境。粉焦沉淀池的長度、寬度和深度使含焦粉的循環水有充分的沉淀時間和沉淀速度。可保證熄焦水循環使用。為了定時清理粉焦沉淀池內的粉焦，設計選用了容積為0.75m3的電動抓斗，定時將沉淀池底的粉焦抓到粉焦脫水臺上，經脫水后外運。
3）地面除塵工藝
        在風機低速運轉期間，由預噴涂裝置將收集來的焦粉噴入裝煤除塵器的布袋上，以防止布袋糊死。出焦除塵：出焦過程中，攔焦車上的焦塵罩與除塵干管連通。焦側爐門框頂部逸散的煙塵、推焦過程中焦餅向熄焦車塌落時以及熄焦車內紅焦與周圍環境中空氣燃燒后產生的大量煙塵、導焦柵頂部逸出的煙塵，在熱浮力和除塵風機的作用下，經混風進入集塵罩，然后進入固定干管，再由除塵風管引入地面站。煙氣先經過滅火式冷卻器，除去大顆粒或著火的焦粉，煙氣降至120℃以下，然后進入阻火型低壓脈沖式布袋除塵器，除塵后煙氣排放濃度<50mg/m3。凈化后的氣體經除塵風機、消音器、煙囪排入大氣。為裝煤和出焦除塵器配套有輸灰系統，輸灰系統為機械輸灰，布袋除塵器及滅火冷卻器收集的粉塵經雙層卸灰閥、刮板輸送機、貯灰倉、加濕攪拌機，并由汽車外運。除塵地面站系統與攔焦車信號聯鎖，當攔焦車給出推焦信號時, 關閉非常閥，除塵風機高速運轉,進行除塵工作。推焦停止后, 除塵風機低速運轉，達到節能目的。開啟氣動非常閥，滅火式冷卻器降溫，為下一循環作準備。
五、 項目運行
         該項目已在烏海神華西來峰正式投入運行，現運行正常。對整個工段的穩定控制，提高了該廠的經濟效益，提高產品的競爭力，擴大的中自品牌的影響力。崗位工人的工作量明顯減輕；同時避免了由于人為疏忽導致生產事故，影響正常工作生產的情況。
六、 應用體會
        本裝置采用浙江正泰中自控制工程有限公司研發的TDCS9200集散控制系統及SunyTech 8.0軟件，此軟件本身強大包容力在這次系統上得到了充分運用。整個系統反饋信息完全正常。
七、 參考文獻
[1]  SunyTech工業控制應用軟件平臺控制組態手冊V2.0-8ZTZ.819.050.2
[2]  SunyTech工業控制應用軟件平臺實時監控手冊V2.0-8ZTZ.819.049-2.
[3]  TDCS9200集散控制系統工程維護手冊V2.0-8ZTZ.819.048-2