循環(huán)風機稀油站控制系統(tǒng)改造與應用

黃玖明+黃良升+莫瑩瑩

【摘 要】柳鋼燒結廠余熱發(fā)電項目共配4套循環(huán)風機稀油站，在整個燒結廠余熱發(fā)電的正常生產(chǎn)中用來循環(huán)風機及電機軸瓦確保風機正常運行。但是，近年來循環(huán)風機稀油站在運行中陸續(xù)發(fā)生故障，循環(huán)風機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，而我們不得不對控制系統(tǒng)進行了改造，經(jīng)過改造后運行效果顯著。

【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.

【關鍵詞】循環(huán)風機；稀油站；控制系統(tǒng)；改造

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

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

1 燒結廠循環(huán)風機原控制系統(tǒng)使用情況

1.1 工作原理

燒結廠余熱發(fā)電現(xiàn)有4臺循環(huán)風機，每臺循環(huán)風機各配1套稀油站裝備，向風機和電機軸瓦提供潤滑油。每套稀油站各置2臺油泵，兩臺油泵以一主一備的方式進行工作，向風機、電機的軸瓦提供0.4MPa的潤滑油壓。當油泵或油路系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電控箱因壓力降低向中控室發(fā)出報警，同時強迫備用油泵投入工作建立油壓，此時如果備用油泵的投入使得油壓恢復后，則備用油泵停止運行保持原來的主備關系繼續(xù)工作，如果兩臺油泵同時工作都無法滿足風機最低允許工作壓力時，電控箱則輸出一個跳主機的指令，強迫風機停止工作。

1.2 自身的優(yōu)勢

燒結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)，其實用性強，不需要DCS系統(tǒng)參與邏輯控制就可以實現(xiàn)主油泵的啟停、備用油泵的投切以及與風機聯(lián)鎖停機等功能。油系統(tǒng)與主系統(tǒng)DCS獨立控制，不受DCS系統(tǒng)故障的影響，當DCS發(fā)生故障時油站工作油泵與備用油泵的關系仍起作用。

1.3 存在的問題

當油系統(tǒng)壓力降低時，備用油泵會因壓力低于整定值而啟動，高于整定值而停止，而當油系統(tǒng)壓力經(jīng)常較厲害時，電機就會在短時間內(nèi)頻繁動作，使得備用泵因短時間內(nèi)頻繁動作而燒毀電機。電控箱是通過繼電器來實現(xiàn)聯(lián)鎖保護功能的，內(nèi)部元件多，發(fā)生故障的概率也相應地增大，易出現(xiàn)拒動、誤動的現(xiàn)象。

2 循環(huán)風機改造過程

2.1 設計要求

取消原電控箱內(nèi)由各種繼電器串、并連組合起來以控制稀油站油泵的啟停和各種保護功能，引入目前工業(yè)控制主流的DCS集散控制系統(tǒng)替代電控箱來實現(xiàn)循環(huán)風機稀油站的邏輯控制。由DCS系統(tǒng)控制要求能實現(xiàn)稀油站主油泵的啟停和備用油泵的備用功能，以達到維持穩(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、2號油泵主備關系所有電氣的聯(lián)鎖點，將原有的高、低油壓報警和啟、停備用等聯(lián)鎖信號傳至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臺油泵功率的來選配電控箱內(nèi)的電氣元件，2臺油泵的功率都是4kW，電氣元件配置：

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

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

2.4 DCS下位機控制程序組態(tài)

進入DCS下位機CoDeSye控制系統(tǒng)進行控制程序的組態(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為開位置狀態(tài)反饋輸入點；V2為關位置狀態(tài)反饋輸入點；L0為電氣故障；L6為自動開命令；SD為遠方操作為0，就地手動為1值；DV為開指令。

3 操作方法

3.1 就地操作

兩臺油泵不論將哪臺選擇到就地操作，都可以對相應的油泵進行操作，因為兩臺油泵沒有硬件聯(lián)鎖，所以可以根據(jù)需要有選擇地啟停油泵。特別說明，就地操作時另一臺油泵沒有備用功能。

3.2 遠程操作

遠程操作可以實現(xiàn)兩臺油泵“互備”的功能，但是需要完成以下步驟：

①需要將兩臺油泵的轉(zhuǎn)換開關都選擇到遠程操作，這是實現(xiàn)兩臺油泵“互備”功能的前提；

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

③正常啟動油泵時，要求先啟動其中一臺，待崗位工觀察油壓正常后，點擊投入DCS畫面上的“互備”聯(lián)鎖按鈕，這時畫面上的“互備”聯(lián)鎖按鈕變成紅色，說明投入成功，此時稀油站的兩臺油泵具備互備功能。

④當油站油壓高于0.2MPa時允許循環(huán)風機啟動；當油壓高于0.35MPa時，在DCS畫面提示油壓高報警；當油站油壓低于0.14MPa時備用泵啟動投入工作；當油站油壓低于0.05MPa時保護動作跳循環(huán)風機高壓斷路器。

4 循環(huán)風機改造后的使用情況

4.1 改用DCS系統(tǒng)控制的優(yōu)點

①單臺油泵工作時，當備用油泵泵體或電機出現(xiàn)故障時，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大化。

②兩臺油泵互為備用時，當兩臺油泵都正常的情況下投入備用油泵聯(lián)鎖，兩臺油泵則按一主一備的方式進行工作，當壓力低于啟動備用泵的整定值時，則由DCS輸出啟動備用油泵的指令，強迫備用油泵投入工作，當備用油泵建立穩(wěn)定油壓后，DCS系統(tǒng)則發(fā)出一個報警以提醒運行人員停下工作油泵，這樣不僅實現(xiàn)油泵的備用功能而且避免備用油泵頻繁動作而燒毀電機的故障發(fā)生。

4.2 改造后仍存在的問題

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

②改造后的油站控制系統(tǒng)需要從現(xiàn)場采集油壓等信號傳至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至現(xiàn)場控制箱，距離長易受線路故障的影響。

5 結論

2016年3月17日，燒結廠余熱發(fā)電2號機利用265鍋爐年修的機會對265循環(huán)風機稀油站控制系統(tǒng)進行改造，這是第3臺改造的稀油站，改造后稀油站運行可靠。稀油站在油泵正常工作的情況下可以定期輪換作業(yè)，提高設備的使用壽命；當油系統(tǒng)壓力降低時，通過DCS系統(tǒng)的介入可以將備用油泵投入工作以維持循環(huán)風機工作的正常油壓；當油泵或者電機出現(xiàn)異常情況而不能續(xù)繼工作時可以有選擇地將故障泵退出，避免故障擴大化。這次改造已取得初步的成效！

【參考文獻】

【1】陳亦倩.鋼鐵企業(yè)工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應用水動風機冷卻塔的節(jié)能改造[J].節(jié)能，2015（03）：56-61.