高炉鼓风机自动控制系统技术标准及要求Word文档格式.docx
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13.润滑油泵联锁控制
14.动力油泵联锁控制
15.润滑油站和动力油站电加热器自动控制
16.机组紧急停机联锁保护
二、自动控制系统对TRT监测系统主要包括
系统设计原则:
在确保高炉顶压稳定,高炉正常生产的前提下,最大程度地回收高炉煤气压力潜在能量。
在满足以上原则的基础上,TRT控制系统能实现机组的启动、升速、输出功率、升功率、炉顶压力控制和停机的自动化。
并在TRT机组启动、升速、升功率、正常停机、紧急停机过程中,与高炉控制系统密切合作,保证高炉炉顶压力的波动在一定范围内。
在TRT机组调节炉顶压力时,在正常炉况时保证顶压波动范围在±
3kPa以内。
主要控制功能描述
转速控制系统
TRT安装三套转速测量系统,高位选择器通过三取二表决选出高信号,作为实际的转速测量值。
超速保护由三套转速测量装置的信号直接进PLC连锁。
升功率系统
当TRT的转速与风机的转速同步后,TRT工作在低负荷控制状态。
人工确认后,TRT系统进入升功率阶段,此时人工确认手动打开入口电动蝶阀,入口电动蝶阀全开后,系统自动关闭启动调速阀,功率调节系统和炉顶压力调节系统(其设定值比高炉侧设定值小2~5kPa)的调节器输出经低选器后用于控制可调静叶的开度。
功率调节器的设定值以一定的上升速率增大。
随着可调静叶的开度不断增大,TRT向压缩机输出的功率不断增加,调压阀组的开度不断减小直至全部关闭。
高炉顶压复合调节系统
TRT投入前炉顶压力由原减压阀组控制,TRT投入后由TRT一级静叶和旁通阀快开组一同控制。
本系统不改动原调压阀控制回路,只在原系统上并联一组旁通阀,和TRT系统中的可调静叶共同实现对炉顶压力自动控制,在不改变高炉操作的情况下,实现由TRT控制炉顶压力。
氮封差压调节系统
气源氮气经自力式减压阀调节为0.15~0.2MPa,再经电动调压阀使密封处的氮气压力高于排气端煤气压力的0.02~0.04MPa,这样既保证煤气无外泄,又可减少氮气耗量。
差压信号进入自控系统做启机和连锁监视。
机组启动联锁控制系统
启动条件:
(1)高炉同意TRT启动
(2)风机系统正常
(3)电气系统正常
(4)润滑油最远点压力大于设定值
(5)液压系统压力大于设定值
(6)氮气总管压力大于设定值
(7)工业净环水总管压力大于设定值
(8)入口切断阀前后压差小于设定值
(9)各阀门的手动/自动开关处在自动控制状态
(10)各设定值处在启动初始设定值
三、大型阀门控制系统
大型阀门启动步骤按照一定工艺顺序进行。
开可调静叶至某一初始开度,该开度能满足启动调速阀全开时额定转速可以达到与压缩机同步,缓慢打开启动调速阀,透平开始升速。
在各阀门的开关过程中,要确认上一过程的阀门动作是否到位,否则给出报警信号并等待处理。
四、低压电气联锁控制系统
根据机组运行工艺需要设计了一套电气连锁系统。
五、重大故障紧急停机联锁控制系统
当下列的停机条件发生时,控制系统发出指令使系统停机:
(1)透平轴振动大于设定值
(2)透平主轴轴向位移大于设定值
(3)透平转速大于设定值
(4)润滑油最远点压力小于设定值
(5)液压系统压力小于设定值
(6)透平和离合器轴承温度大于设定值
(7)电气系统重故障
(8)离合器发生重故障
(9)压缩机停机停车
当TRT运行中出现以上停机联锁条件时,TRT必须停机,发出信号快速关闭紧急切断阀,同时与压缩机脱开(靠超越离合器实现)。
高炉侧的调压阀组按照设定开度迅速打开使炉顶压力稳定。
停机后按照一定的顺序关闭各相关大型阀门。
正常停机时,顶压波动在±
5KPa。
过程监视
自控系统对机组运行所需监视的全部参数进行数据采集,并通过各种显示画面进行直观的显示、操作。
主要画面有流程图、控制分组画面、历史趋势画面(主要参数历史趋势图)、综合报警、配电系统一次图、阀位开关动作记录等。
实现对下列控制内容的检测:
炉顶压力监控
大型阀门控制
各点振动及温度
透平机轴位移
透平机转速
透平机负荷
联锁保护和报警
氮气密封的监控
六、其他辅助设备(冷却水系统、润滑油站、液压油站)监视控制
TRT机组与高炉中控室往来信号(发出侧采取隔离措施,点对点联络)
1)、高炉控制室送往机组控制室信号
顶压设定值(4-20mA)1AI
高炉状态信号5DI
顶压测量值(4-20mA)2AI
减压阀组开度(4-20mA)4AI
允许透平膨胀机启动1DI
2)、机组控制室送往高炉控制室
透平膨胀机申请启动、投运2DO
透平膨胀机静叶开度(4-20mA)1AO
旁通阀组开度(4-20mA)2AO
透平膨胀机重故障1DO
风机机组与高炉中控室往来信号(发出侧采取隔离措施,点对点联络)
高炉侧送往风机侧
风机侧送往高炉侧
高炉状态信号
10DI
风机状态信号
6DO
送风流量设定
1AI
风机送风流量
1AO
送风压力设定
风机送风压力
风机静叶角度
具体信号在设计审查会上确定,交接信号以TRT控制柜端子排分界,柜外电缆及施工属业主方负责。
七、控制系统配置及说明
采用西门子公司生产的SIEMENSS7-400自控系统实现机组控制、调节、联锁保护功能。
西门子自动化软件均采用最新版本。
操作系统为WINDOWSXP。
PLC系统采用电源、通讯、CPU为冗余配置。
自控系统I/O点数预留15%的裕量,内存裕量大于20%,插槽裕量大于10%。
系统设置2面控制柜(暂定),一个工程师站两个操作员站,工程师站和操作员站配置为:
工控机采用DELL商用机。
PLC系统配置:
✧设置两台操作员站和一台打印机,用于报表打印和数据备份。
✧CPU主站采用热备冗余系统,电源模块、CPU、通讯模块冗余;
✧两个相互冗余的CPU间为光缆连接、CPU与上位机间通过双绞线方式通讯;
✧温度信号采用4~20mA模块,DI/DO信号采用继电器隔离、重要报警联锁点及关键信号均加有源隔离栅隔离;
✧自动控制系统的AI、AO、DI、DO模块及端子分别预留15%余量
设置2面TRT仪表盘柜。
仪表柜1:
内含现场仪表变送器送来的信号隔离器及其配电、直流稳压电源。
仪表柜2:
内含机组轴振动、位移、转速检测二次仪表及其附件、伺服控制器。
操作站、工程师站与控制站间采用工业以太网的通讯方式。
八、操作站上显示以下画面
总貌画面
流程图画面
——压缩机流程
——TRT系统流程
——润滑油系统流程
——动力油系统流程
——轴系监测系统流程
——冷却水系统流程
——管道、阀门系统流程
——氮气密封系统
机组运行操作参数监视
机组运行报警画面
机组运行参数趋势画面
机组运行工况画面
机组启动过程监视
历史参数存储及显示
压缩机静叶调整画面
九、主要仪表选型:
自动化及仪表系统选型的原则是经济适用,在同行业有良好的运行业绩,国际优质产品,同时优先考虑国内知名品牌。
1)PLC控制系统采用德国SIEMENS的S7-4OOH系统,CPU414H;
2)上位机监视软件HMI采用WINCC最新版;
3)工控机采用DELL商用台式机,i53.0以上/RAM4G/500G硬盘/DVD刻录光驱/惠普A3打印机;
4)压力、差压变送器选用EJA或西门子智能型变送器,带液晶表头;
5)转速表选用Airpax转速处理器(要求带专用数据线),实现三取二保护;
6)测温元件选用Pt100铂热电阻及双金属温度计
7)风机伺服阀选用PARKER产品,TRT伺服阀、伺服控制器选用国产优质产品;
8)防喘阀采用FISHER。
9)隔离器、配电器、温度变送器、安全栅选用上海辰竹产品(带液晶显示);
10)轴振动、轴位移监视仪表选用本特利3500系列产品;
11)CO报警仪选用北京索福特;
12)煤气粉尘在线监测系统选用青岛科联产品;
13)24V直流电源箱选用西门子公司SITOP电源/菲尼克斯产品;
14)仪表盘上不设手操器和光报警,只设综合声报警,控制柜前后开门;
15)压力开关采用美国UE产品。
16)流量计采用进口威力巴(美国VERIS公司产品)。
17)选用梅兰日兰或山特UPS电源,在线式,6KVA,不间断延时30分钟。
18)继电器选用施耐德24VDC,带指示灯。
19)防爆区一次仪表(温度、压力、流量等)采用本安防爆。
除空气、煤气外,工艺介质计量信号由甲方设计供货,并在设计审查会中提出具体IO点数,乙方预留IO点进入PLC,作后台监控使用;
所有开关量输入信号经中间继电器转换后进入PLC模块,模块量输入信号(压力、流量、温度)必须经隔离器、配电器、温度变送器或安全栅隔离后进入PLC模块,PLC输出的开关量信号必须经过中间继电器转后输出,模拟量输出信号必须经隔离器(安全栅)隔离后输出。
十、资料:
提供详细的竣工资料。
带中文注释的源程序、详细的I/O清单、内部变量表等。
自动化、仪表控制系统的操作说明。
自动化、仪表控制系统的详细原理图。
自动化、仪表控制系统的详细端子图。
相关自动化、仪表控制设备接线图。
相关自动控制、仪表设备说明书。
相关自动化、仪表联锁控制实验报告。
计量仪表设备具有CMA认证。
十一、技术服务与培训
技术服务内容包括:
①自动化、仪表设备安装、系统调试;
②参与试运行;
③对技术人员及操作工人的培训(理论和实践)等服务;
④质保期的技术服务。
技术服务内容不包含甲方现场收发货。
乙方有一整套完整的售后服务体系,由专职部门实施,向用户提供及时的服务。
按合同规定可进行产品安装、调试等技术服务项目。
合同中所供设备在业主现场安装调试期间,乙方将依据甲方制定的现场安装调试的进度安排,委派有经验的专业人员进行技术服务。
在甲方现场培训(人数甲方自定),乙方委派有经验的工程师、技师对甲方人员进行培训,培训内容届时协商。
十二、其它
乙方对上述电气设备成套供应,并负责成套系统设计和设备设计。
所有电气设备的系统设计、设备设计及制造严格遵守现行有关标准。