循環(huán)風(fēng)機(jī)稀油站控制系統(tǒng)改造與應(yīng)用

黃玖明+黃良升+莫瑩瑩

【摘 要】柳鋼燒結(jié)廠余熱發(fā)電項(xiàng)目共配4套循環(huán)風(fēng)機(jī)稀油站，在整個(gè)燒結(jié)廠余熱發(fā)電的正常生產(chǎn)中用來(lái)循環(huán)風(fēng)機(jī)及電機(jī)軸瓦確保風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。但是，近年來(lái)循環(huán)風(fēng)機(jī)稀油站在運(yùn)行中陸續(xù)發(fā)生故障，循環(huán)風(fēng)機(jī)軸瓦也因此磨損了幾塊。從中也暴露出稀油站控制系統(tǒng)存在的缺陷，而我們不得不對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造，經(jīng)過(guò)改造后運(yùn)行效果顯著。

【Abstract】In Liuzhou iron and steel group sintering plant waste heat power generation projects， it allocated with a total of 4 sets of circulating fan thin oil station， used for circulating fan and motor bearings in the normal production of the whole sintering plant waste heat power generation to ensure the normal operation of wind turbines. However， in recent years， failure occurs constantly in the operation of the circulating fan thin oil station， and the circulation of the fan bearing wear a few blocks. It also reveals the defects of the control system of the thin oil station， we have to transformation the control system， after this transformation， its operation is good.

【關(guān)鍵詞】循環(huán)風(fēng)機(jī)；稀油站；控制系統(tǒng)；改造

【Keywords】circulating fan； thin oil station； control system； reform

【中圖分類號(hào)】TF345.4 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0154-02

1 燒結(jié)廠循環(huán)風(fēng)機(jī)原控制系統(tǒng)使用情況

1.1 工作原理

燒結(jié)廠余熱發(fā)電現(xiàn)有4臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)各配1套稀油站裝備，向風(fēng)機(jī)和電機(jī)軸瓦提供潤(rùn)滑油。每套稀油站各置2臺(tái)油泵，兩臺(tái)油泵以一主一備的方式進(jìn)行工作，向風(fēng)機(jī)、電機(jī)的軸瓦提供0.4MPa的潤(rùn)滑油壓。當(dāng)油泵或油路系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，電控箱因壓力降低向中控室發(fā)出報(bào)警，同時(shí)強(qiáng)迫備用油泵投入工作建立油壓，此時(shí)如果備用油泵的投入使得油壓恢復(fù)后，則備用油泵停止運(yùn)行保持原來(lái)的主備關(guān)系繼續(xù)工作，如果兩臺(tái)油泵同時(shí)工作都無(wú)法滿足風(fēng)機(jī)最低允許工作壓力時(shí)，電控箱則輸出一個(gè)跳主機(jī)的指令，強(qiáng)迫風(fēng)機(jī)停止工作。

1.2 自身的優(yōu)勢(shì)

燒結(jié)廠原稀油站電控箱是由繼電器、接觸器等電氣元件組成的控制系統(tǒng)，其實(shí)用性強(qiáng)，不需要DCS系統(tǒng)參與邏輯控制就可以實(shí)現(xiàn)主油泵的啟停、備用油泵的投切以及與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)等功能。油系統(tǒng)與主系統(tǒng)DCS獨(dú)立控制，不受DCS系統(tǒng)故障的影響，當(dāng)DCS發(fā)生故障時(shí)油站工作油泵與備用油泵的關(guān)系仍起作用。

1.3 存在的問(wèn)題

當(dāng)油系統(tǒng)壓力降低時(shí)，備用油泵會(huì)因壓力低于整定值而啟動(dòng)，高于整定值而停止，而當(dāng)油系統(tǒng)壓力經(jīng)常較厲害時(shí)，電機(jī)就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)頻繁動(dòng)作，使得備用泵因短時(shí)間內(nèi)頻繁動(dòng)作而燒毀電機(jī)。電控箱是通過(guò)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖保護(hù)功能的，內(nèi)部元件多，發(fā)生故障的概率也相應(yīng)地增大，易出現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)的現(xiàn)象。

2 循環(huán)風(fēng)機(jī)改造過(guò)程

2.1 設(shè)計(jì)要求

取消原電控箱內(nèi)由各種繼電器串、并連組合起來(lái)以控制稀油站油泵的啟停和各種保護(hù)功能，引入目前工業(yè)控制主流的DCS集散控制系統(tǒng)替代電控箱來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)風(fēng)機(jī)稀油站的邏輯控制。由DCS系統(tǒng)控制要求能實(shí)現(xiàn)稀油站主油泵的啟停和備用油泵的備用功能，以達(dá)到維持穩(wěn)定油壓的目的[1]。

2.2 繪制電氣圖

根據(jù)控制的要求繪制電氣原理圖。取消電控箱內(nèi)1號(hào)、2號(hào)油泵主備關(guān)系所有電氣的聯(lián)鎖點(diǎn)，將原有的高、低油壓報(bào)警和啟、停備用等聯(lián)鎖信號(hào)傳至DCS控制柜。

2.3 電控箱電氣元件的配置

電控箱內(nèi)需要的電氣元件主要的有：接觸器、熱繼電器、斷路器、按鈕和指示燈等。需要根據(jù)2臺(tái)油泵功率的來(lái)選配電控箱內(nèi)的電氣元件，2臺(tái)油泵的功率都是4kW，電氣元件配置：

熱繼電器型號(hào)，LRD-14C，規(guī)格，7～10A；接觸器型號(hào)，LC1-D40，規(guī)格，220V；

自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)型號(hào)，IC65N 4P，規(guī)格，32A；轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)型號(hào)，LW8-10D，規(guī)格，500V/15A；起動(dòng)按鈕型號(hào)，LAY3-11D，規(guī)格，綠色；停止按鈕型號(hào)，LAY3-11D，規(guī)格，紅色；指示燈型號(hào)，AD5-220，規(guī)格，綠色、紅色。

2.4 DCS下位機(jī)控制程序組態(tài)

進(jìn)入DCS下位機(jī)CoDeSye控制系統(tǒng)進(jìn)行控制程序的組態(tài)：

建立順序控HSSCB5功能塊。并將1#油泵定義為：S1XYZYB1；2#油泵定義為：S1XYZYB2。

功能塊使用到的管腳作定義解釋：V1為開(kāi)位置狀態(tài)反饋輸入點(diǎn)；V2為關(guān)位置狀態(tài)反饋輸入點(diǎn)；L0為電氣故障；L6為自動(dòng)開(kāi)命令；SD為遠(yuǎn)方操作為0，就地手動(dòng)為1值；DV為開(kāi)指令。

3 操作方法

3.1 就地操作

兩臺(tái)油泵不論將哪臺(tái)選擇到就地操作，都可以對(duì)相應(yīng)的油泵進(jìn)行操作，因?yàn)閮膳_(tái)油泵沒(méi)有硬件聯(lián)鎖，所以可以根據(jù)需要有選擇地啟停油泵。特別說(shuō)明，就地操作時(shí)另一臺(tái)油泵沒(méi)有備用功能。

3.2 遠(yuǎn)程操作

遠(yuǎn)程操作可以實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)油泵“互備”的功能，但是需要完成以下步驟：

①需要將兩臺(tái)油泵的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)都選擇到遠(yuǎn)程操作，這是實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)油泵“互備”功能的前提；

②在DCS畫(huà)面上兩臺(tái)油泵的符號(hào)不能出現(xiàn)有“檢修”和“就地”的狀態(tài)，如果有則需要作相應(yīng)的處理，否則將無(wú)“互備”的功能。

③正常啟動(dòng)油泵時(shí)，要求先啟動(dòng)其中一臺(tái)，待崗位工觀察油壓正常后，點(diǎn)擊投入DCS畫(huà)面上的“互備”聯(lián)鎖按鈕，這時(shí)畫(huà)面上的“互備”聯(lián)鎖按鈕變成紅色，說(shuō)明投入成功，此時(shí)稀油站的兩臺(tái)油泵具備互備功能。

④當(dāng)油站油壓高于0.2MPa時(shí)允許循環(huán)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)油壓高于0.35MPa時(shí)，在DCS畫(huà)面提示油壓高報(bào)警；當(dāng)油站油壓低于0.14MPa時(shí)備用泵啟動(dòng)投入工作；當(dāng)油站油壓低于0.05MPa時(shí)保護(hù)動(dòng)作跳循環(huán)風(fēng)機(jī)高壓斷路器。

4 循環(huán)風(fēng)機(jī)改造后的使用情況

4.1 改用DCS系統(tǒng)控制的優(yōu)點(diǎn)

①單臺(tái)油泵工作時(shí)，當(dāng)備用油泵泵體或電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可人為的退出備用油泵聯(lián)鎖，避免備用油泵再次投入而使故障擴(kuò)大化。

②兩臺(tái)油泵互為備用時(shí)，當(dāng)兩臺(tái)油泵都正常的情況下投入備用油泵聯(lián)鎖，兩臺(tái)油泵則按一主一備的方式進(jìn)行工作，當(dāng)壓力低于啟動(dòng)備用泵的整定值時(shí)，則由DCS輸出啟動(dòng)備用油泵的指令，強(qiáng)迫備用油泵投入工作，當(dāng)備用油泵建立穩(wěn)定油壓后，DCS系統(tǒng)則發(fā)出一個(gè)報(bào)警以提醒運(yùn)行人員停下工作油泵，這樣不僅實(shí)現(xiàn)油泵的備用功能而且避免備用油泵頻繁動(dòng)作而燒毀電機(jī)的故障發(fā)生。

4.2 改造后仍存在的問(wèn)題

①改造后的油站控制系統(tǒng)是在DCS的參與下才能實(shí)現(xiàn)功能的，所以易受DCS系統(tǒng)故障的影響，當(dāng)DCS發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)油站工作油泵與備用油泵均無(wú)法控制。

②改造后的油站控制系統(tǒng)需要從現(xiàn)場(chǎng)采集油壓等信號(hào)傳至DCS系統(tǒng)I/O柜，DCS系統(tǒng)I/O柜也要輸出控制油泵的信號(hào)至現(xiàn)場(chǎng)控制箱，距離長(zhǎng)易受線路故障的影響。

5 結(jié)論

2016年3月17日，燒結(jié)廠余熱發(fā)電2號(hào)機(jī)利用265鍋爐年修的機(jī)會(huì)對(duì)265循環(huán)風(fēng)機(jī)稀油站控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，這是第3臺(tái)改造的稀油站，改造后稀油站運(yùn)行可靠。稀油站在油泵正常工作的情況下可以定期輪換作業(yè)，提高設(shè)備的使用壽命；當(dāng)油系統(tǒng)壓力降低時(shí)，通過(guò)DCS系統(tǒng)的介入可以將備用油泵投入工作以維持循環(huán)風(fēng)機(jī)工作的正常油壓；當(dāng)油泵或者電機(jī)出現(xiàn)異常情況而不能續(xù)繼工作時(shí)可以有選擇地將故障泵退出，避免故障擴(kuò)大化。這次改造已取得初步的成效！

【參考文獻(xiàn)】

【1】陳亦倩.鋼鐵企業(yè)工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應(yīng)用水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔的節(jié)能改造[J].節(jié)能，2015（03）：56-61.