关键词：环保联锁技术 ;DCS 控制系统 ; 应用
一般情况下来看，环保在线检测设备的分布位置主要是在工 艺烟气的排放处以及污水处理工艺的关键检测位置点。环保在线 检测设备主要检测的是相关排放物浓度含量、流量、压力、温度 等等等一系列的参数。而且其可以在一定程度上做到工艺参数检 测监控，数据存储、报警、上传、上报等等功能。但是，环保在 线检测设备与生产工艺自动控制系统联锁较少，假若出现了排放 物超过标准的现象，相关工作人员不能及时的对生产工艺参数进 行调整，就可能会对周围的环境产生污染，这样，不仅仅是损害 了企业的经济效益，同时还带来了负面的社会影响。现如今，按 照我国的相关规定，进行的新建、改建或者扩建项目，如果涉及 到了危险的装置，要求其必须同时设计、安装和使用相应的自动 化控制以及安全联锁装置。与此同时，还需要依据工艺装置的安 全风险分析、风险级别以及措施建议等等，充分的考虑和设计重 要参数的测量、控制、报警、自动联锁保护及紧急停车等自动化 控制及安全联锁设施和措施。
一、DCS 装置配备情况
随着科学技术的不断提高、发展和普及，集散控制系统得到 广泛的应用，在大型冶炼项目中，绝大多数都配置有多套生产控 制系统和多套生产工艺设备自动控制装置，公司 DCS 装置配备情 况是：生产控制系统主要以横河 DCS 和西门子 PLC 为主，其作用 是对铜冶炼生产工艺进行检测、控制、监示、记录等等。其中多 项配套项目都采用横河 DCS 系统，如氧气站、烟气制酸等等；电 解系统主要采用西门子公司的 S7—300、S7—400 可编程控制器， 部分大型成套设备如双圆盘浇铸机组、余热发电机组、阴极剥片 机组等等配套西门子公司的 S7—300 可编程控制器。熔炼吹炼区 域配套了 1 套横河 VP 系统和 1 套横河 CS3000 系统，氧气站区域 和烟气制酸区域各配套了 1 套 DCS 控制系统，4 套系统相互独立， 均采用横河 DSC 系统。为了达到生产工艺操作层间的监控和数据 上传要求，通过多项目配置工程，实现了 4 套横河 DCS 系统通信 网络间的连接。
二、安全环保在线检测的装置
公司在烟气制酸脱硫工序配备一套在线检测装置，主要监测 尾气烟囱排放的 SO2 浓度、NO2 浓度、O2 浓度、颗粒物浓度、及 尾气温度和压力等，进行参数报警、记录存储、上传、形成报表 等处理工作。在环保脱硫排烟工序配备一套在线检测设备，监测 环保排烟尾气烟囱的 SO2 排放浓度、NO2 排放浓度、烟尘颗粒物 排放浓度等等，实现参数报警、记录存储、上传、形成报表等功能。 在生产工艺工序的危险区域安装有CO有毒气体检测探测器、低氧 浓度探测器等几十套仪器，防止发生有毒气体中毒、粉尘爆炸、氧气中毒等安全事故；以及按安全环保要求，为保证人身设备安 全而设置的若干数量的检测控制设备设施，这些设备设施检测控 制参数大多进人到 DCS 控制系统监控。
三、安全环保联锁技术改造控制方案
安全环保联锁技术改造控制方案要针对生产工艺特点来确定 方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从控制参数、控制点、安全控制工作原理、采用的逻辑控 制单元、检测变送单元等方面综合论证，并要测试检验和调试安 全环保联锁控制方案的运行效果，检验是否达到方案要求，并完 善安全环保联锁控制方案，现结合实施完成的部分安全环保联锁 控制方案作简介。
3.1 制酸环保尾气烟囱排放系统与 DCS 联锁控制 烟气制酸脱硫工序配备一套环保在线检测装置，监测尾气烟
囱 SO2 排放浓度、NO2 排放浓度、O2 排放浓度、颗粒物排放浓度 及尾气排放温度和压力，检测信号通过转换后由信号电缆接入横 河 DCS 监示。通过工程技术人员对生产工艺综合分析，确定安全 环保联锁控制方案：实时显示和严格监控转化器一层温度和环保在线 SO2 浓度，当排放烟气指标超过报警值时．监控电脑弹出报 警画面．提醒操作员工加强工艺操作和及时调整相关控制参数， 同时其报警信号传送到顶吹炉系统，联锁控制顶吹进料，杜绝烟 气排放物超标排放。下面简单介绍了安全环保联锁控制回路功能 以及控制报警画面。安全环保联锁控制回路功能：烟囱尾气 SO2 排放浓度 ( 仪表 位号 WPSO2) 大于 360 mg/m3 时，在制酸控制室监控电脑弹出报警 提醒画面，提醒操作工加强工艺操作控制，防止尾气 SO2 浓度超 标。烟囱尾气 SO2 排放浓度 (WPSO2) 大于 400mg/m3，在制酸控制 室监控电脑和顶吹炉控制室监控电脑弹出警告画面，警示操作员 工注意监控，延时 5 min 后，联锁控制停止顶吹炉进料，紧急停 止冶炼作业，严防烟囱尾气超标排放。烟囱尾气 SO2 排放浓度超 过仪表量程或环保在线检测设备出故障，检测信号不正常时，为 防止超标排放，在制酸控制室和顶吹炉控制室监控电脑上弹出警 告画面，警示操作员工注意监控，延时 5 h 后，自动联锁控制停 止顶吹炉进料。转化器一层人口上部温度 ( 仪表位号 T13305A) 大 于 418℃，且转化器一层入口下部温度 (T13305B) 大于 460℃时， 延时 5 min 后，在制酸控制室和顶吹炉控室监控电脑上弹出警 告画面，再延时 5 min 后自动停止顶吹炉进料。控制报警画面：当烟囱尾气 SO2 排放浓度大于 360 mg/m3 时， 触发事件开关 (WPSO2-QH)，弹出报警提醒画面：制酸 SO2 浓度高 报警！ SO2 排放浓度高于 360mg/Nm3 ！请注意调整工艺操作 ! 当 烟囱尾气 SO2 排放浓度大于400 mg/m3，或烟囱尾气 SO2 排放浓 度超过仪表量程，检测信号不正常，或转化器一层入口上部温度 小于 418℃，同时下部温度小于 460℃，时间超过 5 min，触发事 件开关 WPSO2-400，弹出报警画面：制酸 SO2 浓度或转化器温度 报警 !SO2 浓度高报警，5 分钟后将自动停止顶吹炉进料！转化器 温度低报警，5 分钟后将自动停止顶吹炉进料！
3.2 粉煤制备工艺设备安全保护 DCS 联锁控制 在粉煤制备的生产过程中，周围环境粉尘浓度达到一定值时，会引发爆炸事故，造成人身伤害和设备的损坏，因此，保证有关 设备的正常运行，可有效防止发生粉尘爆炸事故。在粉煤制备工 序中，要保证引风机正常运行，确保立磨机出口管道压力为一定 的负压。因此，粉煤制备工艺设备必须实施安全联锁控制保护， 避免周围环境粉尘浓度超标，防止发生人身和设备事故。
四、结束语
总之，把安全环保联锁控制和先进的 DOS 系统相互结合，这 是一种比较先进、高效的实施方案。两者相互结合的方案，可以 充分的利用 DCS 系统潜能，进而能够制造出一个相对来说比较安 全的生产环境，避免了生产成本的浪费。当然，在使用过程中， 相关的工作人员应当严格的按照国家与环保有关的规定，进行检 测演习安全预案工作等等，保障环保安全。
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论文作者:吴腾飞 段斌
论文发表刊物:《大众科学》2017年10期
论文发表时间:2018/4/19
标签：联锁论文; 浓度论文; 尾气论文; 在线论文; 烟囱论文; 控制系统论文; 系统论文; 《大众科学》2017年10期论文;