一种双膛石灰窑双环网结构制造技术

本实用新型专利技术提出一种双膛石灰窑双环网结构，包括：双膛窑本体控制系统；煤气加压站控制系统；储运控制系统，其中，所述三个子控制系统通过中央控制器进行控制连接，每个子控制系统分别设置一套冗余控制器，所述三套冗余控制器通过冗余网络、冗余交换机、冗余服务器构成基础自动化控制系统。本实用新型专利技术提出的双膛石灰窑双环网结构，是一种适用性更强、可靠性更高自动化系统，采用双环网冗余控制系统，若一套控制系统发生故障，可以自动无扰切换到另一套控制系统，大大提高了控制系统的可靠性。

A double - bore double loop network structure of lime kiln

【技术实现步骤摘要】
一种双膛石灰窑双环网结构
本技术涉及石灰石生产领域，且特别涉及一种双膛石灰窑双环网结构。
技术介绍
双膛并流蓄热式竖窑是用于煅烧石灰石、白云石、菱镁矿等矿石的轻烧窑，可采用煤粉、煤气、天然气、燃油为燃料。并流蓄热式竖窑的生产原理是由奥地利人AioisSchmid与HermannHofer提出的，故亦称施密特霍佛窑。双膛蓄热式石灰竖窑采用了双膛并流蓄热式煅烧技术，所谓双膛并流就是煅烧时燃料燃烧后的气体和物料同向并流，并且一个炉膛煅烧时，另一个炉膛蓄热，所以称为双膛并流。由于石灰石在煅烧初期分解需要吸收大量的热量，随着物料的下移，石灰石逐步分解，石灰石需要吸收的热量就逐渐降低，而在煅烧结尾阶段，为了避免石灰的过烧，必须大幅度降低石灰的吸热率，只有在这种条件下才能煅烧出高活性度的石灰。双膛蓄热式石灰竖窑就是基于以上煅烧原理下一种理想的窑型。在煅烧膛初期，被物料加热的助燃空气和燃料充分混合燃烧，达到高活性煅烧需要的理想温度，随着物料的下移和燃烧的逐渐结束，物料吸收的热量逐渐减少，燃料燃烧后的产物和物料分解出的CO2经连接通道进入蓄热膛，体现了并流蓄热的特点。两个窑膛在煅烧带底部相互连通，物料沿两个窑膛分别向下运行，在燃烧并流窑膛煅烧时，助燃空气和燃料在窑膛中与物料并流，使最热的火焰与温度较低且吸收热量最大的物料接触，相对温度较低的燃烧气体与逐步煅烧好的物料接触，已达到均匀煅烧的条件，且取得很高的热效率，燃烧后的产物与物料分解出的CO2经过连接通道进入蓄热窑膛。此时蓄热窑膛中的石灰石从废气中吸收热量，同时使废气冷却到较低温度，物料积蓄的热量，在下一个周期时用于加热参加燃烧之前的助燃空气。下一个周期燃烧并流窑膛和蓄热窑膛相互轮换，如此循环往复，石灰石得以连续煅烧。换向期间进行如下操作：1、石灰石装入一个窑膛；2、烧成的石灰石从两个窑膛下部的料斗中卸出；3、助燃空气和废气换向；4、燃料换向。煅烧过程和换向过程均由PLC系统进行检测和控制。双膛蓄热高活性石灰竖窑的优点：1、燃料由炉顶的多支喷枪供入窑膛，多点布置，窑膛断面上温度分布均匀。2、能耗低，公斤能耗850×4.18kJ左右。3、成品活性度高，活性度为350～400ml。4、连接通道采用双拱形砌筑，强度高，稳定性强，气流均匀。5、两窑膛的连接通道短，通道顶部采用“∧”型结构，杜绝了通道积灰和结瘤。6、窑膛煅烧带下部无环形通道，不存在积灰和结瘤。7、两个窑膛距离近，结构紧凑，占地面积小。8、自动化程度高，安全性强，操作简单。石灰窑属于连续性生产工艺，现有双膛窑自动化多采用单环控制系统，若控制系统发生故障会导致石灰生产的中断，应急措施不当会导致石灰窑损坏。
技术实现思路
本技术提出一种双膛石灰窑双环网结构，是一种适用性更强、可靠性更高自动化系统，采用双环网冗余控制系统，若一套控制系统发生故障，可以自动无扰切换到另一套控制系统，大大提高了控制系统的可靠性。为了达到上述目的，本技术提出一种双膛石灰窑双环网结构，包括：双膛窑本体控制系统；煤气加压站控制系统；储运控制系统，其中，所述三个子控制系统通过中央控制器进行控制连接，每个子控制系统分别设置一套冗余控制器，所述三套冗余控制器通过冗余网络、冗余交换机、冗余服务器构成基础自动化控制系统。进一步的，所述每个子控制系统预留有过程控制计算机系统接口。进一步的，所述每个子控制系统预留有制造企业生产过程执行管理系统接口。进一步的，所述三套冗余控制器采用PLC控制器。进一步的，所述主控制器采用双电源冗余设置，所述冗余控制器的CPU采用双机热备。进一步的，所述主控制器和冗余控制器的CPU分别设置有以太网卡构成双环网。进一步的，所述主控制器和冗余控制器的CPU设置有DP接口组成双Profibus-DP网，通过冗余通讯模块远程机架与其他控制器相连。进一步的，所述冗余通讯模块远程机架的从站使用2个IM153-2接口模块,采用有源总线模块和导轨，使得系统支持I/O模块热插拔。进一步的，所述冗余通讯模块远程机架的主站机架上分别插入2块DP网扩展网卡，组成第二个双Profibus-DP网，用于连接智能MCC和其它机电一体化设备。本技术提出的双膛石灰窑双环网结构，冗余PLC采用冗余光纤连接两个CPU，当一台CPU出现故障，自动无扰切换到另一台CPU，将在中断点继续执行控制而不丢失任何信息，可靠性高，处理速度快。由于采用了双PROFIBUS-DP冗余总线，当一条PROFIBUS-DP总线损坏时，系统会自动切换到另外一条PROFIBUS-DP总线，大大提高了信号采集和信号传输的可靠性。双以太网、双交换机、冗余服务器结构组成了双环冗余上位机系统，当其中的某一设备或某一网络发生故障时，可以自动无扰切换到对应冗余设备或网络，保证通讯及数据交换的连续性。附图说明图1所示为本技术较佳实施例的双膛石灰窑双环网结构示意图。具体实施方式以下结合附图给出本技术的具体实施方式，但本技术不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。请参考图1，图1所示为本技术较佳实施例的双膛石灰窑双环网结构示意图。本技术提出一种双膛石灰窑双环网结构，包括：双膛窑本体控制系统100；煤气加压站控制系统200；储运控制系统300，其中，所述三个子控制系统通过中央控制器400进行控制连接，每个子控制系统分别设置一套冗余控制器500，所述三套冗余控制器500通过冗余网络、冗余交换机、冗余服务器构成基础自动化控制系统(L1级)。所述双膛窑本体控制系统用于完成窑膛窑石灰煅烧的燃气控制、助燃风控制、冷却风控制、石灰石称量进窑、成品石灰出窑、燃烧膛预热膛切换的顺序控制等。所述煤气加压站控制系统用于完成燃气(煤气)压力、流量控制等。所述储运控制系统用于实现石灰石从原料仓至双膛窑的运输、洗石等控制以及成品石灰的运输和加工等控制。根据本技术较佳实施例，所述每个子控制系统预留有过程控制计算机系统(L2级)接口，所述每个子控制系统预留有制造企业生产过程执行管理系统(MES)接口。所述三套冗余控制器采用PLC控制器，采用了西门子S7-417-5HCPU作为中央控制器，所述主控制器采用双电源冗余设置，所述冗余控制器的CPU采用双机热备。所述主控制器和冗余控制器的CPU分别设置有以太网卡构成双环网，与上位机构成全冗余系统。所述主控制器和冗余控制器的CPU设置有DP接口组成双Profibus-DP网，通过冗余ET200M通讯模块远程机架与其他控制器相连。进一步的，所述冗余通讯模块远程机架的从站使用2个IM153-2接口模块,采用有源总线模块和导轨，使得系统支持I/O模块热插拔。所述冗余通讯模块远程机架的主站机架上分别插入2块DP网扩展网卡，组成第二个双Profibus-DP网，用于连接智能MCC和其它机电一体化设备。目前的技术通常是单环控制系统，若控制系统发生故障，只能停止生产并用应急风机冷却设备，以保证窑体设备不损坏，这对连续性生产工艺非常不利。先采用双环网冗余控制系统，若一套控制系统发生故障，可以自动无扰切换到另一套控制系统，大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双膛石灰窑双环网结构，其特征在于，包括：双膛窑本体控制系统；煤气加压站控制系统；储运控制系统，其中，所述三个子控制系统通过中央控制器进行控制连接，每个子控制系统分别设置一套冗余控制器，所述三套冗余控制器通过冗余网络、冗余交换机、冗余服务器构成基础自动化控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种双膛石灰窑双环网结构，其特征在于，包括：双膛窑本体控制系统；煤气加压站控制系统；储运控制系统，其中，所述三个子控制系统通过中央控制器进行控制连接，每个子控制系统分别设置一套冗余控制器，所述三套冗余控制器通过冗余网络、冗余交换机、冗余服务器构成基础自动化控制系统。2.根据权利要求1所述的双膛石灰窑双环网结构，其特征在于，所述每个子控制系统预留有过程控制计算机系统接口。3.根据权利要求1所述的双膛石灰窑双环网结构，其特征在于，所述每个子控制系统预留有制造企业生产过程执行管理系统接口。4.根据权利要求1所述的双膛石灰窑双环网结构，其特征在于，所述三套冗余控制器采用PLC控制器。5.根据权利要求1所述的双膛石灰窑双环网结构，其特征在于，所述中央控制器采用双电源冗余设置，所述冗余控制器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛一晟，冯伟，叶林，庄森，
申请(专利权)人：宝钢工程技术集团有限公司，宝钢湛江钢铁有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31