轴流风机控制介绍(维修中心)

风机控制系统介绍张俊武概述压缩机作为供风设备是各种工艺装置的心脏，机组能否正常运转就是工艺装置能否正常运转,而机组自控系统是机组的中枢神经指挥中心，直接指挥机组的正常运转,因此自控系统是压缩机组的重要组成部分。陕鼓的轴流压缩机组控制技术是随同轴流压缩机的引进从当时的瑞士苏尔寿公司一起引进的，随着自动化控制技术的不断发展，轴流压缩机组控制技术也在我们的努力下不断的吐故纳新，因此陕鼓的轴流压缩机组控制技术是领先的，也是完善的。自动化仪表的发展陕鼓的轴流压缩机控制系统则经历了以常规仪表辅以数字量可编程逻辑控制器、单回路调节器到PLC、DCS控制系统这样一个阶段。对于机组控制系统近年来用量最多的是PLC，而且主要集中在以下三个产品上：西门子公司的S7-400及其冗余系统以及PCS7;施耐德公司的Quantum及其冗余系统;GE公司的90-70、90-30及其冗余系统。自动化仪表的发展这三个产品中除西门子产品S7-400非冗余系统和冗余系统的运用数量比较接近外，其余的两个产品则是以冗余系统运用为多。从性能价格比上来分析，S7-400、QUANTUM、90-70基本都为同一档产品，均能为轴流压缩机的安全、长期运行提供可靠的保证。近几年来催化裂化机组控制越来越向集中控制化发展，一般采用三重冗余系统来集中控制主风机组、备机和增压机组，甚至是整个装置，三重冗余系统以其高可靠性、安全性等，已普遍被石化领域所青睐。例如：TRICONEX的TS3000系列。大型的DCS系统也有应用，例如:HONEYWELL公司的产品以及横河的CS-1000系列。陕鼓自控的发展硬件集成系统组态现场服务成套设计自控系统的配置由PLC（或DCS）系统完成轴流压缩机组所有的参数采集、显示、调节控制、趋势记录、逻辑顺控、运行参数越限报警及联锁保护等。PLC（或DCS）系统的电源、CPU及控制总线多为冗余方式配置。当其中一个机架中的电源或CPU发产故障时系统立即自动切换到另一个机架，由另一个机架中的电源或CPU代替前面的故障电源或CPU工作。PLC（或DCS）系统通常配置有两台操作站（其中一台也可做工程师站用），操作站CRT为21寸彩显或为19寸液晶。两台操作站均可以完成机组的监控。系统另外还设有打印机，用于报表打印或报警打印。自控系统的配置RedundantopticalringbusAS－417HAS－417HSinglecontrollerPSPSCPUCPUCPCPCPCPCPUCPUPSPSBusBusRedundancyreplacementdiagram:SIEMENSPLC/DCS仪表位号的简介一般情况下，仪表位号有两部分组成*上部为测点类型及功能，一般是以该功能的英文名称的第一个字母来表示。T-温度P-压力I-显示Pd-差压A-报警S-联锁F-流量调节阀一般用BV表示*下部为测点的编号；一般有三位或四位一般四位的第一个数字为区域号，第二个数字为系统号，剩下为设备编号。机组配置形式☆第一种配置形式：电机拖动的两机组，由电机+齿轮箱+风机构成。风机齿轮箱电机低压端高压端启动电机☆第二种配置形式：汽轮机拖动的两机组，由汽轮机+风机构成。风机汽机低压端高压端进汽端排汽端☆第三种配置形式：能量回收三机组，由能量回收机组+风机+电机+齿轮箱构成。低压端进气端高压端排气端电机齿轮箱风机烟机或尾气透平☆第四种配置形式：四合一机组，由尾气透平+轴流压缩机+离心压缩机+汽轮机+齿轮箱构成。低压端进气端高压端排气端NOX压缩机尾气透平空气压缩机齿轮箱汽轮机进汽端排汽端高压端低压端☆第五种配置形式：高炉煤气循环发电装置（CCPP），由主电机+启动电机+齿轮箱+轴流压缩机+离心压缩机+燃气轮机+发电机构成。低压端高压端轴流压缩机齿轮箱离心压缩机高压端低压端主电机启动电机排气端进气端发电机燃气轮机0.0KPa0.00.0%0.0000.00MPa0.0NM3/min0.0KA0.0风机排气压力风机喉部差压润滑油压力动力油压力静叶角度防喘阀阀位送风流量主电机电流润滑油温度MPaKPa℃002-2-1911:25:36轴流压缩机监视画面进气去工艺放空动力油PRTI1000.0℃TIA1010.0℃BIC1010.0KPaTI1020.0℃PIA1020.00MPaPDIA1030.0KPaZIA1010.0OPDIA1010.0PDI1040.0KPaPI1040.00FIC1010℃ZSC105ZIA1020.0%风机出口温度风机出口压力送风流量送风温度送风压力文氏管差压静叶角度过滤器差压HIC1010.0%放空阀阀位风机进气温度防喘振调节器防喘振手操风机喉部差压变速箱电机放空阀闭锁KPa止回阀MPaZS105送风阀门开最终输出0.0%启动画面停机状态显示动力油站防喘振监视报警画面状态一览表轴系监视润滑油站静叶调整画面趋势画面静叶释放自动操作BV101ZC101伺服控制器止回阀闭锁TIA1510.0℃进汽温度PDI1510.0KPa进汽差压PIA1510.0MPa进汽压力FI1510.0t/h进汽流量汽轮机PIA1520.0KPa排汽压力TIA1510.0℃排汽温度LS153HLS153L液位高液位低LIC1530.0mm冷凝器液位SIC1510.0MPa汽机转速调节油允许自控运行状态允许自控运行状态1#冷凝液泵2#冷凝液泵启动停止启动停止变速箱主电机轴流压缩机TIA1200.0变速箱℃电机2#瓦温02-2-1911:25:36启动画面动力油站防喘振监视报警画面状态一览表停机状态显示润滑油站静叶调整画面趋势画面压缩机流程TIA107机组轴系监测0.0TIA1050.0TIA1030.0TIA1150.0TIA1170.0TIA1190.0TIA1090.0℃℃℃℃℃℃℃1#支撑瓦温2#支撑瓦温变速箱3#瓦温变速箱4#瓦温1#推力瓦温2#推力瓦温电机1#瓦温TIA1250.0TIA1210.0TIA1230.0TIA1130.0TIA1110.0YISA112B0.0YISA111B0.0YISA112A0.0ZISA1110.000YISA111A0.0℃℃℃um℃umum℃ummm变速箱1#瓦温变速箱2#瓦温风机轴位移风机进气侧轴振动风机排气侧轴振动电机A相定温电机B相定温电机C相定温0.0KPa0.00.0%0.0000.00MPa0.0NM3/min0.0KA0.0风机排气压力风机喉部差压润滑油压力动力油压力静叶角度防喘阀阀位送风流量主电机电流润滑油温度MPaKPa℃0TIA1550.0TIA1530.0TIA1540.0TIA1560.0℃℃℃℃汽机1#瓦温汽机2#瓦温1#推力瓦温2#推力瓦温YISA152B0.0YISA151B0.0YISA152A0.0ZISA1510.000YISA151A0.0umumumummm汽机轴位移汽机进气侧轴振动汽机排气侧轴振动汽轮机02-2-1911:25:36PSA141动力油站PDA142PDA141LSA141PSA144TSA141LPSA142PSA143TIA1410℃PISA1410.00MPa动力油回油动力油供油差压高差压高试验油压低油箱液位低油压过低油压过低油压过低油箱温度低动力油温度动力油压力启动画面停机状态显示防喘振监视报警画面状态一览表轴系监视润滑油站静叶调整画面趋势画面压缩机流程TSA141H油箱温度高0.0KPa0.00.0%0.0000.00MPa0.0NM3/min0.0KA0.0风机排气压力风机喉部差压润滑油压力动力油压力静叶角度防喘阀阀位送风流量主电机电流润滑油温度MPaKPa℃0允许自控运行状态允许自控运行状态1#动力油泵2#动力油泵启动停止启动停止允许自控运行状态动力油加热器启动停止02-2-1911:25:36润滑油站TIA1310PSA131PSA132PSA133PDA131TIA1330PSA134LSA131TSA132H冷却水供润滑油排油雾口系统回油PISA1310.00油压过低油压过低油压过低油箱液位低油箱温度高差压高℃℃试验油压低MMPa润滑油温度润滑油压力冷油器出口温度启动画面动力油站防喘振监视报警画面状态一览表轴系监视停机状态显示静叶调整画面趋势画面压缩机流程TSA132L油箱温度低0.0KPa0.00.0%0.0000.00MPa0.0NM3/min0.0KA0.0风机排气压力风机喉部差压润滑油压力动力油压力静叶角度防喘阀阀位送风流量主电机电流润滑油温度MPaKPa℃0允许自控运行状态润滑油加热器启动停止允许自控运行状态允许自控运行状态1#润滑油泵2#润滑油泵启动停止启动停止逻辑联锁功能a.风机启动联锁程序b.风机静叶释放程序c.风机自动操作程序d.风机逆流保护程序e.风机安全运行程序f.风机停机联锁程序g.润滑油泵联锁程序h.润滑油加热器联锁程序i.动力油泵联锁程序j.动力油加热器联锁程序回路控制功能①风机防喘振控制系统②定风量/定风压控制系统③机组主要参数监视及报警系统,包括:a.风机支撑轴承温度的监视及报警b.风机止推轴承温度的监视及报警c.增速箱支撑轴承温度的监视及报警d.电机支撑轴承温度的监视及报警e.电机定子温度的监视及报警f.风机喉部差压的监视和报警g.风机出口压力和温度的监视h.风机防喘振阀位的监视i.风机静叶角度和送风流量的监视j.润滑油压力和温度的监视和报警k.动力油压力和温度的监视和报警l.风机轴振动、轴位移的监视和报警系统主要功能k.冷凝液泵联锁程序m.汽机新汽压力、温度、流量的监视和报警n.汽机排汽压力、温度的监视和报警o.汽机支撑轴承温度的监视及报警p.汽机轴振动、轴位移的监视和报警q.汽机调节油压力的监视及报警r.汽机冷凝器液位调节系统s.汽机转速调节系统AND存储器复位试验开关复位NOYES风机止回阀关闭NOYES风机放空阀全开NOYES润滑油压正常NOYESANDNOYES复位机组启动启动联锁动力油压正常NOYES润滑油温正常NOYES静叶关闭YES启动待命允许启动（允许电器合闸）NO调节油压正常YESNO主汽门关闭YESNO启动待命汽机主汽门电磁阀得电02-2-1911:25:36停机状态显示动力油站防喘振监视报警画面状态一览表轴系监视润滑油站静叶调整画面趋势画面压缩机流程0.0KPa0.00.0%0.0000.00MPa0.0NM3/min0.0KA0.0风机排气压力风机喉部差压润滑油压力动力油压力静叶角度防喘阀阀位送风流量主电机电流润滑油温度MPaKPa℃0序号信号名称及条件信号状态1润滑油温正常(TIA141≥20℃)2启动联锁条件静叶关闭(ZIA101≤14.5°)5动力油压正常(PISA141≥11.5MPa)6存储器复位(STMEM=1)73放空阀全开(ZIA102≥98%)4润滑油压正常(PISA131≥150KPa)89允许电机合闸自动操作试验开关复位(SWAUTO=0)逆流试验开关复位(SWSURGE=0)止回阀全关(ZSC105=1)12启动待命存储器复位机组启动13静叶关闭(ZIA101≤22.5°)10主汽门关闭(ZSC106=1)11调节油压正常(PISA132≥0.8MPa)主气门电磁阀得电静叶释放释放时间到T秒NOYES静叶角度≥22°YES自动操作程序静叶释放定F/P调节器置静叶到22°电机运行AND静叶释放存储器复位NOYES复位静叶故障报警静叶回到启动角NO汽拖风机无此操作静叶角度示意△PP2防喘振线0喘振线角度线*工作区域关闭角14°最小工作角22°最大工作角79°汽拖电拖自动操作电机运行AND自动操作存储器复位NOYES复位来自安全运行风机止回阀闭锁解除风机放空阀闭锁解除风机静叶闭锁解除风机加载启动结束转速正常逆流保护喉部差压低NOYESAND电机运行延迟T1秒喘振报警T3秒自动复位逆流安全运行逆流报警持续T2秒YESAND持续逆流停机持续T4秒ANDYESNO转速正常逆流保护系统逆流是轴流压缩机最危险的工况。造成逆流的原因有两个方面：（1）工艺系统事故使系统的压力骤升，造成气流向轴流