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空分装置膨胀透平控制系统的改造

作者:未知

  摘 要 从宁夏石化公司化肥一厂空分装置膨胀透平系统的现状进行分析,论述了控制系统改造的必要性,并提出了控制系统的改造方法和改造后的优点。
  关键词 膨胀透平;控制系统;DCS;改造
  中图分类号:TB653 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2015)02-0185-01
  1 概述
  宁夏石化公司化肥一厂空分装置膨胀透平系统有两台,其中1#膨胀透平(4111-T1)为电机拖动,2#膨胀透平(4111-T2)为风机拖动。正常操作时,主用4111-T1,而4111-T2处于备用状态,本文以电机制动膨胀透平(4111-T1)为例。本装置膨胀透平由润滑油系统、密封气系统、机组系统组成。建于上世纪八十年代,其控制系统为现场PLC控制,开停车及负荷调整等操作只能在现场控制箱进行。膨胀透平PLC控制系统使用时间较长,存在问题较多,经常出现透平停车事故,而且由于操作和监控在现场,原有PLC不能记录事故现象和操作记录,事故后问题的判断非常困难。
  2 改造思路
  膨胀透平机控制系统由DCS实现,在中控室进行启动、停止及负荷调整,并监视现场过程参数,保留原现场所有的控制功能,具体内容有:现场功率、电流、转速、温度、喷嘴开度;油泵的运行(停止)状态、故障状态;“-油泵启动”按钮、“油泵停止”按钮;喷嘴“开”状态、喷嘴“关”状态、“故障”状态;“喷嘴开”按钮,“喷嘴关”按钮;“加热器运行(停止)”状态;“机柜上电”状态;“控制回路上电”状态;超速报警、油压低报警、管口压力高报警;油泵的启动、加热器启动、机组的启动、切断阀的关闭、系统复位等全部引入DCS,同时通过DCS返回现场控制柜,利用DCS“现场-中控”按钮的切换,实现现场、中控室选择操作。
  3 改造方案
  膨胀透平的控制及显示由两个现场控制箱组成,其中一个控制箱完成现场油泵、机组的启、停等所有现场控制功能及转速、功率、电流、润滑油温度等显示功能。现场另一个控制箱内安装就地显示仪表,显示现场润滑油压、密封气压等。
  1)辅助油泵,见图1。
  2)密封气系统。
  密封气系统由现场手轮调整及现场密封器压力显示组成。密封气的大小可由现场手轮调整,密封气为仪表风和低压氮气,由现场就地显示仪表显示。密封气系统不进行改造。
  3)机组系统,见图2。
  4)仪表显示。
  ①透平转速:保留现场转速指示并将转速引入DCS显示。
  ②功率:取消现场显示,把功率显示引入DCS显示。
  ③电流:取消现场显示,把电流信号引入DCS指示。
  ④润滑油压力:将现有压力开关改为变速器测量,引入DCS指示,并通过报警设定将报警值作为联锁条件,使得润滑油压力低时,透平停车。现场可以通过变速器液晶显示查看实际油压,也可以通过就地压力表查看。
  ⑤间隙压力:保留现有显示,并将现场开关改为变速器测量,指示引入DCS,并通过报警设定将报警值作为联锁条件,当达到间隙压力高时,透平停车;现场可以通过变速器液晶显示实际间隙压力,保留现场就地压力表。
  ⑥喷嘴开度:保留现场开度指示,以便现场操作时监控,并将喷嘴开度指示引入DCS监控。
  ⑦轴承内侧温度:取消现场温度显示仪表,把温度信号引入DCS显示。
  ⑧轴承外侧温度:取消现场显示,把温度信号引入DCS
  指示。
  利用DCS功能,所有引入DCS的参数,均作了历史记录和操作记录,以便故障的查找。
  4 结束语
  通过膨胀透平控制系统的改造,整个膨胀透平的控制由DCS实现,并通过DCS监视现场过程参数,还可以通过DCS上的“中控-就地”选择开关,满足操作人员选择在中控或现场进行操作的要求。


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