TRT機(jī)組自控系統(tǒng)(共11頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 TRT機(jī)組自控系統(tǒng)培訓(xùn)資料編制：陜西省鼓風(fēng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司技術(shù)處2005-4-5目錄1. TRT機(jī)組自控系統(tǒng)的重要性2. TRT機(jī)組與高爐減壓閥組的關(guān)系3. TRT機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展過程4. TRT機(jī)組自控系統(tǒng)總貌4.1過程控制系統(tǒng)4.2 順序邏輯控制系統(tǒng)一、TRT機(jī)組自控系統(tǒng)的重要性眾所周知，TRT是高爐的輔助設(shè)備，在高爐生產(chǎn)中起著節(jié)能降成本的作用，而TRT機(jī)組自控系統(tǒng)是機(jī)組的中樞神經(jīng)指揮中心，不僅要控制機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)還要保證高爐爐頂壓力穩(wěn)定。在確保高爐正常生產(chǎn)的前提下，盡量多發(fā)電。無論在任何情況下都要保證TRT機(jī)組的安全，并且轉(zhuǎn)速和爐頂壓力不超過允許范

2、圍，改善高爐爐頂壓力的調(diào)節(jié)品質(zhì)，具有很高的自動(dòng)化程度自動(dòng)啟動(dòng)；自動(dòng)并網(wǎng)、自動(dòng)調(diào)速；自動(dòng)調(diào)功率；自動(dòng)調(diào)高爐頂壓；自動(dòng)停機(jī)等功能。在對(duì)高爐TRT裝置的控制中，有兩點(diǎn)與安全生產(chǎn)直接相關(guān)的最重要的因素，一是并入電網(wǎng)前對(duì)轉(zhuǎn)速控制的穩(wěn)定，一是充分保證高爐爐頂壓力的穩(wěn)定。為了滿足高爐安全、高效運(yùn)行的要求，在TRT控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中必須綜合考慮TRT運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的各種不穩(wěn)定因素，針對(duì)TRT控制的特殊性對(duì)控制回路進(jìn)行特殊的的設(shè)計(jì)，才能在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到令人滿意的效果。合理的控制方案和軟件設(shè)計(jì)，對(duì)充分發(fā)揮機(jī)組的能量回收能力和保證安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益可以起到了非常大的的促進(jìn)作用。TRT機(jī)組控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、運(yùn)

3、行中必須遵循以下原則：1 在正常啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)過程中，不得影響高爐正常生產(chǎn)。2 當(dāng)TRT機(jī)組在運(yùn)行中發(fā)生重事故而緊急停機(jī)時(shí)，也不能對(duì)高爐頂壓造成大的波動(dòng)。3 在保證高爐工況穩(wěn)定的前提下，爭(zhēng)取多回收發(fā)電。實(shí)踐證明，安全高效的透平設(shè)備與可靠完善的控制系統(tǒng)，完全可以滿足以上原則。二、TRT機(jī)組與高爐減壓閥組的關(guān)系減壓閥組是高爐頂壓控制的重要手段，根據(jù)高爐爐容大小的不同，減壓閥組中閥門的口徑和數(shù)量亦有區(qū)別，但其作用是相同的。減壓閥組一般由一臺(tái)自動(dòng)閥、一臺(tái)量程閥、兩臺(tái)或三臺(tái)手動(dòng)閥等組成。TRT裝置與高爐減壓閥組在煤氣管網(wǎng)配置中既有串聯(lián)也有并聯(lián)的關(guān)系。串聯(lián)時(shí)，將TRT串聯(lián)在減壓閥組之后，TRT運(yùn)行時(shí)減壓

4、閥組處于全開狀態(tài)。這種配置的優(yōu)點(diǎn)是TRT與減閥組在控制上相互獨(dú)立，可以不發(fā)生關(guān)系，適合于使用時(shí)間長(zhǎng)、泄漏量大、不易改造的減壓閥組。TRT與減壓閥組相互并聯(lián)這種配置應(yīng)用最多。一般而言，為配合TRT工程，減壓閥組必須進(jìn)行改造，其技術(shù)要求如下：1 設(shè)置一臺(tái)自動(dòng)閥，接受來自頂壓調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)爐頂壓力。2 設(shè)置一臺(tái)量程閥，亦稱之為范圍閥，根據(jù)自動(dòng)閥閥位進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，保證自動(dòng)閥在線性區(qū)工作。3 設(shè)置兩臺(tái)快開閥，采用一用一備方式，當(dāng)TRT發(fā)生重故障緊急停機(jī)時(shí)，該閥能夠快速開啟，保證爐頂壓力的波動(dòng)范圍在允許值之內(nèi)。 當(dāng)然，由于減壓閥組一般歸煉鐵廠使用維護(hù)，而TRT機(jī)組一般劃歸燃?xì)鈴S或動(dòng)力廠使用管理

5、和維護(hù)。為了簡(jiǎn)化兩個(gè)產(chǎn)權(quán)單位之間的關(guān)系而且取消對(duì)減壓閥組的改造，因此近來大多數(shù)機(jī)組采用與透平機(jī)并聯(lián)旁通快開閥的方案，快開閥通常為兩臺(tái)，兩臺(tái)閥模擬高爐減壓閥組，一臺(tái)作為自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，一臺(tái)作為量程閥。這樣即可不必改造原有的減壓閥組，也能達(dá)到控制高爐爐頂壓力穩(wěn)定的目的，杭鋼高爐TRT機(jī)組是按這樣的設(shè)計(jì)投入運(yùn)行的，在機(jī)組調(diào)試過程中既方便又節(jié)余了大量的調(diào)試時(shí)間。三、TRT機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展過程隨著工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，技術(shù)先進(jìn)、可靠性高的控制系統(tǒng)不斷推出。TRT機(jī)組所采用的控制系統(tǒng)亦順應(yīng)這一趨勢(shì)，即采用當(dāng)時(shí)較先進(jìn)的控制系統(tǒng)和儀表，從最初的模擬組件控制系統(tǒng)到SLPC單回路調(diào)節(jié)器加常規(guī)儀表組合

6、控制，然后到DCS或PLC控制系統(tǒng)，取消常規(guī)儀表，直到目前最先進(jìn)的控制系統(tǒng)之一現(xiàn)場(chǎng)總線儀表控制系統(tǒng)。到目前為止，基本上全部采用新型DCS或PLC計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，而且可以預(yù)見，隨著控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，TRT控制設(shè)備也將得到不斷提高。陜鼓在TRT機(jī)組控制系統(tǒng)中應(yīng)用的DCS或PLC系統(tǒng)種類比較多，主要如下： DCS系統(tǒng)：YOKOGAWA: XL、CS1000、CS3000HoneyWell： TDC3000、 PlantScapeABB： Freelance 2000、INFI 90Fisher Rosemount： Delta V浙大中控： JX300PLC系統(tǒng)：SIEMENS：S7-300、S

7、7-400、PCS7Schneider：QuantumGE Fanuc：90-70、90-30Rockwell： PLC5、ControlLogix5550 四、TRT機(jī)組自控系統(tǒng)總貌TRT機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)具有以下三大功能：A.過程控制B.順序控制C.工藝參數(shù)監(jiān)視通常采用一套PLC或DCS控制系統(tǒng)即可全部完成以上功能，附圖31就是萊鋼TRT機(jī)組PLC系統(tǒng)配置圖。人一機(jī)界面為兩臺(tái)操作站，其中工程師兼操作員站、操作員站各一臺(tái)。工程師兼操作員站既可作為工程師進(jìn)行軟件編程，軟件維護(hù)使用，亦可作為操作員正常監(jiān)視、操作之用，操作員站只具有操作監(jiān)視功能。為了確保PLC或DCS系統(tǒng)安全可靠，通常采用冗余技術(shù)，

8、即控制器（包括CPU、電源）為冗余配置，互為熱備用方式。通信電纜亦采用雙套方式。 附圖3-1 PLC系統(tǒng)配置圖4.1 過程控制系統(tǒng)4.1.1 概述TRT機(jī)組過程控制系統(tǒng)共有以下各子系統(tǒng)1) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)2) 功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)3) 高爐頂壓復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)4) 超馳控制系統(tǒng)5) 靜葉位置電液伺服控制系統(tǒng)6) 氮封差壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)以上各子系統(tǒng)之間的關(guān)系如下附圖32所示。 附圖3-2 各子系統(tǒng)之間的關(guān)系4.1.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)由安裝在透平機(jī)上的三只轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)出機(jī)組轉(zhuǎn)速并送至入計(jì)算機(jī)，再經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行選擇后作為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入的測(cè)量值。當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器選擇為手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)方式的開、停機(jī)控制；當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器選擇為自

9、動(dòng)狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)方式的開、停機(jī)控制；當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器選擇為串級(jí)狀態(tài)時(shí)，機(jī)組將根據(jù)自動(dòng)升、降速曲線，以及自動(dòng)升速、降速控制程序，完成自動(dòng)的開、停機(jī)控制。4.1.3 功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值來自安裝在電氣柜內(nèi)的有功功率變送器，功率調(diào)節(jié)器亦具有全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)三種控制方式，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)升、降功率控制。4.1.4 高爐頂壓復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)本系統(tǒng)是由頂壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)（閉環(huán)控制）和前饋控制（開環(huán)控制）組成，從而構(gòu)成高爐爐頂壓力復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)。1） 饋控制系統(tǒng)對(duì)通過TRT的高爐煤氣流量進(jìn)行測(cè)量和溫壓補(bǔ)償校正，以此信號(hào)控制旁通快開閥的開度。在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，旁通快開閥全關(guān)；當(dāng)機(jī)組發(fā)生重故障時(shí)，旁通快開閥則快速打

10、開相應(yīng)開度。當(dāng)機(jī)組發(fā)生重故障時(shí)，為了保護(hù)整個(gè)機(jī)組的安全和防止機(jī)組更進(jìn)一步損壞，快切閥和靜葉均快速關(guān)閉，將在1秒內(nèi)完全切斷原來通過TRT的全部高爐煤氣，迫使機(jī)組緊急停機(jī)。如果這時(shí)再不采取其它相應(yīng)措施的話，則必然導(dǎo)致高爐頂壓劇升，從而對(duì)高爐的安全構(gòu)成威脅。前饋控制的作用正是在此嚴(yán)重干擾對(duì)高爐產(chǎn)生作用之前，快速打開旁通快開閥，使高爐煤氣形成暢通。但是，由于前饋控制屬于開環(huán)控制，盡管可以消除這一不安全因素，仍不能完全保證頂壓穩(wěn)定。如果頂壓波動(dòng)較大，勢(shì)必影響高爐生產(chǎn)，因此還必須對(duì)頂壓進(jìn)行復(fù)合控制。2) 頂壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)在TRT機(jī)組控制系統(tǒng)頂壓調(diào)節(jié)回路未投運(yùn)前，高爐爐頂壓力由高爐控制室控制，在TRT機(jī)組正常運(yùn)

11、行后，高爐減壓閥組全關(guān)，TRT機(jī)組控制系統(tǒng)根據(jù)高爐控制室設(shè)定的爐頂壓力設(shè)定值，控制TRT靜葉開度達(dá)到控制高爐爐頂壓力穩(wěn)定的目的。3) 高爐頂壓復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)當(dāng)TRT機(jī)組發(fā)生重故障時(shí)，減壓閥組的自動(dòng)閥即被選作調(diào)節(jié)閥，從而實(shí)現(xiàn)頂壓閉環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步消除前饋控制所沒有完全校正的頂壓波動(dòng)，即對(duì)頂壓進(jìn)行復(fù)合控制。如果高爐減壓閥組沒有改造，不能投入自動(dòng)運(yùn)行，則由控制系統(tǒng)控制兩臺(tái)旁通快開閥進(jìn)行高爐頂壓復(fù)合調(diào)節(jié)，高爐爐頂壓暫時(shí)由旁通閥組控制，同時(shí)TRT機(jī)組控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)通知高爐控制室，隨后逐步將頂壓控制全部交給高爐控制室。4.1.5 超馳控制系統(tǒng)該系統(tǒng)輸出為兩路，分別送至透平靜葉及減壓閥組中的自動(dòng)閥。該系統(tǒng)具有

12、如下功能：（1） TRT升速過程靜葉接受控制信號(hào)緩慢開啟，通過透平機(jī)的煤氣量逐漸增大，機(jī)組轉(zhuǎn)速增加；自動(dòng)閥接受控制信號(hào)相應(yīng)關(guān)閉。（2） TRT升功率過程并網(wǎng)條件滿足后機(jī)組即可并網(wǎng)，機(jī)組并網(wǎng)成功后，控制靜葉緩慢開啟，發(fā)電機(jī)功率增加；減壓閥組緩慢關(guān)閉，直到全關(guān)。（3） TRT運(yùn)行過程旁通快開閥全關(guān)；減壓閥組全關(guān)；靜葉自動(dòng)調(diào)節(jié)頂壓。4.1.6 氮?dú)饷芊獠顗赫{(diào)節(jié)系統(tǒng)高爐煤氣為有毒介質(zhì)，為了防止快切閥軸端、透平軸端泄漏煤氣，除機(jī)械密封外，還設(shè)置了氮?dú)饷芊庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)。氮?dú)饷芊庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用就是通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥開度來控制外部氮?dú)獾膲毫Ω哂诒环馓幟簹獾膲毫?達(dá)到高爐煤氣不外泄的目的4.2 順序邏輯控制系統(tǒng)4

13、.2.1 操作順序指導(dǎo)信息系統(tǒng)為了指導(dǎo)運(yùn)行操作人員正確地操作TRT機(jī)組，特別是方便機(jī)組調(diào)試以及試運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)組控制系統(tǒng)可以作出一些非常直觀明了的操作指導(dǎo)畫面，這些畫面包括：?jiǎn)?dòng)準(zhǔn)備操作畫面、啟動(dòng)過程畫面、聯(lián)鎖停機(jī)畫面等。4.2.2 啟動(dòng)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)本系統(tǒng)的作用是保證TRT機(jī)組安全正常啟動(dòng)。當(dāng)啟動(dòng)條件不滿足時(shí)，無法強(qiáng)制機(jī)組啟動(dòng)。啟動(dòng)條件如下：² 潤(rùn)滑油壓力正常² 動(dòng)力油壓力正常² 入口蝶閥全關(guān)² 機(jī)組盤車² 系統(tǒng)復(fù)位² TRT申請(qǐng)啟動(dòng)² 高爐同意啟動(dòng)4.2.3 大型閥門開關(guān)指令系統(tǒng)大型閥門是指入口電動(dòng)蝶閥、入口電動(dòng)插板閥、快切閥及

14、出口電動(dòng)插板閥、均壓閥等大型閥門的開關(guān)指令信號(hào)可在操作站CRT上實(shí)現(xiàn)，并且對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行集中狀態(tài)監(jiān)控。4.2.4 低壓電氣連鎖控制系統(tǒng)本系統(tǒng)包括潤(rùn)滑油、動(dòng)力油、盤車、水系統(tǒng)閥門、隔聲罩通風(fēng)機(jī)等的集中監(jiān)視與操作控制。（1） 動(dòng)力油控制系統(tǒng)包括油泵和油箱加熱器的控制。動(dòng)力油系統(tǒng)設(shè)有兩臺(tái)電動(dòng)油泵。機(jī)組正式運(yùn)轉(zhuǎn)前，應(yīng)將油泵的控制方式選擇為DCS或PLC控制方式，然后在動(dòng)力油控制系統(tǒng)控制組畫面上選擇主泵與備泵，再啟動(dòng)主泵并將備泵確定為自動(dòng)方式。在機(jī)組運(yùn)行過程中，當(dāng)動(dòng)力油壓低于某一設(shè)定值時(shí)，備用泵將自動(dòng)啟動(dòng)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。若由于DCS或PLC 系統(tǒng)本身存在故障，導(dǎo)致備用泵未啟動(dòng)，這時(shí)操作人員可及時(shí)地操作

15、安裝在儀表盤或電氣盤上的“強(qiáng)制啟泵”按鈕，使備用泵人工強(qiáng)制投運(yùn)。（2） 潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)滑油箱加熱器的控制與動(dòng)力油相同。潤(rùn)滑油泵的控制有所區(qū)別。當(dāng)采用兩臺(tái)電動(dòng)油泵方式時(shí)，與動(dòng)力油一樣。當(dāng)采用軸頭泵+電動(dòng)泵時(shí)，在機(jī)組未啟動(dòng)前，可將電動(dòng)泵（備用泵）投入自動(dòng)運(yùn)行方式，這樣電動(dòng)泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，油壓正常，機(jī)組升速。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一設(shè)定值（或軸頭泵出口壓力達(dá)到設(shè)定值），電動(dòng)泵自動(dòng)停止，軸頭泵用為主油泵運(yùn)行。當(dāng)油壓低于某一設(shè)定值時(shí),備用泵自啟動(dòng)。4.2.5 重故障緊急停機(jī)連鎖控制系統(tǒng)緊急停機(jī)是機(jī)組在運(yùn)行過程中因發(fā)生重事故而迫不得已的緊急情況下，為了保護(hù)機(jī)組的安全而采取的保護(hù)措施。緊急停機(jī)分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。手

16、動(dòng)方式是通過操作安裝在儀表盤面或機(jī)旁的“緊急停機(jī)”按鈕實(shí)現(xiàn)的，這是在突發(fā)意外事故而無法及時(shí)排除的情況下，由人工干預(yù)完成的。當(dāng)機(jī)組在運(yùn)行過程中，發(fā)生下列任一事故時(shí)，均將自動(dòng)緊急停機(jī)：² 透平軸振動(dòng) HH² 透平軸位移 HH² 機(jī)組轉(zhuǎn)速 HH² 透平級(jí)間排水液位 HH（干式TRT無此項(xiàng)）² 透平軸溫 HH² 發(fā)電機(jī)軸溫 HH² 發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷² 潤(rùn)滑油壓力 LL² 動(dòng)力油壓力 LL² 快切閥事故關(guān)閉緊急停機(jī)將實(shí)現(xiàn)以下措施：² 快切閥快速關(guān)閉² 靜葉快速關(guān)閉² 發(fā)電機(jī)自動(dòng)解

17、列² 旁通快開閥快速開啟4.3 工藝參數(shù)監(jiān)視系統(tǒng)4.3.1 概述機(jī)組的過程監(jiān)視系統(tǒng)可分為集中監(jiān)視和就地監(jiān)視。就地監(jiān)視即通過安裝在就地的儀表及結(jié)合運(yùn)行操作人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)機(jī)組進(jìn)行正常的定時(shí)巡回監(jiān)視。集中監(jiān)視方式主要通過操作站監(jiān)視。4.3.2 豐富的顯示畫面根據(jù)TRT機(jī)組工藝系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)置了豐富的顯示監(jiān)視畫面，能將與TRT機(jī)組所有的工藝參數(shù)、操作指令信息進(jìn)行監(jiān)視和操作，大約有一百多幅，主要有以下畫面；² TRT主煤氣系統(tǒng)流程監(jiān)視畫面² 給排水系統(tǒng)監(jiān)視畫面² 電液伺服控制系統(tǒng)監(jiān)視畫面² 潤(rùn)滑油站監(jiān)視畫面² 機(jī)組軸系溫度監(jiān)視畫面² 動(dòng)力油站監(jiān)視畫面² 機(jī)組軸運(yùn)動(dòng)監(jiān)視畫面² 氮?dú)饷芊庹{(diào)節(jié)監(jiān)視畫面² 透平性能曲線監(jiān)視畫面² 大型閥門操作指令信息監(jiān)視畫面² 機(jī)組啟動(dòng)過程監(jiān)視畫面² 控制系統(tǒng)配置監(jiān)視畫面² 控制系統(tǒng)I/O卡件運(yùn)行