宣钢动力厂AV80风机防喘振自动控制技术.pdf
自动化技术 宣钢动力厂A V 8 0 风机防喘振自动控制技术 张静 河北钢铁集团宣钢公司动力厂 。河北 张家口 0 7 5 1 O 0 【 摘要 】 本文主要介绍宣钢动力厂 A V 8 0汽轮鼓风机防喘振 自 动控制 系 统的工作原理,并分析了静叶角度调节和防喘 阀调节两种防喘振控制方式。防喘振 自 动调节系统具有灵敏度高、可靠性强、能 自 动调节、安全可靠等优点。 【 关键词 】 鼓风机;防喘振;静叶角度调节;防喘阀调节;自 动控制 1引言 汽轮鼓风机是高炉生产的核心设备之一,为了满足高炉 生产能力扩大而对供风量需求的急剧增加,宣钢动力厂建成 了 A V 8 0汽轮鼓风机,随高炉生产实际工况实现 自动调节和 控制,确保高炉安全稳定生产。 喘振是轴流风机的固有特性。所谓风机的 “ 喘振”,就是 在风机整个系统中发生周期性的低频振荡, 风机流量和出口压 力大幅度波动的现象。在风机的实际运行中,为了适应生产工 艺过程负荷 风量的变化,改变风机系统工况点以满足负荷 的需要是不可避免的, 而改变后的理论工况点有可能位于喘振 区,风机系统无法正常工作,轻则影响正常生产,严重时会造 成系统设备的损坏。因此,必须采取可靠措施,将风机系统的 实际工况点始终控制在稳定工作区,防止喘振发生。宣钢动力 厂 A V 8 0风机采用静叶调节和防喘阀调节两种控制方式。 2防喘振调节系统工作原理 鼓风机的各喘振点可用实测法近似地得到。首先在一定 的静叶角度下找出一系列喘振点, 按照喘振点的 5 % ~8 % 下降 设定出防喘振点,在防喘振点以下为风机安全运行区域,如 图 1 所示 。 图 1 喘振 界限图 轴流风机喉部差压经折线发生器转换后的压力值 P s与 设定风压值△P A 、P A进行比较。当实际风压 P实 P s时,防喘振起作用, 开起 放风阀,输出信号△V P实一 P s 。当△V 0时,输出不变,放 风阀保持此开度,当送风压力下降,即 P实 P s时,放风阀 逐渐完全关 闭。原理框 图如 图 2所 示。 ‘ 图 2原理框图 3 防喘振 自动控制的两种方式 宣钢动力厂 t V 8 0风机采用了静叶角度调节和防喘阀调 节两种控制方式防止由于各种原因引起的鼓风机喘振,确保 鼓风机组能够随着高炉的冶炼工况实现 自动调节和控制,为 高炉提供优质适量的风压。 3 . 1静叶角度调节 在A V 8 0 风机的现场, 角位移变送器z E 用来测量实际静叶 角度信 号,并将其转化为对应的 4 ~2 0 m A 电流信号送至 B G C D 一 6 1 2 1 B伺服控制器, 作为反馈信号, 同时还接收来自风机 流量调节器 F I C的4 2 0 m A指令信号, 伺服控制器在内部对这 两个信号加以比较, 所得差值反映了指令预期阀位与实际阀位 的差距,差值经过 P I D运算处理和放大后,最终产生一个可以 驱动电液伺服阀s V的一 6 0 m A 6 0 m A的电流信号。在伺服阀的 控制下,动力油作用于伺服油缸 s M ,带动阀门达到预期阀位, 从而实现轴流压缩机静叶调节的目的。同时,伺服控制器还输 出一路 4 2 0 m A电流信号到控制室指示静叶角度。 计算机在自动状态下, 输出一个指令给 P L C , P L C输出 4 ~ 2 0 m A指令信号到静叶调节器, 调节器将接收的4 2 0 m A 信号输 出到伺服控制器, 伺服控制器同时还接收来自静叶角度位置变 送器的信号, 两者进行比较, 输出一个6 0 m A的信号给电液伺 服阀,伺服阀将此信号转换为油压信号,从而实现静叶角度的 调节。静叶角度位置变送器还将信号送给 P L C ,通过P L C控制 计算机进行显示。静叶角度控制系统方框图如图3所示。 图 3静叶角度控制系统方框图 3 . 2防喘阀控制 防喘阀工作气源采用的是 0 . 6 Y P a的压缩空气。整个气 路的功能在正常情况下实现精确的阀位控制,快开、慢关; 在紧急情况 压缩空气断气、电磁阀失电下快速打开阀门 以保护风机。 在 自动状态下, 计算机将指令传送到 P L C ,P L C输出 4 ~ 2 0 m A信 号到防喘阀调节器, 调节器调 出两 路 4 2 0 m A信 号分 别控制主、副防喘阀。主、副防喘阀各通过一个位置变送器 将信号传送到 P L C ,P L C再将输出到计算机进行显示。其控 制方框图如图4所示。 图4防喘阀控制方框图 下转第 1 1 1 页 2 0 1 4 . 1 l 机电一体化 1 0 5 设备管理与改造 表 1快熔按内阻配平表/ 1 m Q 编号 V 1 V 3 V 5 V 2 V 4 V 6 1 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 8 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 2 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 1 0 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 4 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 1 1 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 9 4 2 5 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 1 2 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 9 4 3 6 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 1 3 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 9 4 4 7 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 1 4 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 9 4 5 作者简介 赵国新 1 9 7 0 一 ,男,现任甘肃华鹭铝业公司供电车间主 任。 1 9 9 5年毕业于西安电子科技大学技术物理系, 1 9 9 5 2 0 0 2 年从事电气测量和计量管理工作。 2 0 0 2年至今一直在甘肃华 鹭铝业公司 2 2 0 K V变电整流所工作。 上接第 1 0 5页 4防喘振 自动控制的优点 综上,该防喘振控制系统具有更高的控制精度,更高的 可靠性。它与鼓风机手动控制系统相比具有以下优点 1 灵敏度高,可靠性强。 2 自动调节,减轻工人的劳动强度。 3 节约能源。自动调节的原理是风机围绕一定的出口压力 上下波动,不会影响高炉生产;而原来的手动放空是几乎把 送风全部放掉,造成高炉被迫停产。 4 有报警系统。从而 确保了鼓风机安全可靠运行。 作者简 介 张静, 1 9 8 l 一女,2 0 0 6年毕业于河北理工大学电子信息 工程专业,大学本科,现工作于河北钢铁集团宣钢公司动力 厂,现从事自动化控制及办公 自动化网络系统安装维护工 作,自动化工程师,自动化方向。 上接第 1 0 6页 应该太小,其具体容量应稍稍高于系统需求的容量。对于锅 炉负荷变化较大的系统,应避免选择机翼型的高效送风机。 因为此种设备在正常工作点上有很高的效率,但是在非正常 工作点上, 其效率会急剧下降, 不利于 自动调节的正常展开。 此外,其他的调节系统设备都应该将具有良好的静态性能, 以增强 自动调节系统的稳定性与可靠性。 4 结语 随着我国工业的不断发展,工业的节能控制和效益提升 必将有其新的内容。而工业锅炉的自动控制系统作为增强工 业节能的重要部分,在未来的发展中必将有其新的意义和内 涵。本文经过科学合理的探究,较为系统的阐述了工业锅炉 中的自动控制系统,给广大的工业技术人员带来操作性较强 的实践经验。因此作为一名优秀的技术人员,在当下更应该 对工业锅炉 自动控制的核心内容进行深入的了解,并结合工 业锅炉的应用现状和发展方向,优化其 自动控制过程中的各 个环节,从而实现工业生产的节能。 参考文献 ⋯ 蒋锡康. 实现 中4 、 型工业锅炉燃烧过程的 自动控制以节约 能源[ 1 1 . 无锡轻工业学院学报, 1 9 8 3 o 2 . 上接第 1 0 7页 行可靠性,使 P L C在信号出错的情况下能及时发现错误,并 能排除错误的影响继续工作,在程序编制中还应用了软件容 错技术。 由于现场调试时系统硬件配置已经确定,对其增加和修 改都比较困难,而从软件方面入手则无需增加任何设备,根 据具体情况采用不同的容错技术,使用方便、灵活,可作为 硬件容错的补充,进一步提高系统抗干扰能力。现场实际应 用表明,数字滤波和软件容错技术在程序设计中必不可少, 且行之有效。 5结语 综上所述,焦化备煤系统运用了P L C和现场总线技术, 解决了一系列备煤过程中的问题,不仅降低了生产成本、降 低操作人员的劳动强度 ,更使系统实时性和稳定性大大提 高,具有良好的社会和经济效益。 参考文献 【 1 】 赵长胜. 湘钢干熄焦电机车电气自动控制 系统Ⅱ 】 . 中国科技 信息. 2 o 1 1 o 9 f 2 1 张宗睿, 全喜红. 干熄焦电气控制系统存在的问 题分析及改 进与完善措施【 丌 . 伺服控制. 2 0 1 I 0 2 作者简介 马飞 1 9 8 3 . 2 . 1 6 一 ,女,汉族,河北唐山人,硕士研究生 学历,唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司,中级工程师, 主要从事焦化电气自动化工作。 2 0 1 4 . 1 l 机电一体化 1 1 1