车间负压风机_通过DCS实现煅烧沸腾床离心风机联锁保护机械百科电
通过DCS实现煅烧沸腾床离心风机联锁保护 |
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摘要:主要介绍离心风机的一种联锁控制方案,提供了联锁原理模块图和组态程序流程框图。 关键词:离心风机;DCS;联锁控制;模块组态 沸腾床离心风机是我厂煅烧车间沸腾床工序的重要设备,主要作用是将布袋除尘器出气加压送到炉气加热器,加热后的炉气进沸腾床。一旦风机损坏,损失的不仅是设备的价值,还直接导致沸腾床的停车,影响全厂的纯碱产量。离心风机检测点主要有2个轴瓦温度,1个回油温度和1个供油压力,这几个参数对风机的运行状况起着重要的监视作用。风机发生异常情况时,如果单靠人工操作存在很大的滞后性和危险性。因此,通过DCS实现自动联锁功能能够充分发挥控制器快速、准确的优点,有效地对风机进行保护。 1联锁方案 根据压缩机联锁保护的成功经验,结合工艺提出的条件和我厂DcltaV DCS系统的特点,离心风机联锁方案设计如下:轴瓦温度大于85℃报警,超过90℃联锁停车,回油温度大于60℃报警,超过90℃联锁停车,供油压力低于0. 18 MPa时开启备用泵,低于0. 1 MPa时联锁停车。 1. 1温度联锁 考虑到干扰、维修、损坏等因素的影响,有可能导致温度点波动造成不必要的停车,对温度点进行了滤波容错处理。另外,一旦该点I/ O通道发生错误,控制器立即将其联锁自动切除,不会造成系统误停车。 1. 2压力联锁 除进行上述处理外,将油泵切换的时间设置到最快,以便在油压低于0. 18 MPa时迅速开启备用泵供油,保证风机的进油压力;如果开启备用泵后仍不能保证0. 1 MPa以上的油压力,立即停掉风机以保设备安全。 1. 3联锁保持 联锁停车后,即使所有联锁参数都恢复正常,联锁输出信号也将继续保持停车状态,以便查找停车原因,防止故障扩大化。只有所有联锁点正常后,操作工重新点击画面关掉自保持,执行开车操作时,微机才能输出开车信号给现场。 2联锁模块图 图1 DCS控制器内部组态图 如图1为DCS控制器内部组态图。T806A、T806B、T807、P810分别是前后轴瓦温度、回油温度和供油压力的数据处理模块(编程块),在模块内部通过编程实现现场数据的滤波容错,其内部程序流程图如图2所示(对于油压判断语句应取最大值,且为“最大值小于设定值?”)。 图2模块内部程序流程图 CT806A、CT806B、CT807、CP810分别是对应的联锁切除模块,值为0时切除,为1时投入,该模块值由对应的编程块控制。在操作画面中,我们能够看到该点的联锁切除状态。 CUT FJ是联锁总切除模块,值为0时切除,为1时投入,该模块值可以通过操作画面进行操作。OnOff FJ是开停风机的操作模块,可以通过操作画面进行开停车操作。DOHOLD和HoldSwitch两模块共同实现停车输出自保持功能,HoldSwitch模块也是可操作变量,在操作画面中可以改变其值。油泵切换程序组态相对简单,在这里不再详述。 图3为操作画面显示,正常开车时,A指示绿色,B为“ON”状态,一旦联锁停车,A指示红色;再开车时先将B打到Off状态,再双击A进行开操作,开机后B自动置ON状态。 3结语 该联锁控制方案,通过模块组态和编程,对过程控制点进行了错误处理和筛选,同时应用智能判断和相互关联性,取出了正确的联锁参数,从而在一定程度上弥补了自控系统中的不足,使之更加符合生产要求。 经过试运行,该联锁方案完全符合设计要求,一方面通过联锁有效地保护了设备,另一方面也很好的解决了由于干扰、仪表损坏等原因而出现的误联锁等问题,使得煅烧车间热 风机沸腾床的生产稳定性大大提高,为纯碱厂的稳产高产打下了基础。 |
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收录时间:2011年01月07日 18:33:41 来源:ccen 作者: |
配电变压器是供电环节中最重要也是最普遍的一次设备。在我国现行配电网中,有35KV/66KV/110KV/154KV/220KV几个电压等级,以110KV/220KV为主。全国大约有中高压变电站4万个,这个数字还在逐年增长,其中大部分是两台变压器并列运行。 由于变压器在运行中线圈会发热,需要采取冷却措施。小容量变压器可采取干式变压器,自然风冷或强制风冷。大容量变压器一般以油为冷却媒体,必须强制风冷。 变压器运行中初次级线圈和磁芯都会产生热量,变压器油流经这些部位靠热传导作用带走热量,再经散热器将热量散发到环境空气中。或者说,变压器的运行表现为发热和散热两个方面的对立同一体。显然,变压器产生的热量多少与负载大小成正比,而散热好坏与四周环境直接相关。 负载的变化表现为基荷与周期性负荷的叠加。基荷主要为产业负荷,这部分负荷的变化比较缓慢,与当地经济发展有关。负荷的周期性,有(1)一日之内变化的峰谷负荷;(2)一周之内的工作日负荷与周末负荷;(3)一年之内的春灌、夏季制冷、秋收和冬季取热;(4)长假:五一、十一、春节。这几个周期的相互叠加,就构成了变压器负载的基本变化规律,从而也就决定了变压器发热量的基本变化规律。 散热效率取决于表面积和温差。在同等表面积情况下,温差的大小就决定了散热效率的高低。变压器负载增大时,发热量增多,从而油温升高,进而散热管表面温度升高。由于环境空气一般比散热管表面温度低,形成温差。由于热传导作用,围绕散热管一定厚度内的空气被逐渐加热,这样一来,热量被转移到环境空气中。假如不及时将已被加热的空气移开,温差就会逐渐减小,散热效率又逐渐将下来。这个升温顺散热相互作用的过程,最后会达到稳态,也就是散热管表面温度达到一个温度平衡值,此时,单位时间内的发热量和散热量相等。 假如这个温度平衡值维持在较高水平,将使变压器性能下降,甚至达到不可容忍的程度。为了维持较低温度平衡值(45度到55度),必须采取强制风冷措施,加速空气对流。要维持更低的温度水平,需要更大的送风量,但这样做给变压器运行工况带来的好处也就越来越微弱。因此,根据负荷的变化调整送风量并维持公道的温度平衡值,是变压器经济运行的客观需要。 为了安全的需要,变压器冷风机按最大化配置,也就是在满负荷运行并且环境温度达到最高值的情况下,变压器的运行依然是安全的,也即在最大发热量同时温差最小的条件下,强制风冷的送风量,依然满足散热要求。 显而易见,变压器并不是总在满负荷运行,一般负荷率在40%-70%之间。同时,变压器也不会总在最坏散热情况下运行,夏季温度最高可到40C,但冬季只有10C以下,甚至达到零下10C。根据负荷情况和环境温湿度的变化,开启部分风机,这样的控制策略对变压器安全运行是可行的。 冷风机的可利用小时数是有限的,随着投运时间线性递减。在保证变压器散热需要的条件下,适当减少部分冷风机的投运时间,可进步设备使用寿命。 在实际运行操纵中,已经设计了手动操纵箱,有控制逻辑线路和手动按钮。手动按钮控制冷风机供电回路继电器吸合或放开,从而达得手动控制冷风机投运或切除的目的。假如操纵职员根据负载情况和天气条件,及时投切冷风机,可达到既保证变压器可靠运行,又能延长冷风机使用寿命,并起到节约电能的目的。 然而,“及时投切”实施起来有困难。操纵职员为了保证变压器可靠运行,习惯上采取冷风机全部投进运行的简化工作模式。这就造成了冷风机过渡运行,轻易引发冷风机故障。 为了实现及时投切的目的,采用智能控制技术方案。根据每个季度的天气条件和典型日负荷情况,制定冷风机公道投切策略,智能控制器按照事先制定的控制策略,实施对应冷风机的投切,从而实现无人值守变压器冷风机智能投切。 触摸屏智能控制器通过R485总线外挂输进输出模块,扩展性好,方便进一步与变电站自动化系统结合 可将控制器安装在操纵箱中,也可安装在值班室。假如安装在值班室,需要把R485总线(四根信号线)从操纵箱引进到值班室,不超过1000米即可。 (1) 及时投切 智能控制器按照事先制定好的控制策略,通过闭合或者分断对应回路的冷风机控制继电器,实现及时投切。 (2) 无人值守 智能控制器自动实施冷风机就地控制,无需人工干预。 (3) 策略控制 某个变压器的负荷变化趋势,操纵职员可根据实际运行经验,通过冷风机轮转表格来刻画。在保证变压器可靠运行的条件下,依据季节天气变化规律和负荷变化规律,制定控制策略。 (4) 故障告警 一旦发现某个回路闭合或开断故障,可以声音报警,提示值班职员检验。 (5) 运行记录 冷风机投切及运行状态记录(SOE),便于事后分析,用于控制策略的完善。 (6) 可远程监控 有条件时可以布置通讯电缆,通过控制器通讯口,实现远程监控。
在安装了由艾默生CT分销商PS Logatec提供的1MW风机驱动器和电机后,斯洛文尼亚最好的水泥生产商产量得到了保证。
该项目由Hidroin_eniring d.o.o. of Ljubljana实施,旨在提升水泥回转窑中提供热风的大型风机的可靠性。一个至关重要的控制特性就是避免四米的巨大风机在共振频率下运行,在此频率下运行会引起震动累积从而损坏风机。
该安装相关的所有设备都是巨型设备。风机电机重量超过6吨,主轴直径为140mm,连接至电机的四条电缆都有三根直径为240mm,690V系统上的电流超过1000A!毫无疑问,该项目所配备的驱动器也同样是大型的-1个Unidrive SP模块化驱动器配备一个主机和八个从模块,它们一起构成了总共1MW的要求。主机控制单元加装了一个与SCADA控制系统直接通信的SM ProfibusDP模块,以及一个远程监控和访问的SM以太网模块。
所选的关键电机是一个690V LEROY-SOMER FSA三相异步交流电机,该电机专为最恶劣运行环境的长使用寿命设计,包括水泥回转窑周围的运行条件。
由PS Logatec公司负责驱动固定和安装,安装在水泥厂的一个空调工作间中。
风机上的传感器检测的震动信号反馈至SCADA系统。在运行过程中,系统确保风机电机加速和减速时快速通过临界频率。电机轴上还安装了一个通过电气耦合与主电机分离的小电机,可在非工作时减慢风机速度,避免热损伤回转窑。
由于Unidrive SP为模块化设计,客户运行时完全安全,即使一个模块发生故障,驱动器仍具有降额运行的能力。
艾默生CT的Unidrive SPM系列提供了是一个多功能的高性价比方案,满足了大功率的驱动要求。简便的安装、多种运行模式(多脉冲、前端有源输入或公共DC母线配置均可选择)可选,减少了能耗成本。该模块化系列提供12、18或24脉冲配置清洁电网,是理想的内置动态负载制动控制器或再生回馈控制产品,能量可通过制动电机间内的公共直流母线共享,进一步降低了成本。
大型轴流式通风机安装的几个问题 |
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收录时间:2011年04月04日 00:05:41 来源:《中国新技术新产品》 作者:净 远 |
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