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綠液高效澄清器系統(tǒng)自動化控制
堿回收過程的綠液含有懸浮固形物綠泥，其中主要含有Ca、Na、Mg、Mn、Si、Fe等離子和游離碳等，如果澄清不好進入苛化乳液，會影響白液澄清及白泥的沉降性能和過濾性能，最終影響到石灰回收質(zhì)量。因此綠液澄清非常重要，某公司在常規(guī)沉降式綠液澄清器的基礎上，研制了綠液高效澄清器。根據(jù)設備特點及工藝性質(zhì)，澄清器的工藝系統(tǒng)全部采用DCS控制，刮泥耙和攪拌速度可調(diào)，適應范圍
1 綠液高效澄清器工作原理和系統(tǒng)工藝過程
1.1 工作原理
綠液高效澄清器是根據(jù)絮凝沉淀的原理研發(fā)的新型高效澄清設備，其基本工作原理是在綠液中加入高分子質(zhì)量有機絮凝劑，使綠液中的分散顆粒及懸浮物的膠體在分子力的相互作用下生成絮狀體并互相碰撞凝聚，快速增加絮凝物尺寸和質(zhì)量，從而加速沉淀速度，以達到理想的固液分離效果，具有沉降速度快、澄清面積小、綠液澄清度高等特點。與傳統(tǒng)澄清器相比，該澄清器明顯地降低了設備投資和占地面積，且能高效地去除非工藝性元素，獲得高澄清度的綠液，為后續(xù)白液澄清和白泥洗滌等工藝過程創(chuàng)造有利條件，為苛化系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行奠定基礎。高效綠液澄清器具體工作原理如
圖1 綠液高效澄清器的工作原理
Fig. 1 Working principle of green liquor high-efficiency clarifier
1.2 綠液高效澄清器系統(tǒng)工藝過程
圖2 綠液高效澄清器系統(tǒng)工藝流程圖
Fig. 2 Process flow chart of green liquor high-efficiency clarifier system
2 綠液高效澄清器系統(tǒng)的控制
綠液高效澄清器控制通過現(xiàn)場按鈕箱轉(zhuǎn)換開關(guān)設為“遠程/就地”控制模式，轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“就地”控制方式時，DCS操作人員不能操作，現(xiàn)場人員可以進行調(diào)試、檢修，檢修完畢把轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“遠程”控制方式，“DCS備妥指示”顯示，DCS操作人員可以在DCS上進行遠程操
圖3 綠液高效澄清器DCS畫面
Fig. 3 DCS screen of green liquor high-efficiency clarifier
2.1 控制檢測回路列表
2.2 綠液高效澄清器控制的難點和要點
2.2.1 綠液進料管流量431FIC1003自控回路
由綠液進料流量計與綠液進料控制閥組成，以進料流量設定值為依據(jù)的流量自穩(wěn)定控制回路為431FIC1003。
2.2.2 澄清綠液循環(huán)流量431FIC1010自控回路
澄清綠液循環(huán)流量計與清綠液循環(huán)控制閥組成，以澄清綠液循環(huán)流量設定值為依據(jù)的流量自穩(wěn)定控制回路為431FIC1010。
綠液循環(huán)流量431FIC1010設定值：手動及自動設置，自動設置時根據(jù)控制工藝實現(xiàn)與綠液進料管流量比例控制，比例暫定為1∶4，根據(jù)實際運行情況調(diào)節(jié)。
2.2.3 大耙扭矩431WI1009
數(shù)值顯示：大耙扭矩數(shù)值顯示及扭矩報警顯示。
2.2.4 清綠液沖洗開關(guān)閥431HV1011
報警控制：當收到開啟與關(guān)閉命令后，15 s內(nèi)檢測是否收到對應的關(guān)到位與開到位信號，如未收到信號，顯示開關(guān)閥故障并報警。
431HV1011自動連鎖控制投入：①濁綠液進料流量大于5%；②澄清綠液沖洗開關(guān)閥431HV1011在自動狀態(tài)；③啟動澄清綠液沖洗開關(guān)閥431HV1011；④開啟沖洗定時器，時間設定值為TON1=60 s；⑤沖洗定時器計時完成后關(guān)閉澄清綠液沖洗開關(guān)閥431HV1011；⑥開啟循環(huán)等待定時器，TON2=1 h；⑦循環(huán)等待定時器動作后，啟動澄清綠液沖洗開關(guān)閥431HV1011，重復開啟定時器；⑧循環(huán)重復以上步驟。
2.2.5 綠泥泵431PU302M、431PU303M
變頻速度控制：綠泥流量與綠泥泵速度控制組成以綠泥流量設定值為依據(jù)，其速度自穩(wěn)定控制回路為431FFIC1014。綠泥流量（431FFIC1014）預先設定值為50%。
速度限制：設定最小轉(zhuǎn)速為15 Hz；當綠泥密度（431DI1017）大于高報時，設定轉(zhuǎn)速為50 Hz。
數(shù)值顯示：綠泥泵速度數(shù)值顯示；綠泥泵電流數(shù)值顯示以及電流報警顯示。
3 安全連鎖
3.1 大耙電機431MA101M2：變頻啟?？刂?/span>
3.1.1 大耙電機MCC啟動連鎖
以下條件不滿足時無法啟動：①MCC準備就緒；②MCC無故障。
3.1.2 大耙電機運行連鎖
以下條件不滿足時停止：①電機控制輸出5 s檢測是否收到運行信號及散熱風扇運行信號；②電機控制輸出5 s檢測是否收到運行零速開關(guān)信號；③電機電流保護信號。
3.1.3 大耙電機工藝連鎖
以下條件不滿足時停止：大耙電機431MA101M2運行10 s檢測大耙扭矩顯示值小于65000N.M（具體值需要工藝參數(shù)）。
3.2 攪拌電機431MA101M1：變頻啟?？刂?/span>
3.2.1 攪拌電機MCC啟動連鎖
以下條件不滿足時無法啟動：①MCC準備就緒；②MCC無故障。
3.2.2 攪拌電機運行連鎖
以下條件不滿足時停止：①電機控制輸出5 s檢測是否收到運行信號及散熱風扇運行信號；②電機電流保護信號。
3.3 綠泥泵431PU302M、431PU303M：變頻啟停控制
3.3.1 外部啟動連鎖
以下條件不滿足時無法啟動：①綠液進料管流量431FIC1010≥10%；②密封水流量開關(guān)動作。
3.3.2 MCC啟動連鎖
以下條件不滿足時無法啟動：①MCC準備就緒；②MCC無故障。
3.3.3 運行連鎖
以下條件不滿足時停止：電機控制輸出5 s檢測是否收到運行信號。
4 邏輯程序
根據(jù)上述控制描述或邏輯圖，由DCS廠家進行編程。
圖4 綠液進料箱液位431LT006的部分邏輯圖
Fig. 4 Partial logic diagram of green liquor feed tank level 431LT006
5 結(jié) 語
綠液高效澄清器是某公司研發(fā)設計的新一代產(chǎn)品，配套智能儀表及DCS控制系統(tǒng)，自動化程度高，保證了系統(tǒng)運行可靠、穩(wěn)定運行，降低能耗，各項指標均達到設計要求。綠液高效澄清器工藝系統(tǒng)的產(chǎn)能是同規(guī)格普通澄清器工藝系統(tǒng)的4.8倍，已在國內(nèi)企業(yè)平穩(wěn)運行，取得良好效果，得到用戶好評。
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