陕鼓轴流压缩机控制系统
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陕鼓轴流压缩机控制系统-图文轴流压缩机自控系统第一部分轴流压缩机概述一、轴流压缩机1.离心风机与轴流风机的区别离心风机——轴向进气,径向排气。
即:气流流动方向垂直轴线。
轴流风机——轴向进气,轴向排气。
即:气流流动方向平行于轴线。
2、轴流压缩机产品型号含义A40——9动叶级数轮毂直径cm静叶不可调轴流压缩机AV56——13动叶级数轮毂直径cm全静叶可调轴流压缩机3、轴流压缩机结构AV型轴流压缩机主要件名称机壳、静叶承缸、调节缸、主轴、动叶片、静叶片、轴承箱、支承轴承、止推轴承、进口圈、扩压器、液压伺服马达(或电动调节机构)、密封。
4、轴流压缩机机组配置形式1)汽轮机拖动☆第二种配置形式:汽轮机拖动的两机组,由汽轮机+风机构成。
风机汽机高压端低压端排汽端进汽端2)电机拖动二、机组控制系统1、分类1)按作用分控制系统压缩机组监控保护生产工艺调节透平机组控制系统按其服务对象一般分为生产工艺调节和机组运行状态的监控及保护。
生产工艺调节主要是指为满足生产工艺需要,机组控制系统完成对机组运行参数的调整,它是生产的需要,是机组所服务的装置的工艺需要。
机组运行状态的监控及保护,是指为机组操作人员提供了解机组运行状况的界面同时提供保证机组能正常、安全、可靠地运行的监控与安全自保功能。
工艺调节功能主要是对压缩介质的流量、压力的调整。
调整的手段主要有:调整静叶(或进口导叶、进口节流门)角度、改变机组转速等。
机组运行状态的监控及保护功能主要完成对机组运行过程中的各种运行参数的采集、显示、记录以及完成各种逻辑联锁与保护功能。
2)按专业分2、自控系统组成第二部分轴流压缩机自控系统一、轴流压缩机工艺系统图纸上面标注的流程图二、轴流压缩自控系统的作用压缩机作为供风设备是各种工艺装置的心脏,机组能否正常运转就是工艺装置能否正常运转,而机组自控系统是机组的中枢神经指挥中心,直接指挥机组的正常运转,因此自控系统是压缩机组的重要组成部分。
BPRT的技术进步与节能夏世桐;张良斌【摘要】介绍了BPRT的技术进步与节能情况.在高炉煤气透平通过变速离合器直接驱动电动鼓风机,改进电动鼓风机性能,当高炉正常生产时,鼓风机不会由防喘阀放风.优化安全机制方便了BPRT试车.BPRT投运后,吨铁鼓风耗电降至42 kW·h.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P86-88)【关键词】BPRT;技术进步;节能;吨铁鼓风耗电【作者】夏世桐;张良斌【作者单位】江苏永钢集团总工办,江苏张家港215628【正文语种】中文【中图分类】TF441 概述B P R T是将煤气透平与电动机同轴驱动高炉鼓风机机组的西文简称(Blast Furnace power Recovery Turbine)。
具有鼓风机向高炉送风与煤气透平回收炉顶煤气压力和热能的两方面功能。
即将煤气透平回收的能量作为旋转机械能通过变速离合器直接补充到轴系上驱动鼓风机,从而降低电动机的电耗。
系统中取消了TRT的发电机及配套的发配电设备装置,并合并了自动控制控制系统、润滑油系统、动力油系统、冷却水系统、氮气与压缩空气系统、低压配电系统;保留鼓风机的高压供电系统、煤气透平的大型阀门系统;新增了变速离合器。
变速离合器会在透平转速达到3000r/m i n后自动啮合上鼓风机转轴轴系;转速降低于3000r/m i n后,煤气透平自动脱开轴系,暂时停止驱动鼓风机;但不影响电动机驱动鼓风机向高炉送风。
B P R T中利用轴流压缩机的静叶调节高炉风量、风压;利用煤气透平静叶调节高炉顶压,煤气透平的旋转机械能直接传递到机组轴系上做功。
由于取消发电机与高压配电设施可节省投资千万元以上、节省占地百平方米左右、减少操作人员7~8人。
永钢公司在升级转型建设1080m3高炉时选择了陕鼓集团首创与创新的B P R T设备及装置投用后机组运行平稳、节能效果显著、安全可靠。
2 B P R T系统内部配置更合理与节电先前的B P R T系统内部配置见图1。
煤粉用轴流式通风机的自动化控制系统设计一、引言煤粉是一种广泛应用于工业领域的重要燃料,而轴流式通风机是煤粉的常用输送工具。
为了提高煤粉输送的效率和安全性,设计一个自动化控制系统是非常必要的。
二、系统需求1. 控制参数:需要能够实时监测和调控轴流式通风机的转速、温度、湿度等参数。
2. 自动控制:系统应具备自动启停、自动调节转速和自动维护状态的功能,以降低人工操作的工作量和风险。
3. 报警功能:系统应具备异常报警功能,一旦发现转速异常、温度过高或湿度超标等情况,能够及时提醒操作人员。
4. 数据记录与分析:系统应能够记录轴流式通风机运行的各项参数数据,并且支持数据分析及历史查询功能,以便对系统运行进行评估和改进。
5. 安全性保障:系统应具备防止火灾、爆炸和其他意外事故发生的措施,同时具备自动停机并及时采取应急措施的功能。
三、系统设计1. 硬件配置a. 传感器:安装转速、温度、湿度等传感器,以实时监测相关参数。
b. 控制器:使用可编程逻辑控制器(PLC)作为系统的核心控制单元。
c. 执行机构:配备起停开关、转速调节设备和报警装置。
d. 电源:稳定的供电系统以保证系统的正常运行。
2. 软件设计a. 界面设计:基于人机交互的原则,设计一个直观易懂的用户界面,展示实时数据和控制按钮。
b. 参数监测与控制算法:编写控制算法以获取各项参数,实现自动启停、转速调节等功能。
c. 异常报警系统:设定预警和报警门限,并根据实时输入的参数进行判断,一旦参数超过门限,发出警报并提醒操作人员进行相应处理。
d. 数据记录与分析:设计一个数据库,将轴流式通风机的各项参数数据进行记录与存储,并提供数据分析和历史查询功能。
3. 安全措施a. 温度监测:安装温度传感器,及时监测轴流式通风机的温度,一旦温度过高,立即停机,并发出警报通知。
b. 防爆装置:在设计中考虑到煤粉具有易燃易爆的特性,安装防爆装置,确保煤粉的输送过程安全可靠。
c. 火灾报警:安装火灾探测器,并与系统联动,一旦发现火灾,立即触发自动停机并通知相关人员。
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轴流压缩机概述陕鼓牌轴流压缩机分为A系列和AV系列,A系列为静叶不可调,AV系列为全静叶可调。
目前工业常用的是AV系列,其规格从AV40到AV140共计240个,级数一般为9,18级,该系列压缩机特点是流量、压力调节范围宽广,各工况点效率高,最高可达90%以上。
陕鼓轴流压缩机采用瑞士苏尔寿公司轴流压缩机技术设计制造,系列化、通用化、标准化程度高,设计、制造、加工水平完全符合国际有关通用标准及技术规范,处于国际先进水平。
设计中采用现代设计方法提高了压缩机的效率和机组可靠性,同时结构的改进也便于安装、拆卸以及日常维护。
近几年,由于能源紧缺,高效率、大流量的轴流压缩机越来越多地替代离心压缩机,在以前被认为是离心压缩机的领域使用。
陕鼓设计、制造的轴流压缩机除用于高炉鼓风、空分装置、催化裂化装置、硝酸四合一机组及三合一机组、大型风源风洞等传统领域外,还被用于CCPP(高炉煤气联合循环发电装置)、电站、热压缩、液化天然气、制药、污水处理等领域,产品出口印度、苏丹、巴西、土耳其等国家。
为了保持轴流压缩机的技术领先性,陕鼓对引进技术进行了消化、吸收、再创新,先后开发了小型轴流压缩机,设计流量1000Nm3/min,可为300 m3高炉和40,60万吨/年催化裂化装置配套轴流压缩机,效率可提高8%,10%;开发了轴向进气、径向排气的新型结构轴流压缩机,减少进气损失,并满足用户现场安装空间的要求;开发了目前国产最大的AV100-17轴流压缩机,可满足5800m3高炉鼓风需要;开发了AV112轴流压缩机焊接机壳技术。
轴流压缩机5大技术特点一是轴流压缩机气体动力学设计采用最先进的三元流理论和优化设计方法;采用效率高、压头大的新型叶栅,成功进行了各种反动度叶型组合设计。
在同样参数的条件下,新设计的产品比国外原进口产品级数少1,2级,效率平均提高5,以上,与一般离心压缩机比效率高出10%。
二是采用先进的程序进行转子动力学设计,并将产品安放基础和轴承转子作为一个系统进行各种计算与分析,提高了产品运转的平稳性、安全性和可靠性。
新疆梅花氨基酸AV80汽拖压缩机控制系统介绍最终用户:新疆梅花氨基酸有限责任公司鼓风机厂:西安陕鼓动力股份有限公司风机型号:AV80-12汽轮机厂:杭州汽轮机股份有限公司汽机型号:HNG50/50/32控制厂家:杭州和利时自动化有限公司系统类型:T810一体化透平压缩机控制系统机组工艺:氨基酸发酵罐送风在氨基酸发酵工艺中,发酵罐的温度、压力、PH 值、氧气浓度将直接影响氨基酸生产,汽拖风机为氨基酸发酵罐送风,即为氨基酸提供合适的氧气浓度,同时提供相对稳定的压力,母管压力保持在0.2MPa~0.25 MPa。
AV80-12型轴流压缩机型号说明:AV-全静叶可调轴流压缩风机介质:空气80-转子轮毂直径80cm 12-12级工作转速:4150r/min设计流量:5500Nm3/min额定功率:19987KW吸入风压:0.0924MPa出口风压:0.4Mpa静叶行程范围:22°~79°HNG50/50/32型单缸背压式汽轮机:进汽压力:8.2 MPa进汽温度:520℃排汽压力:0.686MPa额定转速:4150r/min电超速脱扣转速:4706r/min危急保安器动作转速:4880r/min额定功率:25000KW,正常功率19987KW 额定进汽量:161t/h,正常进汽量133.8t/h开环启动与冲高回落暖机升/降速速度控制半自动暖机升/降速手动控制远程/本地转速控制停车控制速度控制软件包速度控制曲线新疆梅花氨基酸AV80汽拖压缩机控制系统介绍拉阀试验试验功能电超速试验机械超速试验启动条件保护功能:z电超速跳车z超速回避保护z超加速跳车z外部ESD跳车z操作员停车命令跳车z启动安全故障跳车z停车手动误操作跳车z调速器失速跳车防喘振控制矢量图制作z压缩机的入口压力z压缩机的出口压力z压缩机入口温度z压缩机出口温度z压缩机入口流量差压z斜率调节因子z初始安全裕度z总安全响应z微分响应z。
陕西鼓风机厂轴流压缩机培训教材目录一、轴流压缩机的发展概况二、轴流压缩机的基本工作原理三、机组的自动调节及保安系统四、轴流压缩机选型五、轴流压缩机与管网联合工作六、轴流压缩机配套辅机设备七、其他一、轴流压缩机的发展概况在十九世纪,轴流式鼓风机已应用于矿山通风和冶金工业的鼓风。
但限于当时的理论研究和工业水平还比较落后,这种风机的全压只有10~30mmH2,O效率仅达15~25%。
1853 年都纳尔(Tournaire )向法国科学院提出了多级轴流式压缩机的概念。
1884 年英国 C.A. 帕森斯(Parsons)将多级反动式透平反向旋转,得出了第一台实验用轴流式压缩机,但效率很低。
二十世纪初期,帕森斯制造了第一台轴流式压缩机,19 级,流量85m3/min,压力12.1kPa·G,转速4000r/min ,效率约60%。
由于效率低,故轴流式压缩机未能成功地推广应用。
从二十世纪三十年代开始,由于航空事业发展的需要,对航空燃气轮机进行了大量的理论和试验研究,特别是对轴流式压缩机的气体动力学的理论研究和平面叶栅吹风的实验研究,使轴流压缩机的理论和设计方法不断完善,效率提高到80~85%。
从四十年代开始,轴流式压缩机已广泛应用于航空燃气轮机中,迄今仍占有很重要的地位。
现代轴流式压缩机的效率可高达89~91%,甚至更高。
瑞士苏尔寿(SULZER)公司是世界上轴流压缩机设计制造技术的先进代表。
1932 年苏尔寿公司制造了世界上第一台增压锅炉使用的工业轴流压缩机,1945 年苏尔寿公司制造了第一台轴流式高炉鼓风机,其流量为1200~1800m3/min,压力为78775~142179Pa(G),转速为5200r/min ,功率为3900kW,由电动机驱动。
此后轴流式高炉鼓风机逐渐被采用,多为固定静叶式,由汽轮机驱动,通过改变汽轮机的转速来调节高炉使用工况。
这种压缩机的缺点是稳定工作区较窄,而且在部分负荷时压缩机的效率比较低。
概述轴流压缩机是为高炉提供风源的设备。
由陕鼓集团引进瑞士苏尔寿集团的技术,自行设计、制造的。
具有流量调节范围宽和效率高等特点。
一、AV71-14风机参数1、轴流压缩机型号:AV71-14 介质:空气设计流量:3917NM3/min 进口温度:8.8 ℃进口压力:0.099 MPa(A)排气压力:0.47 MPa(A)工作转速:4600 r/min 最大轴功率:15165 KW旋转方向:从进气端看为顺时针厂家:西安陕鼓动力股份有限公司2 、电动机型号:TS 额定电压:10000 V 额定功率:22000 KW电流:1433 A 效率:98.5% 转速:1500 r/min 频率:50 HZ 冷却方式:上水冷旋转方向:从轴端看为顺时针冷却器工作压力:0.52 MPa 最大压力:0.76 MPa 工作温度:80 ℃(冷却水压根据实际需要调节,一般在0.2——0.4MPa之间)厂家:加拿大GE公司3、增速箱(变速器)型号:SG-710/6 传递功率:22000 KW 使用系数:1.4输入转速:1500 r/min 输出转速:4600 r/min 传动比:4600/1500=3.066 布置方式:平行轴、硬齿面、双斜齿盘车装置电动机功率:15 KW 盘车转速:70 r/min 全自动盘车厂家:瑞士MAAG4、动力油站没箱容量:450 L 输出油压:12.5 MPa 输出油量:33 L/min 过滤精度:5 um 电机功率:15X2 KW 蓄能器规格:25X2 L电机转速:1450 r/min油泵:恒压变量轴向柱塞泵冷油器/列管式冷却器型号:HY0321P 冷却面积:1 M2加热功率:2X2 KW 电加热器电压:220 V/AC厂家:新懿机电技术发展(西安)有限公司5、润滑油站容积:12500 L 油泵流量:1270 L/min 压力:0.5 MPa 功率:18.5X2 KW 电机电压:380 V/AC 油雾风机电压:380V/AC 供油温度:40-45 ℃双联冷油器型号:SG::6-150/16 冷却水量:120 T/h 冷却面积:150X2 m2进水压力必须小于润滑油压力过滤精度:20 um厂家:常州华立液压润滑设备有限公司6、进气滤风室滤筒个数:10排*17列*2层=340个厂家:江苏东泽环保科技有限公司7、风机顶升油泵8、电机顶升油泵9、整流珊10、伺服马达11、双金属模片式联轴器(风机------增速箱、电机-----增速箱)12、防喘振调节阀①(即小防喘振阀)执行方式:气动13、防喘振调节阀②(即大防喘振阀)执行方式:气动14、高位油箱油箱容积:3000L 止回阀:DN10015、止回阀(即逆止阀)助关方式:气动气源压力:0.4MPa 关闭时间:3-----5S(可调)16、排气消音器17、放空消音器18、送风阀19、电动放风阀执行方式:电动通径:DN50020、空气补偿器二、AV80-16风机参数1、轴流压缩机型号:AV80-16 介质:空气设计流量:5813 NM3/N 进口温度:8.8 ℃进口压力:0.0993 MPa 排气压力:0.5713 MPa 工作转速:4080 r/min 最大轴功率:25424 KW旋转方向:从进气端看为顺时针2 、电动机型号:TS 额定电压:10000 V 额定功率:37000 KW 电流:2162 A 转速:1500 r/min频率:50 HZ 冷却方式:上水冷旋转方向:从轴端看为逆时针冷却器工作压力:0.52 MPa 最大压力:0.76 MPa 工作温度:80 ℃(冷却水压根据实际需要调节,一般在0.2——0.4MPa之间)3、增速箱(变速器)型号:GD-80 传递功率:37000 KW输入转速:1500 r/min 输出转速:4080 r/min 传动比:4080/1500=2.72 布置方式:平行轴、硬齿面、双斜齿盘车装置全自动盘车4、动力油站型号:87021CK没箱容量:800 L 输出油压:12.5 MPa 输出油量:71 L/min 过滤精度:5 um 电机功率:18.5X2 KW 蓄能器规格:40X2 L油泵:恒压变量轴向柱塞泵电机转速:1470 r/min冷油器循环泵冷却型号:HY0322D(P)冷却面积:2.1 M2进水压力:0.35 MPa 加热功率:2X3 KW 电加热器电压:220 V/AC5、润滑油站容积:12500 L 油泵流量:1270 L/min 压力:0.5 MPa 功率:18.5X2 KW 电机电压:380 V/AC 油雾风机电压:380V/AC 双联冷油器型号:SG::6-150/16 冷却水量:120 T/h 冷却面积:150X2 m2过滤精度:20 um 进水压力必须小于润滑油压力6、进气滤风室7、风机顶升油泵8、电机顶升油泵9、整流珊10、伺服马达11、双金属模片式联轴器(风机------增速箱、电机-----增速箱)12、防喘振调节阀①(即小防喘振阀)执行方式:气动13、防喘振调节阀②(即大防喘振阀)执行方式:气动14、高位油箱油箱容积:3000L 止回阀:DN10015、止回阀(即逆止阀)助关方式:气动气源压力:0.4MPa 关闭时间:3-----5S(可调)16、排气消音器17、放空消音器18、送风阀19、电动放风阀执行方式:电动通径:DN50020、空气补偿器22、现场放风阀三、机组启动前准备1、接到启动风机命令后,记录通知起机人姓名及时间;2、检查冷却水系统、配电系统、气路系统等,都应处于正常可用工作状态;3、启动润滑油泵、加热器及油雾风机,给高位油箱打油,并检查油压在025-0.30MPa,启动动力油泵,检查动力油压力在12.3-12.5MPa左右4、检查仪表、电气控制系统及报警系统已正常投用;5、打开试验开关,调试静叶、防喘振阀及放风阀是否开关好用到位,送风阀和联络阀根据实际情况调试;6、轴流压缩机的静叶必须关闭到最小启动角14度(80风机22度);7、防喘振阀、放风阀(现场放风)必须100%打开;8、逆止阀(即止回阀)和送风阀必须100%关闭;9、手动关闭(严)非送风联络阀,完全打开将要送风使用的联络阀;10、启动电机顶升油泵、风机顶升油泵,开启盘车电机,检查现场有无异响及漏油等情况;11、PLC柜上机组运行转换开关在停止位置,试验开关复位,存储器复位,机组启动条件满足变为绿色。
背压拖动轴流压缩机启动调试方案编制:审核:批准:***********公司2012年9月20日1 简要概述*****背压拖动轴流压缩机组,采用的是杭州汽轮机股份有限公司生产的型号为HNG32/25/16型汽轮机;压缩机为西安陕鼓动力股份有限公司生产的A45-12轴流压缩机。
2 设备规范2.1汽轮机技术规范及设备规范代号T8545型号HNG32/25/16额定功率8015KW 正常功率6493KW额定转速7040 r/min 正常转速7000 r/min调速范围5280~7392 r/min危急保安器动作8131r/min电超速脱口7983 r/min进汽压力8.83Mpa(a)进汽温度535℃额定进汽流量18.7Kg/S(63.72T/H)正常进汽流量15.4 Kg/S(55.44T/H)排汽压力 1.27 Mpa(a)排汽温度297.8℃(查排汽曲线)2.2 轴流压缩机技术规范型号:A45-12 介质:空气(A-全静叶不可调式轴流压缩机45-轴流压缩机转子轮毂直径为45cm 12-轴流压缩机级数为12级)进口流量:1837.76N m3/min 进口温度:15.7℃进口压力:0.0996MPa(a) 相对湿度:76% 出口压力:0.392MPa 工作转速:6000~7350 r/min一阶临界转速:2700 r/min二阶临界转速:8850 r/min轴功率:6493KW旋转方向:顺时针(从风机进气端看)2.3 A45-12轴流压缩机各工况点性能参数启动力矩:2974N.M 静力矩:296N.M2.4 汽轮机数字电液控制系统DEH采用WOODWARD505电子调节器,505同时接受两个转速传感器变送的汽轮机信号,将接受到的转速信号与505预先设定的转速值进行比较,然后输出调整执行信号(4---20mA),再经电液转换成二次油压(0.15---0.45MPa),二次油压通过油动机操纵调节汽阀,控制进汽量来控制汽轮机转速、功率及排汽压力,进行汽轮机启动、停机操作,并设有电子超速保护。
轴流压缩机自控系统第一部分轴流压缩机概述一、轴流压缩机1.离心风机与轴流风机的区别离心风机——轴向进气,径向排气。
即:气流流动方向垂直轴线。
轴流风机——轴向进气,轴向排气。
即:气流流动方向平行于轴线。
2、轴流压缩机产品型号含义A 40——9动叶级数轮毂直径cm静叶不可调轴流压缩机A V 56——13动叶级数轮毂直径cm全静叶可调轴流压缩机3、轴流压缩机结构AV型轴流压缩机主要件名称机壳、静叶承缸、调节缸、主轴、动叶片、静叶片、轴承箱、支承轴承、止推轴承、进口圈、扩压器、液压伺服马达(或电动调节机构)、密封。
4、轴流压缩机机组配置形式1)汽轮机拖动2)电机拖动二、机组控制系统1、分类1)按作用分☆第二种配置形式:汽轮机拖动的两机组,由汽轮机+风机构成。
风机 汽机低压端 高压端进汽端排汽端 控制系统压缩机组监控保护 生产工艺调节透平机组控制系统按其服务对象一般分为生产工艺调节和机组运行状态的监控及保护。
生产工艺调节主要是指为满足生产工艺需要,机组控制系统完成对机组运行参数的调整,它是生产的需要,是机组所服务的装置的工艺需要。
机组运行状态的监控及保护,是指为机组操作人员提供了解机组运行状况的界面同时提供保证机组能正常、安全、可靠地运行的监控与安全自保功能。
工艺调节功能主要是对压缩介质的流量、压力的调整。
调整的手段主要有:调整静叶(或进口导叶、进口节流门)角度、改变机组转速等。
机组运行状态的监控及保护功能主要完成对机组运行过程中的各种运行参数的采集、显示、记录以及完成各种逻辑联锁与保护功能。
2)按专业分2、自控系统组成第二部分轴流压缩机自控系统一、轴流压缩机工艺系统图纸上面标注的流程图二、轴流压缩自控系统的作用压缩机作为供风设备是各种工艺装置的心脏,机组能否正常运转就是工艺装置能否正常运转,而机组自控系统是机组的中枢神经指挥中心,直接指挥机组的正常运转,因此自控系统是压缩机组的重要组成部分。
陕鼓的轴流压缩机组控制技术是随同轴流压缩机的引进从当时的瑞士苏尔寿公司一起引进的,随着自动化控制技术的不断发展,轴流压缩机组控制技术也在我们的努力下不断的吐故纳新,因此陕鼓的轴流压缩机组控制技术是领先的,也是完善的。
三、轴流压缩自控系统的组成一般控制系统冗余控制系统1、监控回路的构成1)传感测量部分它的作用是将需在控制室远程监控的过程量参数(如压力、流量、温度、物位、位置、轴振动、轴位移、转速等)通过传感测量元件检测并转换成监控系统能接受的电信号(如电流、电压、电阻等)。
风机控制常用的传感测量元件有以下几种:热电阻、热电偶、压力变送器、差压变送器、位置变送器、液位变送器轴振动、位移、转速传感器(电涡流探头)另外,还有一些根据控制要求的设定值,将过程量转换成开关量信号(又称数字量信号或接点信号)的检测元件,如压力开关、差压开关、温度开关、液位开关等。
这些信号通常用于报警和联锁。
传感测量元件安装在现场的设备和管道上,这就是我们通常所谓的一次仪表2)监控部分(监视、调节控制、联锁保护)它是控制系统的核心。
其作用是接收来自传感测量元件的信号,经过控制运算处理,输出控制信号(模拟量和数字量)至执行机构或电器控制设备,实现对机组或被控设备的运行参数的监视操作、调节控制和联锁保护。
监控设备通常安装在控制室,即所谓的二次仪表。
它的选型配置决定了控制系统的档次和水平。
通常有以下几种配置型式:——常规仪表;——PLC系统;——DCS系统。
3)执行机构部分它是控制系统的执行单元,其接收监控单元的控制指令信号,完成被控设备的控制和操作。
典型的执行机构有:阀门、电磁阀、电气控制元件设备(如:继电器、接触器、电机等)以及轴流风机的静叶伺服系统等。
2、自控系统监控内容的构成1)运行参数的现场监视系统通过安装在现场的显示仪表(如:压力表、温度计、液位计、流量计等),由操作运行人员通过现场巡视的方式了解机组的运行状况。
就目前机组控制系统的发展,实施现场监控的参数越来越少,普遍实施的是控制室监控。
通常在现场监控的参数往往是机组不太关键的参数,有的参数是与控制室监控参数双重设置2)运行参数集中监视系统在控制室对机组的运行参数实施集中监控,例如:风机流量,进出口压力、温度,润滑油压力、温度,轴承温度,轴振动、轴位移,执行机构的位置反馈,风机的驱动设备的运行参数以及一些相关的工艺参数等。
有些运行参数也可作为控制保护参数。
例如风机出口压力、流量既是工艺运行参数,又可作为防喘振控制用参数。
又比如润滑油压力、风机轴位移等既是机组运行参数,又可作为联锁保护用参数,当其超限时,要发出声、光报警信号,提醒操作者注意及时监控处理,紧急情况时可联锁自动停机。
3)调节控制系统又称过程控制系统。
简单来说就是对有些相关的模拟量进行采集、运算处理、调节控制。
风机的流量(或压力)调节和防喘振控制就是常见的风机调节控制系统。
通常有以下几种调节控制系统:——流等量/等压力调节控制;——风机防喘振控制;——汽机转速调节控制。
——汽机热井液位调节控制;——汽机汽封压力调节控制5)联锁保护系统又称逻辑控制系统。
简单来说就是对有些相关的开关量(又称数字量)进行采集、逻辑运算处理,实现顺序控制和逻辑联锁。
在风机控制中的启动联锁、停机联锁、油泵自动联锁切换、逆流保护等均属于联锁保护系统。
--机组启动联锁程序 --风机静叶释放程序--机组自动操作程序 --风机逆流保护程序--机组安全运行程序 --机组停机联锁程序--润滑油泵联锁程序 --润滑油加热器联锁程序--动力油泵联锁程序 --动力油加热器联锁程序--冷凝液泵联锁程序 --机组盘车控制程序3、轴流压缩机控制系统1)-启动联锁2)-停机联锁3)-润滑油控制系统4)-动力油控制系统5)-轴系监视系统6)-防喘振保护系统7)-防逆流保护系统8)-定风量/定风压—静叶调节系统第三部分各个子系统的介绍一、启动联锁二、停机联锁三、润滑油控制系统1、润滑油泵控制轴流压缩机组润滑油系统通常配备两台电动油泵,机组正常运行时其中一台作为主泵运行,另一台则作为备泵。
机组启动前,将低压电控盘(或现场操作箱)上的润滑油泵选择开关1#电动泵和2#电动泵打到投自动位,这样润滑油两台电动泵就可以在机组自动控制系统中进行远程控制。
开机前通常在画面上用手动按钮启动其中一台泵(如1#泵)运行,那么启动的这台泵在机组正常运行中就作为主泵运行,另一台泵(2#泵)就作备泵而处于待命状态。
当运行中出现“润滑油压力低”报警时,备泵就自动投入运行,从而使油压达到正常值。
在润滑油压恢复正常且平稳后就可以手动停止其中一台电动泵,一般选择停最先启动的那台泵(即1#泵),那么这时自动投入的备泵(2#泵)就作为主泵运行,而维护人员再去排查停止的那台泵(1#泵)是否存在问题2、润滑油电加热器控制润滑油电加热器只是在启机前油温低时才开启,在机组运行起来后电加热器则一直处于停止状态。
润滑油电加热器由低压电控手动启停,通常在控制系统的操作画面也可手动启停。
润滑油电加热器处于电加热状态时,如果润滑油箱温度高,机组控制系统会发出信号给低压电控,自动停止电加热器;如果润滑油温度正常后,也可通过低压电控盘或在操作画面手动停止电加热器。
动力油泵及动力油电加热器的操作控制原理完全类同于润滑油系统汽拖轴流压缩机组中冷凝液泵的控制同于润滑油泵的控制,不同点在于冷凝液泵控制中两泵都启动后液位正常后的备泵停止为自动停泵.四、动力油控制系统(略)五、轴系监视系统六、防喘振保护系统1、喘振介绍喘振是透平压缩机的固有特性。
喘振是压缩机在阻力网络系统中工作时产生的非稳定工况。
在此工况下,正常的气流流动和增压已经完全破坏,气动参数随时间剧烈地变化,并产生巨大的噪音和机器振动。
当进气量过小时,在叶片凸侧面将出现气流分离现象,当气流分离现象严重时,造成压缩机排气压力降低,如果管网容量较大,压力较高,则管网压力大于排气压力,使压缩机的排气量更加减小,加剧气流分离现象。
连锁反应的结果,会使压缩机排气量为零,甚至为负(倒流),但管网压力也不是维持不变,随着管网向工艺排气,他的压力也在下降,当压力下降到低于压缩机排气压力时(压缩机仍在旋转,产生压力),压缩机又向管网排气,使管网压力上升,如果管网阻力不变,则又会周而复始地重复上述现象,形成气忽小忽大,忽进忽出的“喘振”现象。
喘振现象的进一步恶化,将可能产生极其危险的逆流工况。
所以防喘振控制是风机重要的保护系统,尤其轴流压缩机。
防喘振控制的基本原理是在风机接近喘振工况时,通过调整风机出口处的防喘振阀,使防喘振阀打开至一定角度,来改变管网阻力,以达到消除喘振的目的。
为了提高防喘振控制的可靠性,除了选用高质量的硬件外,软件设计时也采取了一些特殊控制运算功能,如折线函数、动态响应、快开慢关、自动操作与闭锁、防误操作等。
2、轴流压缩机运行特性曲线介绍1)工作区域2)喘振区域3)旋转失速区4)5)3、防喘振控制逻辑4、防喘振阀1)防喘阀常见种类气动薄膜式、气动汽缸式和液动式。
2)主要特点(1)阀门必须快开与完全可靠;(2)阀门流量充分以防止起浪点;(3)避免噪音和振动所产生的压缩机和管道损害。
(4)起动和停车时的敏感控制A 阀门应随阶跃响应而活动,超调应限制在最小;B 阀门备有正反馈位置;C 阀门仪表附件调整简单。
3)防喘阀工作原理七、防逆流保护系统1、防逆流保护逆流是轴流压缩机最危险的工况。
造成逆流的原因有两个方面:(1)工艺系统事故使系统的压力骤升,造成气流向轴流压缩机倒流。
(2)喘振状态的进一步发展。
轴流压缩机进入喘振工况,若不及时排除,由于工艺系统和管网的容量很大,就会产生持续逆流。
由于出口压力高,压缩机气体不能畅通输出,则旋转机械能将其转化为热能使叶片膨胀,造成动叶与静叶的相碰而损坏轴流压缩机。
因此,我们说防止逆流的根本措施是加强防喘振控制,阻止喘振状态的进一步升级,其二是防止出口气体的倒流。
逆流保护是通过逻辑控制系统和防喘振系统的密切联系,来达到预期的目的的。
逻辑系统根据喘振的强弱、持续时间的长短,进行综合判断处理,大致可以分为三个阶段,实施不同的措施。
A 、靠防喘振控制系统的调节来消除喘振工况。
B 、通过安全运行程序来消除逆流工况。
C 、在迫不得已的情况下实施自动联锁停机程序。
2、控制逻辑3、逆止阀八、安全运行1、安全运行安全运行工况是指轴流压缩机从工艺供气的正常状况中退出,但并不停机,而是通过放空使机组在低负荷维持运行的一种工况。
一旦系统恢复正常,压缩机就可以在短时间内恢复工艺的正常供气。
安全运行避免了频繁启停给用户带来的麻烦和其它损失。
当满足下列任一条件时,压缩机进入安全运行:——轴流压缩机持续逆流——手动安全运行(仪表盘或操作画面按钮)——工艺发出的安全运行信号压缩机安全运行时,首先发出报警,同时轴流压缩机静叶自动关小到最小工作角(催化装置机组轴流压缩静叶可根据具体情况处理,通常先保持静叶角度不变,脱离工艺联系机组处于安全状态后,在手动关小或关闭),此时控制系统还执行以下联锁动作:轴流压缩机防喘阀快速打开轴流压缩机逆止阀立即关闭。