Cân băng định lượng XMHP 4794998

Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến LỜI NĨI ĐẦU Một tập nhà máy xi măng Hải phòng cho em nhiều thứ Kiến thức cung cấp thêm, đặc biệt em tiếp cận với thực tế công nghiệp Sau tháng thực tập nhà máy, em nắm vững q trình cơng nghệ nhà máy, đặc biệt hệ thống cân băng định lượng Với lịng chân thành mình, em xin cảm ơn thầy giáo T.s Nguyễn Mạnh Tiến tạo điều kiện cho em làm quen với hoạt động công nghiệp nhà máy, cảm ơn chú, bác, anh ca kíp mà em tham gia, đặc biệt Nguyễn Thanh Bình, người trực tiếp hướng dẫn bọn em nhà máy Với việc tham gia vào hoạt động công nghiệp nhà máy, em hiểu rõ thiết bị học lớp hoạt động nào, cách thức làm việc cơng nghiệp Nói chung chuyến thực tập cho em nhiều thứ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG 1.1 Tổng quan nhà máy xi măng Hải Phòng 1.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng .5 1.2.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu .6 1.2.1.1 Đá vôi 1.2.1.2 Đá sét 1.2.1.3 Quặng sắt Silica 1.2.1.4 Nghiền liệu 1.2.1.5 Nghiền than .8 1.2.2 Công đoạn lò 1.2.3 Công đoạn nghiền Xi măng 11 1.2.4 Đóng bao xuất xi măng 12 Chương HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN CỦA NHÀ MÁY 13 2.1 Hệ thống điện sở nhà máy 13 2.2 Hệ thống điều khiển nhà máy 13 2.2.1 Cấp điều khiển trình 15 2.2.2 Cấp điều khiển 15 2.2.3 Cấp trường 16 Chương HỆ THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG 17 3.1 Công nghệ cân băng định lượng 17 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến 3.2 Nguyên lý hoạt động 18 3.3 Các thông số cân .21 3.4 Một số phận quan trọng hệ thống cân 22 3.4.1 Loadcell .22 3.4.2 Biến tần động 24 3.5 Sơ đồ điện hệ thống cân băng định lượng 24 3.5.1 Loại ba động 27 3.5.2 Loại động .29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến Chương DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG 1.1 Tổng quan nhà máy xi măng Hải Phòng Nhà máy xi măng Hải Phòng xây dựng xã Tràng Kênh – Thị trấn Minh Đức – huyện Thủy Nguyên – Thành phố Hải Phịng Quanh ba phía Bắc, Nam, Tây sơng Thải, sơng Liễu sơng Đá Bạch, phía Đơng núi đất liền, cách Quốc lộ 10 khoảng Km Nhà máy xi măng Hải Phòng sản xuất xi măng đại, đồng bộ, công suất thiết kế 3300 Tấn clinker/ngày đêm với chất lợng ISO, để sản xuất xi măng OPC mác 50 tương đương 1,4 triệu Tấn XM PCB /năm theo tiêu chuẩn TCVN 6260-1997 Được sử dụng thiết bị công nghệ khô nhất, nhiệt đới hố, theo phơng pháp khơ, đốt 100% than Antracite chất bốc thấp Thiết bị nhà máy cung cấp tập đoàn F.L.Smidth (CH Đan Mạch), có phần thiết bị gia cơng chế tạo Việt Nam sở phần vật tư, vẽ thiết kế số liệu kỹ thuật nhà cung cấp.Với dây chuyền sản xuất Xi măng tiên tiến đại Đan Mạch, với đội ngũ kỹ sư trẻ đầy tài năng, nhiệt huyết sáng tạo đưa nhà máy vào hoạt động có hiệu quả, đạt công suất thiết kế đưa Xi măng nhẵn hiệu rồng xanh vào thị trường toàn quốc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến Hình 1.1 Nhà máy xi măng Hải Phịng 1.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng Nguyên liệu đầu vào để sản xuất xi măng bao gồm đá vôi, đá sét, silica, pyrite chất phụ gia thạch cao, tro bay Các nguyên liệu khai thác ngồi nhà máy, sau qua hệ thống băng tải chuyển kho chứa nhà máy Các nguyên liệu xử lý thô trước(Đập), sau hệ thống băng tải đưa đến trạm cân băng định lượng Các nguyên liệu trạm cân băng định lượng gồm: Đá vôi, đá sét, pyrite, silica Các phụ gia khác đưa vào kho chứa để trộn lẫn sau để tạo xi măng Hệ thống cân băng giúp phối trộn nguyên liệu đầu vào theo tỉ lệ định, tương ứng với chất lượng xi măng Khi phối trộn tỉ lệ hệ thống cân, nguyên liệu nghiền thô đưa vào tháp tầng(Tháp trao đổi nhiệt) để làm tăng nhiệt độ lên trước đưa vào lò nung Đi qua lò nung, nguyên liệu trở thành Clinker Clinker đưa vào hệ thống làm nguội, sau đập sơ clinker Cuối đưa vào hệ thống nghiền xi măng thành phẩm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến Hình 1.2: Dây chuyền cơng nghệ nhà máy xi măng hải phịng 1.2.1 Cơng đoạn chuẩn bị ngun liệu 1.2.1.1 Đá vôi Đá vôi thành phần chủ yếu Clinker, khai thác giữ kho riêng Đá vơi khai thác mỏ, sau đập sơ hệ thống băng tải đưa kho chứa Trên đường băng tải có hệ thống lọc bụi, giúp đảm bảo môi trường xung quanh Đá vôi chất thành đống kho chứa, dùng hệ thống cầu rải liệu để đưa đá vôi từ kho lên băng tải, đưa 1.2.1.2 Đá sét Đất sét khai thác mỏ, sau vân chuyển vào nhà máy đường thủy Đất sét đủ tiêu chuẩn kích cỡ độ ẩm nhỏ 40% cẩu đưa lên máng nhập liệu máy cán Khi cử lý đất sét máy cán, đưa kho chứa hệ thống băng tải Sau đó, qua máy rải (TR - Tripper) rải đất sét thành hai đống với khối lượng khoảng x 3200 tấn.Khi có yêu cầu sản xuất, máy cào (RE) cào mặt sườn để lấy đất sột đổ vào băng tải vận chuyển đưa khỏi kho đưa đến kột chứa cân băng định lượng trước đưa vào máy nghiền 1.2.1.3 Quặng sắt Silica Các nguyên liệu điều chỉnh Quặng sắt( pyrite) Silica đưa nhà máy xà lan theo đường thủy Tại đây, nguyên liệu luân phiên bốc lên máng nhập liệu, qua hệ thống cán sơ hai cấp,các hạt đạt kích thước qui định qua hệ thống băng tải máy rải di động rải đống vào kho Qua hệ thống băng cào mặt sườn vào băng tải cao su đưa lên két chứa cân băng định lượng Ở đáy két có gắn loadcell để đo khối lượng, vận tốc liệu đưa để điều khiển có cấp liệu tiếp hay không Tùy theo lượng liệu két (thiếu hay không) gửi yêu cầu xem két cần tiếp liệu Khi máy cào di chuyển tới đống liệu tương ứng để cào liệu xuống băng tải cao su, chuyển két chứa Tất nguyên liệu phụ gia hệ thống máy cào, băng tải cao su vận chuyển đưa đến chứa vào silo riêng biệt Dưới silo có hệ thống cân băng định lượng để cân đo loại nguyên phụ liệu theo yêu cầu từ trung tâm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến 1.2.1.4 Nghiền liệu Công đoạn nghiền liệu bao gồm thiết bị sau: - Máy nghiền đứng Atox 45 - Phân ly khí động hiệu suất cao RAR - Hệ thống cấp liệu - Quạt máy nghiền - Hệ thống tuần hoàn vật liệu - Hệ thống vận chuyển sản phẩm Hình 1.3 máy nghiền đứng Quá trình hoạt động cơng đoạn: Ngun liệu gồm đá vôi, đá sét, quặng sắt, silica từ két chứa tháo xuống hệ thống cân băng định lượng với tỉ lệ đặt trước từ hệ thống phân tích chất lượng nguyên liệu QCX Tỉ lệ loại liệu đặt trước từ phịng thí nghiệm qua kết nối mạng đưa điều khiển trung tâm giám sát mạch vịng kín Sau gửi tín hiệu điều khiển tới cân băng định lượng Tác nhân sấy nóng lấy từ hệ thống tháp sấy tầng vịi đốt phụ Khí thổi qua máy nghiền vận chuyển nguyên liệu vào phân ly nhờ quạt hút khí đặt gần phận lọc bụi tĩnh điện Dịng khí điều chỉnh nhờ hệ thống cánh van Các loại nguyên liệu sau đổ chung vào băng tải cao su trộn với để đưa vào máy nghiền liệu Trước liệu đưa vào máy nghiền, liệu đưa qua hệ thống băng tải chạy ngang qua băng tải cao su để tách vụn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến sắt (bằng phương pháp tách từ) Trên cửa đổ chuyển hướng băng tải có hệ thống lọc bụi tay áo thời gian giũ bụi cài đặt bảng điều khiển đặt chân thiết bị, hệ thống đối trọng để giữ thăng Nguyên liệu vận chuyển vào máy nghiền hệ thống cấp liệu, nguyên liệu vào máy nghiền qua cửa cấp liệu quay Nguyên liệu sau qua máy nghiền đồng theo tỉ lệ định silo bột liệu Hình 1.4 Silo đồng liệu 1.2.1.5 Nghiền than Hệ thống máy nghiền than hệ thống nghiền sấy liên hợp chu trình kín với phân ly khí động hiệu suất cao Q trình hoạt động cơng đoạn: Than sau xử lý đưa vào máy nghiền để nghiền than, cung cấp nhiên liệu cho trình tạo xi măng Để đảm bảo an tồn, cơng đoạn này, trạm phân tích khí lắp đặt riêng để phân tích nồng độ CO, O2 khí trơ (NOX ) két chứa, lọc bụi Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến tĩnh điện lọc bụi tay áo công đoạn đưa trạm điều khiển trung tâm Nếu nồng độ khí đạt tới mức độ nguy hiểm, cháy nổ xảy đưa cảnh báo dừng hệ thống nghiền than Hình 1.5 Máy nghiền than 1.2.2 Cơng đoạn lị Trước ngun liệu đưa vào lị nung, đưa vào tháp tầng để tăng nhiệt độ lên mức Khi liệu nhiệt độ tương đối cao đưa vào lị nung Clinker Mục đích tháp tầng làm tăng nhiệt độ nguyên liệu lên nhờ lấy nhiệt từ khói cuối lò nung, giúp tiết kiểm lượng cho trình đốt lị Tháp trao đổi nhiệt với tầng Cyclon, lò nung, hệ thống cấp liệu, hệ thống lọc bụi… Các thơng số lị nung: - Tên lị : Rotax - Đường kính: 4,15 m - Chiều dài: 64,0 m Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến - Năng suất: 3300 clinker/ngày Số bệ đỡ : Độ nghiêng: % Công suất động : 560 kW Tốc độ : Max 5,0 v/p Min 0,6 v/p - Q:730Kcal/kg clinke + Động quay lị: Có động quay lị: động động phụ - Động động chiều với thơng số sau: Công suất: P = 560 KW Tốc độ: n = 678 v/ph Điện áp: U = 600 V Dòng điện: I = 798 A - Động phụ loại động rotor lồng sóc, dựng lũ quay chậm lúc phá gạch, cố điện mà lò nhiệt độ cao… Công suất: P = 22 KW Điện áp: U = 380 V Tốc độ: n = 1480 v/ph Hình 1.6 Sơ đồ mơ tả điểm nhiệt độ công đoạn nung Clinker 10 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến Hình 1.7 Sơ đồ bên lị nung Clinker 1.2.3 Cơng đoạn nghiền Xi măng Hệ thống nghiền xi măng bao gồm máy nghiền: + Máy nghiền đứng CKP: dùng để nghiền thô clinker.Các thông số động máy nghiền đứng: P = 1400KW; U = KV; n = 960 v/ph Động khởi động qua biến trở dung dịch Na2CO3 + Máy nghiền bi: Dùng để nghiền tinh clinker phụ gia.Các thông số động máy nghiền bi: P = 6556 KW; U = KV khởi động qua biến trở dung dịch Na2CO3 Clinker từ silo chứa tháo xuống cân băng định lượng để định khối lượng đặt cấp vào máy nghiền CKP để nghiền sơ Sản phẩm sau máy nghiền đứng qua sàng rung đổ xuống băng tải cao su, đưa vào máy nghiền bi với thạch cao phụ gia Thành phần clinker, thạch cao, phụ gia điều chỉnh để đạt chất lượng xi măng theo yêu cầu.(Trước đây, Clinke phụ gia nghiền riêng chứa vào silo hai lõi để trộn mác bê tông theo tỷ lệ mong muốn Tuy nhiên, hệ thống làm việc không hiệu nên nay, Clinke phụ gia cân với lượng phù hợp đưa chung vào máy nghiền bi để nghiền thành xi măng có mác theo mong muốn 11 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến Hình 1.8 Máy nghiền bi 1.2.4 Đóng bao xuất xi măng Xi măng sau sản xuất xuất thị trường để tiêu thụ Có hai cách xuất xi măng, xuất xi măng rời xi măng bao Đối với xi măng rời xuất trực tiếp cảng, cịn xi măng bao phải qua q trình đóng bao, đưa lên băng chuyền chuyển xuống phương tiện vận chuyển 12 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến Chương HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN CỦA NHÀ MÁY 2.1 Hệ thống điện sở nhà máy Trạm điện 110kv/6kv nhà máy xi măng Hải Phòng cung cấp từ hai lộ đường dây : +Từ ng Bí qua trạm trung gian đến Tràng Bạch +Từ ng Bí qua trạm trung gian đến An Lạc (Hải Phòng) 13 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến Hình 2.1 Sơ đồ cung cấp điện 2.2 Hệ thống điều khiển nhà máy Hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng Hải phòng hệ điều khiển chuyên gia (ECS – Expert Control System) giải pháp tổng thể tự động hố nhà máy Ximăng hãng FLSmith Cấu hình chung hệ thống điều khiển mô tả hình vẽ đây: 14 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến Hình 2.2 Cấu hình chung hệ thống điều khiển ECS Hình 2.3 Cấu trúc mạng TĐH dùng ECS nhà máy xi măng Hải phịng Tồn hệ thống phân chia vào cấp sơ đồ hình chóp phân cấp hệ thống điều khiển sau: 15 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến + Phòng điều khiển trung tâm tương đương với cấp điều khiển trình + Các PLC S7 400 phận công đoạn cấp điều khiển + Cấp trường cấu chấp hành, cảm biến máy đơn lẻ 2.2.1 Cấp điều khiển q trình Phịng điều khiển trung tâm đặt trung tâm nhà máy, vị trí phù hợp cho việc theo dõi hoạt động tồn nhà máy Nó có chức cấu hình toàn hệ thống điều khiển nhà máy, lập trình sửa đổi chương trình điều khiển trạm, công đoạn, giám sát thông số điểm đo, trạm, công đoạn, điều khiển hoạt động công đoạn từ xa, thu thập, lưu trữ quản lý liệu trình, liệu vận hành, quản lý kiện báo động, đánh giá, lập điều khiển mờ với đối tượng lò, máy nghiền, lập báo cáo tự động Các thiết bị cấp: Phịng điều khiển, giám sát (Control Room) có trạm, phịng lập trình có đặt số máy tính, phịng thí nghiệm có đặt máy chủ máy khách theo dõi q trình phân tích thành phần xi măng tia X QCX Server QCX Client Cơ chế hoạt động ghét nối: Tồn hệ thống máy tính sử dụng hệ điều hành Microsoft Win 2000 Server, Win2000 Professional phần mềm điều khiển giám sát ECS (Expert Control System - hệ thống điều khiển chuyên gia) Hệ thống có khả sửa chữa, cài đặt, thêm bớt, bảo dưỡng, vận hành phịng lập trình phịng điều khiển trung tâm Các trạm làm việc không nắm giữ liệu mà tồn liệu q trình quản lý server hoạt động với tính dự phịng nóng, chúng ln chạy đồng thời thực tác vụ giống hệt Tất thay đổi với sơ đồ sở liệu thực trực tuyến mà không cần dừng gián đoạn hệ thống, thay đổi server tự động cập nhật server lại Nếu lý server bị ngắt khỏi hệ thống khởi động trở lại đồng hồn tồn với server cịn lại Tất máy tính trạm cơng đoạn kết nối với giao thức mạng Ethernet với môi trường truyền dẫn cáp đôi dây xoắn cáp quang qua Switch quang điện thông minh có khả định hướng Tải FULL (file word 32 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ 2.2.2 Cấp điều khiển Chức cấp điều khiển là: Điều khiển PID cho trình liên tục, điều khiển trình tự khởi động, liên động công đoạn, phát lỗi vận hành xử 16 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt nghiệp Gv hướng dẫn: Ts Nguyễn Mạnh Tiến lý báo động, lưu trữ, cập nhật tín hiệu tương tự, số điểm đo, truyền thông với trạm vận hành ECS/Opstation, truyền thông với PLC khác Các thiết bị cấp: Trong dây truyền nhà máy, thực nhiệm vụ điều khiển PLC S7-400 Siemens cài đặt trạm Mỗi PLC kiểm sốt cơng đoạn riêng vài nơi máy nghiền than, tháp sấy, lò nung đặt hệ thống máy phân tích khí Nhiệm vụ hệ thống máy phân tích khí trợ giúp cho trình điều khiển phận kể Bên cạnh đó, hệ thống cịn giúp theo dõi thành phần, nồng độ khí phận nói để đưa cảnh báo nhằm đảm bảo vận hành an toàn toàn hệ thống Cơ chế hoạt động ghép nối: Kết nối PLC S7 400 với cấp điều khiển giám sát thông qua mạng chuẩn Ethernet công nghiệp tốc độ cao sử dụng cáp quang tốc độ truyền tối đa 100Mps Các PLC có hai module Ethernet nối tới hai Switch quang điện phòng điều khiển trung tâm thông với đường truyền cáp quang Các PLC liên kết với thơng qua đường truyền Phương thức truy nhập bus Token Passing Để nối với thiết bị cấp dưới, PLC sử dụng mạng Profibus DP với đường truyền cáp đôi dây xoắn với thiết bị gần cáp quang với thiết bị xa Các thiết bị cấp trường trao đổi liệu với PLC theo chế Master/ Slave sử dụng liệu tuần hồn (các liệu, thơng số trình - quy định sẵn thiết lập cấu hình phần cứng mạng) liệu khơng tuần hồn (các liệu thiết lập chuẩn đốn hệ thống) Tất PLC S7 400 cấu hình cách tương tự 2.2.3 Cấp trường Cấp trường nhà máy có 700 điểm đo phân bố rải rác khu vực rộng Do vậy, việc quản lý cấp trường chia thành nhiều khu vực khác Mỗi khu vực, công đoạn quản lý PLC S7 400 Chức cấp trường là: Đo chuyển đổi đại lượng đo để cấp điều khiển cao giám sát hoạt động điều khiển an tồn, điều khiển riêng lẽ máy cơng cụ theo qui trình định trước, điều khiển truyền động động cơ, cấu chấp hành khác Các thiết bị cấp: Các thiết bị đo, cảm biến, cấu chấp hành 4794998 điều khiển chỗ 17 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện ... sau qua hệ thống băng tải chuyển kho chứa nhà máy Các nguyên liệu xử lý thơ trước(Đập), sau hệ thống băng tải đưa đến trạm cân băng định lượng Các nguyên liệu trạm cân băng định lượng gồm: Đá vôi,... qui định qua hệ thống băng tải máy rải di động rải đống vào kho Qua hệ thống băng cào mặt sườn vào băng tải cao su đưa lên két chứa cân băng định lượng Ở đáy két có gắn loadcell để đo khối lượng, ... khiển 15 2.2.3 Cấp trường 16 Chương HỆ THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG 17 3.1 Công nghệ cân băng định lượng 17 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Diện Thực tập tốt