車間負壓風機_通過DCS實現(xiàn)煅燒沸騰床離心風機聯(lián)鎖保護機械百科電
通過DCS實現(xiàn)煅燒沸騰床離心風機聯(lián)鎖保護 |
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摘要:主要介紹離心風機的一種聯(lián)鎖控制方案,提供了聯(lián)鎖原理模塊圖和組態(tài)程序流程框圖。 關鍵詞:離心風機;DCS;聯(lián)鎖控制;模塊組態(tài) 沸騰床離心風機是我廠煅燒車間沸騰床工序的重要設備,主要作用是將布袋除塵器出氣加壓送到爐氣加熱器,加熱后的爐氣進沸騰床。一旦風機損壞,損失的不僅是設備的價值,還直接導致沸騰床的停車,影響全廠的純堿產(chǎn)量。離心風機檢測點主要有2個軸瓦溫度,1個回油溫度和1個供油壓力,這幾個參數(shù)對風機的運行狀況起著重要的監(jiān)視作用。風機發(fā)生異常情況時,如果單靠人工操作存在很大的滯后性和危險性。因此,通過DCS實現(xiàn)自動聯(lián)鎖功能能夠充分發(fā)揮控制器快速、準確的優(yōu)點,有效地對風機進行保護。 1聯(lián)鎖方案 根據(jù)壓縮機聯(lián)鎖保護的成功經(jīng)驗,結(jié)合工藝提出的條件和我廠DcltaV DCS系統(tǒng)的特點,離心風機聯(lián)鎖方案設計如下:軸瓦溫度大于85℃報警,超過90℃聯(lián)鎖停車,回油溫度大于60℃報警,超過90℃聯(lián)鎖停車,供油壓力低于0. 18 MPa時開啟備用泵,低于0. 1 MPa時聯(lián)鎖停車。 1. 1溫度聯(lián)鎖 考慮到干擾、維修、損壞等因素的影響,有可能導致溫度點波動造成不必要的停車,對溫度點進行了濾波容錯處理。另外,一旦該點I/ O通道發(fā)生錯誤,控制器立即將其聯(lián)鎖自動切除,不會造成系統(tǒng)誤停車。 1. 2壓力聯(lián)鎖 除進行上述處理外,將油泵切換的時間設置到最快,以便在油壓低于0. 18 MPa時迅速開啟備用泵供油,保證風機的進油壓力;如果開啟備用泵后仍不能保證0. 1 MPa以上的油壓力,立即停掉風機以保設備安全。 1. 3聯(lián)鎖保持 聯(lián)鎖停車后,即使所有聯(lián)鎖參數(shù)都恢復正常,聯(lián)鎖輸出信號也將繼續(xù)保持停車狀態(tài),以便查找停車原因,防止故障擴大化。只有所有聯(lián)鎖點正常后,操作工重新點擊畫面關掉自保持,執(zhí)行開車操作時,微機才能輸出開車信號給現(xiàn)場。 2聯(lián)鎖模塊圖 圖1 DCS控制器內(nèi)部組態(tài)圖 如圖1為DCS控制器內(nèi)部組態(tài)圖。T806A、T806B、T807、P810分別是前后軸瓦溫度、回油溫度和供油壓力的數(shù)據(jù)處理模塊(編程塊),在模塊內(nèi)部通過編程實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的濾波容錯,其內(nèi)部程序流程圖如圖2所示(對于油壓判斷語句應取最大值,且為“最大值小于設定值?”)。 圖2模塊內(nèi)部程序流程圖 CT806A、CT806B、CT807、CP810分別是對應的聯(lián)鎖切除模塊,值為0時切除,為1時投入,該模塊值由對應的編程塊控制。在操作畫面中,我們能夠看到該點的聯(lián)鎖切除狀態(tài)。 CUT FJ是聯(lián)鎖總切除模塊,值為0時切除,為1時投入,該模塊值可以通過操作畫面進行操作。OnOff FJ是開停風機的操作模塊,可以通過操作畫面進行開停車操作。DOHOLD和HoldSwitch兩模塊共同實現(xiàn)停車輸出自保持功能,HoldSwitch模塊也是可操作變量,在操作畫面中可以改變其值。油泵切換程序組態(tài)相對簡單,在這里不再詳述。 圖3為操作畫面顯示,正常開車時,A指示綠色,B為“ON”狀態(tài),一旦聯(lián)鎖停車,A指示紅色;再開車時先將B打到Off狀態(tài),再雙擊A進行開操作,開機后B自動置ON狀態(tài)。 3結(jié)語 該聯(lián)鎖控制方案,通過模塊組態(tài)和編程,對過程控制點進行了錯誤處理和篩選,同時應用智能判斷和相互關聯(lián)性,取出了正確的聯(lián)鎖參數(shù),從而在一定程度上彌補了自控系統(tǒng)中的不足,使之更加符合生產(chǎn)要求。 經(jīng)過試運行,該聯(lián)鎖方案完全符合設計要求,一方面通過聯(lián)鎖有效地保護了設備,另一方面也很好的解決了由于干擾、儀表損壞等原因而出現(xiàn)的誤聯(lián)鎖等問題,使得煅燒車間熱 風機沸騰床的生產(chǎn)穩(wěn)定性大大提高,為純堿廠的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)打下了基礎。 |
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收錄時間:2011年01月07日 18:33:41 來源:ccen 作者: |
配電變壓器是供電環(huán)節(jié)中最重要也是最普遍的一次設備。在我國現(xiàn)行配電網(wǎng)中,有35KV/66KV/110KV/154KV/220KV幾個電壓等級,以110KV/220KV為主。全國大約有中高壓變電站4萬個,這個數(shù)字還在逐年增長,其中大部分是兩臺變壓器并列運行。 由于變壓器在運行中線圈會發(fā)熱,需要采取冷卻措施。小容量變壓器可采取干式變壓器,自然風冷或強制風冷。大容量變壓器一般以油為冷卻媒體,必須強制風冷。 變壓器運行中初次級線圈和磁芯都會產(chǎn)生熱量,變壓器油流經(jīng)這些部位靠熱傳導作用帶走熱量,再經(jīng)散熱器將熱量散發(fā)到環(huán)境空氣中;蛘哒f,變壓器的運行表現(xiàn)為發(fā)熱和散熱兩個方面的對立同一體。顯然,變壓器產(chǎn)生的熱量多少與負載大小成正比,而散熱好壞與四周環(huán)境直接相關。 負載的變化表現(xiàn)為基荷與周期性負荷的疊加;芍饕獮楫a(chǎn)業(yè)負荷,這部分負荷的變化比較緩慢,與當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展有關。負荷的周期性,有(1)一日之內(nèi)變化的峰谷負荷;(2)一周之內(nèi)的工作日負荷與周末負荷;(3)一年之內(nèi)的春灌、夏季制冷、秋收和冬季取熱;(4)長假:五一、十一、春節(jié)。這幾個周期的相互疊加,就構(gòu)成了變壓器負載的基本變化規(guī)律,從而也就決定了變壓器發(fā)熱量的基本變化規(guī)律。 散熱效率取決于表面積和溫差。在同等表面積情況下,溫差的大小就決定了散熱效率的高低。變壓器負載增大時,發(fā)熱量增多,從而油溫升高,進而散熱管表面溫度升高。由于環(huán)境空氣一般比散熱管表面溫度低,形成溫差。由于熱傳導作用,圍繞散熱管一定厚度內(nèi)的空氣被逐漸加熱,這樣一來,熱量被轉(zhuǎn)移到環(huán)境空氣中。假如不及時將已被加熱的空氣移開,溫差就會逐漸減小,散熱效率又逐漸將下來。這個升溫順散熱相互作用的過程,最后會達到穩(wěn)態(tài),也就是散熱管表面溫度達到一個溫度平衡值,此時,單位時間內(nèi)的發(fā)熱量和散熱量相等。 假如這個溫度平衡值維持在較高水平,將使變壓器性能下降,甚至達到不可容忍的程度。為了維持較低溫度平衡值(45度到55度),必須采取強制風冷措施,加速空氣對流。要維持更低的溫度水平,需要更大的送風量,但這樣做給變壓器運行工況帶來的好處也就越來越微弱。因此,根據(jù)負荷的變化調(diào)整送風量并維持公道的溫度平衡值,是變壓器經(jīng)濟運行的客觀需要。 為了安全的需要,變壓器冷風機按最大化配置,也就是在滿負荷運行并且環(huán)境溫度達到最高值的情況下,變壓器的運行依然是安全的,也即在最大發(fā)熱量同時溫差最小的條件下,強制風冷的送風量,依然滿足散熱要求。 顯而易見,變壓器并不是總在滿負荷運行,一般負荷率在40%-70%之間。同時,變壓器也不會總在最壞散熱情況下運行,夏季溫度最高可到40C,但冬季只有10C以下,甚至達到零下10C。根據(jù)負荷情況和環(huán)境溫濕度的變化,開啟部分風機,這樣的控制策略對變壓器安全運行是可行的。 冷風機的可利用小時數(shù)是有限的,隨著投運時間線性遞減。在保證變壓器散熱需要的條件下,適當減少部分冷風機的投運時間,可進步設備使用壽命。 在實際運行操縱中,已經(jīng)設計了手動操縱箱,有控制邏輯線路和手動按鈕。手動按鈕控制冷風機供電回路繼電器吸合或放開,從而達得手動控制冷風機投運或切除的目的。假如操縱職員根據(jù)負載情況和天氣條件,及時投切冷風機,可達到既保證變壓器可靠運行,又能延長冷風機使用壽命,并起到節(jié)約電能的目的。 然而,“及時投切”實施起來有困難。操縱職員為了保證變壓器可靠運行,習慣上采取冷風機全部投進運行的簡化工作模式。這就造成了冷風機過渡運行,輕易引發(fā)冷風機故障。 為了實現(xiàn)及時投切的目的,采用智能控制技術方案。根據(jù)每個季度的天氣條件和典型日負荷情況,制定冷風機公道投切策略,智能控制器按照事先制定的控制策略,實施對應冷風機的投切,從而實現(xiàn)無人值守變壓器冷風機智能投切。 觸摸屏智能控制器通過R485總線外掛輸進輸出模塊,擴展性好,方便進一步與變電站自動化系統(tǒng)結(jié)合 可將控制器安裝在操縱箱中,也可安裝在值班室。假如安裝在值班室,需要把R485總線(四根信號線)從操縱箱引進到值班室,不超過1000米即可。 (1) 及時投切 智能控制器按照事先制定好的控制策略,通過閉合或者分斷對應回路的冷風機控制繼電器,實現(xiàn)及時投切。 (2) 無人值守 智能控制器自動實施冷風機就地控制,無需人工干預。 (3) 策略控制 某個變壓器的負荷變化趨勢,操縱職員可根據(jù)實際運行經(jīng)驗,通過冷風機輪轉(zhuǎn)表格來刻畫。在保證變壓器可靠運行的條件下,依據(jù)季節(jié)天氣變化規(guī)律和負荷變化規(guī)律,制定控制策略。 (4) 故障告警 一旦發(fā)現(xiàn)某個回路閉合或開斷故障,可以聲音報警,提示值班職員檢驗。 (5) 運行記錄 冷風機投切及運行狀態(tài)記錄(SOE),便于事后分析,用于控制策略的完善。 (6) 可遠程監(jiān)控 有條件時可以布置通訊電纜,通過控制器通訊口,實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
在安裝了由艾默生CT分銷商PS Logatec提供的1MW風機驅(qū)動器和電機后,斯洛文尼亞最好的水泥生產(chǎn)商產(chǎn)量得到了保證。
該項目由Hidroin_eniring d.o.o. of Ljubljana實施,旨在提升水泥回轉(zhuǎn)窯中提供熱風的大型風機的可靠性。一個至關重要的控制特性就是避免四米的巨大風機在共振頻率下運行,在此頻率下運行會引起震動累積從而損壞風機。
該安裝相關的所有設備都是巨型設備。風機電機重量超過6噸,主軸直徑為140mm,連接至電機的四條電纜都有三根直徑為240mm,690V系統(tǒng)上的電流超過1000A!毫無疑問,該項目所配備的驅(qū)動器也同樣是大型的-1個Unidrive SP模塊化驅(qū)動器配備一個主機和八個從模塊,它們一起構(gòu)成了總共1MW的要求。主機控制單元加裝了一個與SCADA控制系統(tǒng)直接通信的SM ProfibusDP模塊,以及一個遠程監(jiān)控和訪問的SM以太網(wǎng)模塊。
所選的關鍵電機是一個690V LEROY-SOMER FSA三相異步交流電機,該電機專為最惡劣運行環(huán)境的長使用壽命設計,包括水泥回轉(zhuǎn)窯周圍的運行條件。
由PS Logatec公司負責驅(qū)動固定和安裝,安裝在水泥廠的一個空調(diào)工作間中。
風機上的傳感器檢測的震動信號反饋至SCADA系統(tǒng)。在運行過程中,系統(tǒng)確保風機電機加速和減速時快速通過臨界頻率。電機軸上還安裝了一個通過電氣耦合與主電機分離的小電機,可在非工作時減慢風機速度,避免熱損傷回轉(zhuǎn)窯。
由于Unidrive SP為模塊化設計,客戶運行時完全安全,即使一個模塊發(fā)生故障,驅(qū)動器仍具有降額運行的能力。
艾默生CT的Unidrive SPM系列提供了是一個多功能的高性價比方案,滿足了大功率的驅(qū)動要求。簡便的安裝、多種運行模式(多脈沖、前端有源輸入或公共DC母線配置均可選擇)可選,減少了能耗成本。該模塊化系列提供12、18或24脈沖配置清潔電網(wǎng),是理想的內(nèi)置動態(tài)負載制動控制器或再生回饋控制產(chǎn)品,能量可通過制動電機間內(nèi)的公共直流母線共享,進一步降低了成本。
大型軸流式通風機安裝的幾個問題 |
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收錄時間:2011年04月04日 00:05:41 來源:《中國新技術新產(chǎn)品》 作者:凈 遠 |
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