CCPP焦炉煤气压缩机DCS控制系统的研究与应用

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科技信息.
专题论 述
C P C P焦 炉煤 号 压缩祁 DC S控 制系 统昀 研 究与 应用
莱 芜钢铁 集 团有 限公 司 自动化部 李蓓 娜 苏军建
[ 摘
王 晓云 秦 玉梅
要 ]莱钢 C P焦 炉煤 气 压 缩机 为 两 级 注 油式 螺 杆 压缩 机 ,利 用 双 螺杆 的旋 转 啮 合 原 理 来 压 缩 焦 炉煤 气 ,该 统 的 D S采用 AB C B生 产 的 A S 0 C 0 F的冗 余 配 置 ,以 P 0 F Mg 2 控制器为基 础, 通过标准的 I / O卡件传送机组信息和发出控制指令 , 具 有高度的可靠性、 安全性 ; 系统工作时 , 一主一从, 同步运行 , 相互冗余 。 旦主控制器因故障而停 止运行 ,从控制器马上变 成主控制器继续工 作 。利用 C F . 变成软件对 I B 81 / O模件进行组态 , 实施程序编制, 通过现 场总线通讯控制现场设备的启停 。运用梯形图( D) L 和功能块 ( B 相 F D) 结合的编程方式 , 实现现场设备的逻辑判断和控制 , 实现设备的连锁控 制。 具有模拟量处理 、 数字量处理 、 控制调节 、 趋势查询 、 监控功能块 , 开 环控制 、 逻辑运算 、 数据转换等功能。控制器 P 0 F和 I M8 2 / 0从站通过 Pob s rf u 现场总线通讯 , i 控制 器 P 0 F和上位机通过工业 以太 网实现 M8 2 数据的交换和共享 。D S自控系统可根据人机界面的操作指令 和现场 C 监测器信号 , 完成整个压缩机系统 的顺序控制和逻辑控制 , 并进行工艺 过程以及设备状态的实时数据采集 和监控 ,完成工艺过程数据分析以 及设 备 和 网 络 的诊 断 。 22系 统控 制 逻 辑 . 当燃 气轮 机 用 柴 油启 动 后 , 机 信 号 会传 递 给压 缩 机 控 制 系 统 , 开 压 缩机检查开机条件允许后 ,手动发出机组启动命令 。当启动命令到来 后, 机组打开煤气入 口切断 阀, 润滑油回流 阀, 启动润滑油泵 , 然后启 动 低段压缩机 电机。 低段压缩机启动的初始阶段 , 压缩机滑 阀开始按照问 隔脉冲的方式逐渐开到设定位置, 随着 出口压力的增高 , 回流调节闪开 始对出 口压力进行调节 。 当压缩机电机开始运行的时候 , 润滑油 { 也开 始 自动调 节 。 当 低段 出 口压力 达到 设 定 值 、 阀 在 设定 的 范 围之 , 滑 开 始达到高段允许启动条件时。
脉冲增加滑阀开度而增加 压缩机容量 。如果 回流调节阎的输 出大于高 点设定值加上死区 ,那么就会脉 冲减小滑阀开度 ,从而降低压缩机容 量 , 方 面相 互 作 用共 同调 节 。 两 2 . 4系统 安 全 压 缩 机 与 煤 气 柜 的柜 位 以 及 燃 机 采 用 硬线 连 锁 。 当煤 气 柜 柜 位超 低时需要压缩机停机 以保证煤气柜前系统压力 的稳定 。当燃机准备开 机的时候 , 压缩机才具备开机条件 , 当燃机开始烧焦炉煤气后 , 才能进 行 动 态 的 容 量调 节 。 3结束 语 . 焦炉煤气压缩机 , 性能稳 定, 运行 良好 。D S自动控制系统基于对 C 生产过程进行数据采集 、 顺序控制 、 连续控制 、 监控操作 、 人机对话和数 据通信 , 其应 用实现 了发 电厂 D S自控 系统的在线实时监控 、 C 故障诊 断、 故障预报 , 并提供了故障诊断系统信息指导功能。
1 综述 .
莱钢 C P C P燃机 系统采用高压焦炉煤气做燃料 ,焦炉煤气需要加 压 到 29± .M a 因 此 采 用 了 日本 前 川 公 司 的压 缩 机 , 类 型 的 压 缩 . 02 p , 此 机利用双螺杆的旋转啮合原理来压缩煤气并向压缩机内喷注润滑油。 该压缩机螺杆式压缩机 , 低压段人 口压力约 8 I , .K】 低压段 出口压力为 5 a 06 a高压 段 出 口即 为额 定 压 力 。 .Mp , 该系统采用 A BD S控制器 ,在控制 中采用 了多种控制模式 , B C 使 系统完成设备控制和高精度 的调节。该控制系统本着简洁 、 灵活 、 安全 的目 标进行程序设计 , 集参数 监控 、 参数声光报警 、 历史趋势记录 、 生产 操作 、 硬件状态监控 、 设备运行状态判 断 . 与生产调度远程 监控 系统联 网, 实现生产调度综合 管理等多项功能于一身, 体现 了系统 的完整性。
DC S控 制 系统 , 动 操 作在 触 摸 屏 上 完成 , 手 自动操 作 由计 算机 实现 , 同完 成 了设 备 的 顺序 控 制 和 工 艺 的 高精 度 调 节 。 共 [ 关键 词 】 炉 煤 气 螺 杆 压 缩机 高精 度 调 节 A B DC 焦 B S控 制 系统
2D .CS控 制 系统 21系统 组 成及 功 能 .
同样 , 打开高段 人口阀门 , 启动润滑油泵 , 启动高段压缩机电机 , 同 时 调节 润 滑 油 温度 、 缩 机 滑 阀开 度 以及 压 缩机 出 口压力 。 低段 入 口 压 在 阀后 、 高段出 口阀前还设置有一大回流管道 , 管道上设置有 2 个快速调 节阀。燃机停机信号发出时 ,根据设定压力对压缩机出 口压力进行调 节, 尾端的 29 a的焦炉煤气迅速降到设定点 , 而避免长时间的 使 . Mp 从 高压焦炉煤气发生爆 炸。整个逻辑 的完成 , 完美地呈现 了 D S的 自动 C 控制优势。 23回路 控 制 . 该 系统主要有高低段压缩机 出口压力调节 、 高低段润滑温调节、 高 低段排气温度调节等 6 回路。 中, 个 其 润滑油温和排气温度 的调节采用 单 回路 H D控 制 , 节精 度 在 1 氏 度之 内 。 对 高低 段 压缩 机 出 口压 凋 摄 力调节共分为 2 种模式 , 独立运行模式和协调控制模式。 ( 独立运行模式 : 1 ) 当压缩机运行而燃气轮机没有投入运行连锁 的

时候 , 压缩机出口压力完全通过回流调节 阀来直接调节 , 而压缩机滑 阀 通过开机阶段的 自 动脉冲触发打开到设定 值即保持不 动; (协调控制模式 : 2 ) 当燃气轮机运行 的时候 , 通过 回流调节 阀正常工 作值判断 , 回流调节阀的输 出小于低点设定值减去死 区, 如果 那么就会
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