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(guān)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(guān)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(guān)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(guān)。 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(guān)。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(shù)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(guān)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(guān)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(guān)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(shù)新產(chǎn)品》 作者:凈 遠 |
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