焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的改造

焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的改造
摘要：本文针对焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的现有问题和局限性，提出改进方案，旨在提高系统的可靠性、安全性和响应能力。

通过引入先进的传感器和监测设备、改进数据采集和处理方法、优化报警和紧急停机机制以及升级和集成自动化控制系统，可以有效预防和诊断鼓风机的机械故障，并提供准确的故障报警和紧急停机保护。

改进后的系统将为焦化厂提供更可靠、高效的鼓风机运行保护，降低设备维护成本和生产中断风险。

关键词：煤气鼓风机;机械保护系统;焦化厂;改造
一、引言
随着焦化厂的不断发展，煤气鼓风机作为重要的设备之一，在生产过程中起着关键的作用。

然而，由于工况恶劣、工作负荷大以及长期运行等因素，鼓风机容易出现机械故障，给生产带来严重影响。

为了保障鼓风机的安全稳定运行，机械保护系统的可靠性和有效性变得尤为重要。

为了解决这些问题，本文提出相应的改进方案，旨在提高焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的性能和可靠性。

二、焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的现状分析
在焦化生产中，煤气经鼓风机由焦炉吸出，增压后输送至煤气净化工序，得到净煤气以满足焦炉生产及后续用户使用，煤气鼓风机是焦化厂生产的关键，它既要输送煤气，又要保持焦炉炭化室和集气管的压力稳定，鼓风机排液系统排除的焦油和水可以回收为化产品。

煤气鼓风机的工作原理是煤气由高速旋转的转子叶轮产生的离心力不断吸入，经各级叶轮的不断增压，煤气被不断压入输出管路中进入后续工序。

鼓风机主要是由电机、液力耦合器、增速器、叶轮组成。

基本组成部分有电动机、叶轮、轴承、机壳等。

常见的机械保护系统包括振动监测、温度监测、轴承故障检测等，运行参数监测、故障报警和紧急停机等功能被广泛应用[1]。

现有系统在故障检测和保护方面的限制，部分保护系统仅能对特定故障进行检测和响应，无法全面覆盖可能出现的机械故障，同时，故障诊断和预警
能力有限，无法准确判断故障的严重程度和剩余寿命。

以及缺乏智能化和自适应性，无法及时调整参数以适应不同工况，故障判定准确性不高，容易产生误报或漏报，对于临界故障可能未能及时采取措施，导致设备进一步损坏或生产中断。

三、焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的改进方案
（一）传感器和监测设备的选择和布置
传感器和监测设备在改进焦化厂煤气鼓风机机械保护系统中起着关键作用，能够实时监测设备运行状态并检测潜在的机械故障。

①振动传感器。

用于监测鼓风机的振动情况，可识别异常振动，提前预警可能的机械故障，如轴承磨损、不平衡等。

传感器应选择高精度、高灵敏度的振动传感器，并合理布置在鼓风机的关键部位。

②温度传感器。

用于监测鼓风机各个部件的温度变化，特别是轴承温度的监测。

异常的温度升高可能表明轴承润滑不良或故障，传感器的布置应考虑到关键部位的温度变化，并确保传感器的准确度和可靠性。

③压力传感器。

用于监测鼓风机的进出口压力，可以检测到管道阻塞、过载等问题[2]。

选择适合工作环境和测量范围的压力传感器，并将其安装在进出口管道的关键位置。

④流量传感器。

用于监测鼓风机的气流量，可提供关于气流速度和压力变化的信息。

传感器的选择应基于预期的气流范围和准确度要求，并将其布置在气流管道的适当位置。

⑤油液分析传感器。

用于监测鼓风机润滑油的质量和污染程度，可以提前检测到润滑油的变质和杂质，防止润滑不良导致的故障。

传感器应选择能够准确测量油液参数的传感器，并将其布置在润滑系统的关键位置。

⑥其他传感器。

根据具体需求和特殊情况，可以考虑使用其他类型的传感器，如位移传感器、电流传感器、噪声传感器等，以便全面监测鼓风机的运行状态。

在传感器布置方面，应根据设备的关键部位和故障风险进行合理布置，确保传感器覆盖到可能出现故障的区域。

同时，还应考虑传感器的安装方式和固定方法，以确保传感器的稳定性和可靠性，并方便维护和更换。

（二）数据采集和处理方法的改进
数据采集和处理是改进焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的关键环节，它们直接影响到故障检测的准确性和响应的实时性。

首先，采用高速、高精度的传感器
和数据采集设备，实现对鼓风机关键参数的实时采集，如振动、温度、压力、流
量等。

使用现代化的通信技术和网络架构，确保传感器数据能够实时传输到数据
处理系统。

其次，对采集到的原始数据进行预处理，包括滤波、降噪和去除异常
值等操作，以提高数据质量和准确性。

使用合适的算法和方法对数据进行预处理，例如小波变换、数字滤波和统计分析等。

第三，建立可靠的数据存储系统，包括
数据库和数据仓库等，用于存储采集到的数据，并确保数据的可追溯性和可靠性。

以及设计合理的数据管理策略，包括数据备份、数据归档和数据清理等，以确保
数据的安全性和存储效率[3]。

第四，应用机器学习和数据挖掘技术，对采集到的
数据进行分析和建模，以发现隐藏在数据中的规律和故障特征。

建立故障诊断和
预测模型，通过分析历史数据和实时数据，预测可能发生的机械故障并提供准确
的预警信息。

第五，建立实时监测和报警系统，通过与数据处理系统的实时连接，及时监测关键参数的变化，并基于设定的阈值进行故障预警和报警。

设置多级报
警机制，根据故障的严重程度和紧迫性，及时通知相关人员并采取相应的应急措施。

第六，设计直观的数据可视化界面，以便操作人员实时了解鼓风机运行状态
和故障情况。

应用远程监控技术，实现对数据采集和处理系统的远程访问和操作，方便远程专家进行监控和支持。

（三）自动化控制系统的升级和集成
自动化控制系统在焦化厂煤气鼓风机机械保护系统中能够提高系统的稳定性、可靠性和响应能力。

①系统集成。

对现有的煤气鼓风机机械保护系统进行综合评估，并将自动化控制系统与现有系统进行集成。

确保自动化控制系统与其他系统（如监测系统、报警系统、数据处理系统等）的无缝连接和信息交互，实现系统
的整体性能提升。

②控制策略优化。

评估现有的控制策略，并根据实际情况和需
求进行优化。

采用先进的控制算法和方法，如模型预测控制（MPC）、自适应控
制等，以提高控制精度和响应速度。

③自动化维护和故障排除。

集成自动化维护
和故障排除功能，通过远程监控和诊断，提供故障检测和故障处理的自动化支持。

基于故障诊断结果，自动调整设备参数、切换备用设备、提供故障处理指导等，
以提高维护效率和减少停机时间。

④数据分析和优化。

利用自动化控制系统采集
到的数据，进行数据分析和优化研究。

基于大数据和机器学习技术，分析鼓风机
运行数据，优化控制策略和工艺参数，以提高系统的能效和运行稳定性。

结论：综上所述，本文针对焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的现状进行了分析，并提出一系列改进方案。

改进后的焦化厂煤气鼓风机机械保护系统将具备更
高的故障检测和处理能力，能够预防和减少机械故障对生产的影响。

通过对焦化
厂煤气鼓风机机械保护系统的改造，可以提高系统的可靠性、安全性和响应能力，为焦化厂的稳定运行提供有力支持。

然而，具体的改造方案和实施细节需要根据
每个焦化厂的实际情况进行定制化设计和实施。

进一步的研究和实践将有助于验
证改进方案的有效性和可行性，并为焦化厂煤气鼓风机机械保护系统的进一步优
化提供参考。

参考文献：
[1]王水成.焦化厂电气设备的安全选型[J].大众用电,2021,36(09):59-60.
[2]王波.煤气鼓风机仪控系统消除联锁保护误动作应用技术研究[J].甘肃冶金,2020,42(05):77-78+82.
[3]杨文帅.焦炉煤气鼓风机故障诊断与维护[J].河北企业,2018(11):162-163.。