羅茨風(fēng)機(jī)自控邏輯_羅茨風(fēng)機(jī)

羅茨風(fēng)機(jī)自控邏輯：優(yōu)化羅茨風(fēng)機(jī)控制邏輯保障安全運(yùn)行

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場好評和認(rèn)可。此類產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農(nóng)藥、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品和服務(wù)遠(yuǎn)銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

　　我公司現(xiàn)有2臺660MW機(jī)組，鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)都是上海電氣集團(tuán)產(chǎn)品。鍋爐型號SG2021/25.4-M988型，配置2臺型號為FAF16.6-12.5-1送風(fēng)機(jī)、2臺型號為SAF35.5-20-2引風(fēng)機(jī)、2臺型號為JGR450羅茨風(fēng)機(jī)，每臺風(fēng)機(jī)帶50%負(fù)荷。三錦工機(jī)都是山東錦工產(chǎn)品，引風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)采用滑動軸承，潤滑油需求量較大，所以每臺引風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)配備了一臺潤滑油站和一臺液壓油站。潤滑油流程為：潤滑油泵（兩臺，一用一備）→單向閥→濾網(wǎng)（兩只，一用一備）→冷油器（兩臺，一用一備）→風(fēng)機(jī)軸承箱、電機(jī)軸瓦。液壓油流程為：液壓油泵（兩臺，一用一備）→壓力調(diào)節(jié)閥→濾網(wǎng)（兩只，一用一備）→液壓缸。送風(fēng)機(jī)電機(jī)采用滾動軸承，每臺送風(fēng)機(jī)配備了一臺液壓-潤滑聯(lián)合油站，將液壓油站和潤滑油站合二為一。油站配套廠家是上海利安公司。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)有些邏輯不合理，在2021年發(fā)生過一次因喘振誤報警造成#1爐A引風(fēng)機(jī)跳閘，機(jī)組被迫降負(fù)荷運(yùn)行。一臺風(fēng)機(jī)跳閘后，爐膛負(fù)壓波動很大，極可能造成停爐。油系統(tǒng)在運(yùn)行中也存在油壓無法監(jiān)視，邏輯不合理現(xiàn)象。

　　二、風(fēng)機(jī)潤滑油系統(tǒng)控制與保護(hù)的存在問題

　　1、引風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承溫度超過95℃，延時6秒跳閘風(fēng)機(jī)。但所有的軸承只有1個溫度測點，一旦測點損壞，會誤跳閘風(fēng)機(jī)。

　　2、引風(fēng)機(jī)及羅茨風(fēng)機(jī)當(dāng)潤滑油泵全停時，延時5秒跳閘風(fēng)機(jī)，延時時間過短，運(yùn)行人員和維護(hù)人員來不及檢查處理。

　　3、引風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)潤滑油壓力低于0.18MPa延時10秒跳閘風(fēng)機(jī)。

　　4、送引風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)喘振大延時3秒跳閘風(fēng)機(jī)。

　　5、所有風(fēng)機(jī)的潤滑油站和液壓油站只有就地壓力表，沒有壓力變送器將油壓傳送到DCS，運(yùn)行人員對這些重要風(fēng)機(jī)的油壓監(jiān)視不到，查看油壓只能通過現(xiàn)場檢查，風(fēng)機(jī)備用油泵的啟動都是由壓力開關(guān)控制。

　　6、引風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)液壓油泵全停延時10秒跳閘風(fēng)機(jī)

　　三、優(yōu)化風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制、保護(hù)的解決方案

　　1、在機(jī)組運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)只有一個溫度測點保護(hù)動作就跳閘風(fēng)機(jī)的風(fēng)險較大，就將所有電機(jī)軸承溫度高跳閘風(fēng)機(jī)的測點由跳閘保護(hù)測點改為監(jiān)視測點，發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承溫度高時立即安排人員到現(xiàn)場測量溫度，若溫度的確達(dá)到跳閘值立刻手動停用風(fēng)機(jī)，如果測點誤報警，聯(lián)系熱控人員檢查處理。

　　2、引風(fēng)機(jī)及羅茨風(fēng)機(jī)潤滑油泵全停時，延時5秒跳閘風(fēng)機(jī)，這一邏輯很不合理。引風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)電機(jī)軸瓦帶有甩油環(huán)，當(dāng)軸瓦不進(jìn)油時，電機(jī)廠家保證軸瓦還可以安全運(yùn)行半小時，2021年4月用#1爐B羅茨風(fēng)機(jī)電機(jī)軸瓦做實驗，軸瓦斷油2小時，軸瓦溫度從45℃升高至54℃，升溫不超過10℃，原低于軸瓦報警溫度75℃。為了防止風(fēng)機(jī)主軸承在短時缺少潤滑油時燒壞，咨詢上海鼓風(fēng)機(jī)廠。該廠技術(shù)人員告：風(fēng)機(jī)軸承箱上有9或12個溫度測點，每個軸承有三個溫度測點，當(dāng)任一軸承三個溫度測點有兩個測點溫度顯示高于90℃，延時3秒跳閘風(fēng)機(jī)，主要以軸承溫度為風(fēng)機(jī)跳閘條件，對風(fēng)機(jī)潤滑油泵全停延時無具體時間要求。根據(jù)現(xiàn)場試驗和廠家意見，結(jié)合現(xiàn)場情況，我公司將引風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)潤滑油泵全停延時5秒跳閘風(fēng)機(jī)的邏輯改為延時15分鐘跳閘風(fēng)機(jī)，15分鐘足夠運(yùn)行人員到現(xiàn)場檢查、處理和熱控人員更改邏輯。若風(fēng)機(jī)主軸承溫度超過90℃，

　　3、3、引風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)潤滑油壓力低于0.18MPa延時10秒跳閘風(fēng)機(jī)，我們認(rèn)為延時太短，運(yùn)行人員來不及處理風(fēng)機(jī)就已跳閘，根據(jù)上一條的理由，也已改成延時15分鐘跳閘風(fēng)機(jī)。

　　4、每臺風(fēng)機(jī)只有一個喘振測點，2021年曾經(jīng)發(fā)生一次#1爐A引風(fēng)機(jī)喘振誤報警跳閘風(fēng)機(jī)，機(jī)組RB動作，險些造成機(jī)組停機(jī)的事故。風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振時，會出現(xiàn)流量、風(fēng)壓的大幅度波動，引起風(fēng)機(jī)及管路系統(tǒng)周期性的劇烈振動，并伴有強(qiáng)烈的噪聲。風(fēng)機(jī)振動、電流、風(fēng)壓在DCS上都有監(jiān)視點，振動>10mm/s時風(fēng)機(jī)跳閘。運(yùn)行人員可以根據(jù)振動、電流及風(fēng)壓變化判斷風(fēng)機(jī)是否真正發(fā)生喘振?，F(xiàn)將風(fēng)機(jī)喘振大延時3秒跳閘風(fēng)機(jī)的保護(hù)取消，改為聲光報警。在此保護(hù)取消后，又發(fā)生幾次風(fēng)機(jī)喘振大誤報警，但風(fēng)機(jī)參數(shù)正常，事后熱控人員檢查是喘振測點有故障。如不解除此保護(hù)，又會造成幾次風(fēng)機(jī)跳閘事故。

　　5、原風(fēng)機(jī)液壓油站和潤滑油站都沒有壓力變送器，運(yùn)行人員無法監(jiān)視油壓，備用油泵啟動和油泵跳閘都是由壓力開關(guān)傳送信號來完成，如果壓力開關(guān)損壞，可能造成風(fēng)機(jī)誤跳閘。為防止此類現(xiàn)象發(fā)生，我公司在液壓油和潤滑油管路上各加一只壓力變送器。將液壓油和潤滑油壓力遠(yuǎn)傳至DCS，并將油泵電流也傳至DCS，運(yùn)行人員在集控室可以監(jiān)控到油泵運(yùn)行狀態(tài)。為防止壓力開關(guān)損壞導(dǎo)致風(fēng)機(jī)誤跳閘，我們將壓力變送器顯示油壓與壓力開關(guān)信號做“與”邏輯關(guān)系，當(dāng)“油壓低低”壓力開關(guān)信號發(fā)出，并且壓力繼電器顯示壓力確實低于設(shè)定跳閘壓力時，風(fēng)機(jī)才會跳閘。

　　6、原邏輯中當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)液壓油泵全停時，延時10秒跳閘風(fēng)機(jī)。通過一段時間運(yùn)行后，我認(rèn)為此邏輯不合理。當(dāng)液壓油泵全停時，液壓油無壓力，只要將該風(fēng)機(jī)切為手動控制，風(fēng)機(jī)不操作動葉，液壓缸伺服閥進(jìn)回油口都被蓋住，液壓缸中的油只會從伺服閥與閥套之間的間隙流出，此間隙一般只有0.01-0.02mm，漏流量很小，風(fēng)機(jī)可以保持較長時間的穩(wěn)定運(yùn)行。在2021年101C修中將此跳閘保護(hù)取消，改為聲光報警。2021年7月，我公司#1爐A羅茨風(fēng)機(jī)兩臺液壓油泵全停，電氣人員檢查處理后，很快恢復(fù)了電源。由于取消了跳閘保護(hù)，沒有影響風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。

　　四、結(jié)束語

　　風(fēng)機(jī)的潤滑油和液壓油系統(tǒng)的邏輯在機(jī)組運(yùn)行一段時間后根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)機(jī)運(yùn)行和試驗情況進(jìn)行優(yōu)化，取消風(fēng)機(jī)軸瓦溫度高跳閘風(fēng)機(jī)的保護(hù)，延長潤滑油壓力低和潤滑油泵全停跳閘風(fēng)機(jī)的延時時間，將風(fēng)機(jī)喘振保護(hù)由跳閘保護(hù)改為報警保護(hù)，油系統(tǒng)加裝壓力變送器。通過這些改造，風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況良好，沒有發(fā)生因保護(hù)誤動作造成風(fēng)機(jī)跳閘現(xiàn)象。

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　　山東省章丘市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)

　　24小時銷售服務(wù)

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羅茨風(fēng)機(jī)自控邏輯：羅茨風(fēng)機(jī)工作原理3個重點3張圖完美解讀！

　　羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，主要的動力來源為電機(jī)、柴油機(jī)或者電機(jī)柴油混合式， 選型的主要參數(shù)有風(fēng)量、壓力、轉(zhuǎn)速、電機(jī)功率等，今天要和大家分享的知識是其工作原理，該文會從羅茨風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、注意事項等方面，為大家詳細(xì)講解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理。

　　1、結(jié)構(gòu)形式

　　一臺普通的三葉羅茨風(fēng)機(jī)，主要由兩部分構(gòu)成：驅(qū)動機(jī)和機(jī)頭，驅(qū)動機(jī)是風(fēng)機(jī)的動力來源，可以是電機(jī)也可以是柴油機(jī)，機(jī)頭是羅茨風(fēng)機(jī)的主要工作組件，通過有規(guī)律的運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到氣體輸送的目的。

　　想要了解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理，必須對羅茨風(fēng)機(jī)的機(jī)頭結(jié)構(gòu)有充分的了解，機(jī)頭的主要組成部分有：墻板、機(jī)殼、主動葉輪、從動葉輪、主動從動齒輪、主副油箱、軸承等，為了大家對羅茨風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有清洗的認(rèn)知，小編特意整理了一份結(jié)構(gòu)圖供大家參考，如下所示：

　　2、工作原理

　　羅茨風(fēng)機(jī)有兩個葉輪（圖二，圈中部分），在電機(jī)帶動下，兩個葉輪會相向轉(zhuǎn)動，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口之后，兩個葉輪和墻板及機(jī)殼之間會形成一個密封的腔室，葉輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，密封腔室里面的空氣會被壓入排氣口，如此反復(fù)經(jīng)過進(jìn)氣口和排氣口，將外界空氣輸送至目的地。

　　葉輪與葉輪、葉輪與墻板、葉輪與機(jī)殼之間會存在一定的間隙，該間隙有固定標(biāo)準(zhǔn)和誤差，誤差過大會產(chǎn)生其他相應(yīng)的故障問題。在葉輪經(jīng)過排氣口時，在管道前方壓力的作用下，會將部分氣體通過間隙泄漏至外界，這樣的泄漏，我們稱之為內(nèi)泄漏。

　　羅茨風(fēng)機(jī)的具體的工作原理流程請看下圖：

　　3、注意事項

　　羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī)，所以，在運(yùn)轉(zhuǎn)起來之后，風(fēng)量基本不會發(fā)生變化，當(dāng)前方壓力稍有變化時，也能夠持續(xù)進(jìn)行空氣輸送。

　　在長期使用之后，羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量會發(fā)生變化，多為風(fēng)量減小，引起的主要原因是：葉輪與葉輪間隙、葉輪與墻板間隙、葉輪與機(jī)殼間隙發(fā)生了變化，造成內(nèi)泄漏增大，進(jìn)而影響羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。

　　為了保證羅茨風(fēng)機(jī)正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)的其他組件也起到了非常重要的作用，如：軸承、齒輪等，配合工作的組件出現(xiàn)了異常故障，對風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)也會造成很大的影響。所以，后期使用維護(hù)中，不僅要對重要組件進(jìn)行細(xì)致維護(hù)，其他的配合組件也要定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)！

　　羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理很簡單，輔助一些圖片，我們能夠?qū)ζ涔ぷ髟碛星逑吹恼J(rèn)知，在理解羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理時，首先要掌握其基本結(jié)構(gòu)，然后再去掌握其運(yùn)轉(zhuǎn)原理，這樣就能夠很好的掌握羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理了。

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羅茨風(fēng)機(jī)自控邏輯：羅茨風(fēng)機(jī)自動化檢測控制系統(tǒng)

　　原標(biāo)題：羅茨風(fēng)機(jī)自動化檢測控制系統(tǒng)

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風(fēng)機(jī)、水冷羅茨風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨風(fēng)機(jī)，贏得了市場好評和認(rèn)可。

　　本系統(tǒng)共有三種運(yùn)行方式可供選擇，即“就地”、“遠(yuǎn)控”、“自動”；在觸摸屏上我們可以選擇就地或遠(yuǎn)控兩種方式。

　　在我們的集控室羅茨風(fēng)機(jī)供電界面上有一個自動/半自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)我們在觸摸屏上設(shè)置了遠(yuǎn)控方式時，此開關(guān)才會有效，當(dāng)我們選擇自動時，羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)入自動運(yùn)行狀態(tài)，此時，不管是現(xiàn)場觸摸屏，還是集控室，都不能進(jìn)行控制，只能進(jìn)行監(jiān)測羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)：當(dāng)我們選擇半自動時，羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)入半自動運(yùn)行方式，此時，可以用集控室的控制終端進(jìn)行控制；當(dāng)我們把現(xiàn)場觸摸屏打到就地時，就只能進(jìn)行現(xiàn)場的觸摸控制。

　　羅茨風(fēng)機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)自動控制原理

　　監(jiān)測系統(tǒng)由各類傳感器、電量變送器、工控機(jī)和其他外圍設(shè)備組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下所示，各環(huán)節(jié)的設(shè)計充分考慮礦井含塵、潮濕、氣流脈動的惡劣通風(fēng)環(huán)境，以及其他電器設(shè)備的電磁干擾。 在各類傳感器選型除了滿足精度的基礎(chǔ)上，也極其注重設(shè)備的抗干擾性能。

　　羅茨風(fēng)機(jī)參數(shù)的監(jiān)測

　　通過以上的分析可知，為了達(dá)到主通羅茨風(fēng)機(jī)性能在線監(jiān)測的目的，應(yīng)實時在線監(jiān)測以下主要參數(shù)：平均流速、礦井負(fù)壓、羅茨鼓風(fēng)機(jī)入口靜壓、電機(jī)有功功率、電流、電壓、氣體密度，轉(zhuǎn)速等。根據(jù)以上參數(shù)可求得羅茨風(fēng)機(jī)的各項性能指標(biāo)，再根據(jù)相似原理換算至規(guī)定狀態(tài)下即可繪制通羅茨風(fēng)機(jī)的性能曲線。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計

　　可編程邏輯控制器的羅茨風(fēng)機(jī)自動監(jiān)控設(shè)計

　　整個系統(tǒng)按照功能可以分為三大部分：信號檢測部分、數(shù)據(jù)采集處理部分、上位機(jī)和觸摸屏部分。

　　電機(jī)振動參數(shù)由安裝在羅茨風(fēng)機(jī)軸承上的速度傳感器及變換器傳送至PLC的模擬量模塊。

　　溫度監(jiān)測部分是由內(nèi)置在電機(jī)的PT100熱電阻傳感器和變送器、智能儀表（溫度巡檢儀）構(gòu)成，多路電機(jī)溫度參數(shù)在控制柜巡回顯示，同時溫度巡檢儀與PLC進(jìn)行通信，將參數(shù)上傳。

　　壓差參數(shù)是由相應(yīng)的壓差和負(fù)壓傳感器傳送給PLC的模擬量模塊進(jìn)行處理。

　　電氣參數(shù)由安裝在各開關(guān)柜內(nèi)的智能綜保單元與PLC以通訊的方式進(jìn)行信息傳送，同時對電機(jī)的控制命令也經(jīng)由綜保單元實現(xiàn)，傳送的電氣參數(shù)有電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等多種參數(shù)。

　　PLC模塊軟件設(shè)計

　　PLC的監(jiān)控程序包括系統(tǒng)監(jiān)控程序和用戶監(jiān)控程序兩部分。由于考慮到羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的重要性，采用了三級操作模式，即手動操作開關(guān)、就地觸摸屏控制、上位機(jī)遙控操作，其中對于羅茨風(fēng)機(jī)的啟停操作也運(yùn)用了兩種方式，一種通過CP340給綜保裝置發(fā)遙控命令，利用綜保裝置的遙信狀態(tài)當(dāng)作反校模式；另一種是通過DO模塊直接接線到高壓開關(guān)的合分向繼電器線圈，這樣確保了羅茨風(fēng)機(jī)高壓開關(guān)操作的可靠性。

　　CP340模塊與多臺綜保裝置通過RS485接口利用其自定義的協(xié)議進(jìn)行問答式通訊，考慮到電氣量的特殊性，我們在設(shè)置相隔150M與每臺綜保裝置循環(huán)進(jìn)行通信；另一塊CP340模塊也通過RS485接口利用其自定義協(xié)議與溫度巡檢儀進(jìn)行通信，考慮到溫度參數(shù)變化的遲緩性及合理分配CUP的資源，設(shè)置循環(huán)通信時間為5分鐘。整個系統(tǒng)中延時及分析判斷的中間狀態(tài)都在PLC內(nèi)部完成，充分利用了PLC的內(nèi)部資源。

　　用PLC實現(xiàn)羅茨風(fēng)機(jī)的自動控制

　　本系統(tǒng)采用了分塊程序結(jié)構(gòu)編程，分塊程序是指把一個工程的全部任務(wù)分成多個任務(wù)模塊，每個模塊的控制任務(wù)則根據(jù)具體情況編寫相應(yīng)的子程序進(jìn)行處理，在程序執(zhí)行過程中，CPU不斷掃描主程序OB1碰到子程序調(diào)用指令就轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的子程序中執(zhí)行。分塊程序雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜一點，但是可以把一個復(fù)雜的控制任務(wù)分解成多個簡單的控制任務(wù)，分塊程序有利于程序員編寫，而且程序調(diào)試起來也比較簡單。

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羅茨風(fēng)機(jī)自控邏輯：羅茨鼓風(fēng)機(jī)自動控制系統(tǒng)

　　原標(biāo)題：羅茨鼓風(fēng)機(jī)自動控制系統(tǒng)

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場好評和認(rèn)可。此類產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農(nóng)藥、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品和服務(wù)遠(yuǎn)銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

　　高爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)在煉鐵生產(chǎn)中是一重要的子系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制的好壞直接影響到送風(fēng)的質(zhì)量，從而關(guān)系到高爐生鐵的產(chǎn)量和能耗。

　　一、系統(tǒng)介紹及主要設(shè)計參數(shù)

　　武鋼7#高爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計使用的是MAN TURBO公司的AV90-15機(jī)組。該機(jī)組由10KV ABB同步電機(jī)通過增速齒輪箱帶動軸流羅茨鼓風(fēng)機(jī)。該機(jī)組還有如下的輔助系統(tǒng)：潤滑油和控制油單元，動力油單元，頂軸單元，盤車單元，進(jìn)氣過濾器單元等。

　　二、自動控制系統(tǒng)構(gòu)成

　　TURBOLOG DSP BASIC/4為主控制器站，采集處理所有I/O信號。TURBOLOG PROTECT中的COMPACT/M3為冗余喘振監(jiān)測（逆流保護(hù)）系統(tǒng)，并帶有VOTER CARD REL2002（緊急停機(jī)保護(hù)選擇系統(tǒng)）和喘振計數(shù)器，使用TURWIN可進(jìn)行編程和強(qiáng)制調(diào)試。TURBOLOG DSP PROVISET為支持人機(jī)界面的計算機(jī)系統(tǒng)，提供實時監(jiān)控、趨勢記錄、通訊功能。風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)使用BENTLY NEVADA 3600 。建有一個操作站和一個工程師站。

　　三、系統(tǒng)控制功能及原理

　　整個機(jī)組的控制系統(tǒng)有以下幾大部分：連續(xù)控制、邏輯控制及操作監(jiān)視管理等。連續(xù)控制功能有送風(fēng)流量/壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)防喘振調(diào)節(jié)系統(tǒng)。邏輯控制系統(tǒng)有機(jī)組啟動步驟聯(lián)鎖系統(tǒng)、逆流保護(hù)系統(tǒng)、重故障緊急停機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、供輔設(shè)施控制系統(tǒng)、送風(fēng)與撥風(fēng)控制系統(tǒng)等。

　?。ㄒ唬┲毓收暇o急停機(jī)聯(lián)鎖控制

　　為保障機(jī)組的安全運(yùn)行，設(shè)有相應(yīng)的停機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)，如果滿足其中一個條件，就要進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)停機(jī)。這些條件為：（1）按下急停按鈕，（2）風(fēng)機(jī)軸位移過大（+/-0.6MM），（3）持續(xù)逆流，（4）潤滑油壓力過低（低于0.8bar），（5）主電機(jī)跳閘。

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　　1．控制原理

　　軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行在不同的風(fēng)壓時，都有嚴(yán)格的吸入風(fēng)量限制范圍，低于該限則發(fā)生喘振。喘振時出風(fēng)壓力和流量急速地升降，會聽到喘氣般的聲音，風(fēng)機(jī)的空氣溫度會急速上升，所以應(yīng)絕對避免風(fēng)機(jī)在喘振區(qū)工作。通過控制防喘閥，防喘振控制系統(tǒng)使風(fēng)機(jī)的操作點始終保持在穩(wěn)定范圍內(nèi)，不受過程流量和壓力的約束。防喘控制是獨立的，但它的功能在某些過程會受到限制。如在機(jī)組啟動和停止時防喘閥是處在故障安全位全開位的。

　　風(fēng)機(jī)的特性曲線，即風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)壓力與排風(fēng)壓力比POUT/PIN與進(jìn)風(fēng)體積流量QIN的關(guān)系曲線。1-6號曲線對應(yīng)與不同的靜葉角度，每條曲線都有一個最高點，而連接最高點的虛線即是風(fēng)機(jī)的喘振線。喘振線的是通過對風(fēng)機(jī)做喘振試驗，實測出風(fēng)機(jī)4種進(jìn)入喘振狀態(tài)下的進(jìn)風(fēng)壓力PIN、排風(fēng)壓力POUT、進(jìn)風(fēng)溫度TIN、喉部壓差△PIN等參數(shù)，根據(jù)它們的函數(shù)關(guān)系得到的。為防止風(fēng)機(jī)進(jìn)入喘振工況區(qū)，確保風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行，將防喘線平行下移3%、6.4%、9.72%得到三條同樣形狀的曲線作為防喘振調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全運(yùn)行線、喘振預(yù)報線、防喘線。

　　其安全運(yùn)行線的方程近似為：

　　POUT/PIN=a+bQ2IN/TIN

　　QIN進(jìn)風(fēng)流量，a b風(fēng)機(jī)系數(shù)

　　QIN2=K2△PIN/? ?PINM/zRTIN

　　K比例系數(shù)，M氣體分子量，z氣體壓縮因子，R氣體常數(shù)

　　△PIN=r(POUT-aPIN)/bK2，r=M/zR為常數(shù)

　　只有當(dāng)△PIN=r(POUT-aPIN)/bK2時，風(fēng)機(jī)才不會喘振。

　　2．控制方法

　　系統(tǒng)的工作原理是：風(fēng)機(jī)喉部壓差△PIN、進(jìn)風(fēng)壓力PIN、排風(fēng)壓力POUT、進(jìn)風(fēng)溫度TIN的PV值，經(jīng)測量變送后送入折線函數(shù)單元FX，作為防喘調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸入，系統(tǒng)按防喘線的函數(shù)關(guān)系計算后得出給定值SP，與排氣壓力POUT的PV值比較，當(dāng)PV值達(dá)到報警值時，系統(tǒng)發(fā)出報警信號；當(dāng)PV值達(dá)到或超過放空值時，防喘振調(diào)節(jié)系統(tǒng)起調(diào)節(jié)作用，經(jīng)PID計算后得到相應(yīng)的值，控制放風(fēng)閥的開度，使放風(fēng)閥打開，工況點重新回到放空線以下運(yùn)行；若放空

　　閥開啟仍不能使工況點回到放空線以下，工況繼續(xù)惡化，當(dāng)PV值達(dá)到緊急放風(fēng)值時，計算機(jī)輸出信號使電動放風(fēng)閥快速開啟，實行緊急放風(fēng).系統(tǒng)流程如圖3-3。

　　由于放風(fēng)量變化范圍大，而且要求動作快，設(shè)置了主、副放風(fēng)閥。副放風(fēng)閥采用快速反應(yīng)的小型閥，以求防風(fēng)的平穩(wěn)，只有在緊急狀態(tài)時才啟動主放風(fēng)閥。這應(yīng)實行分程控制，分程的取值范圍，視工藝要求而定。

　　3．逆流保護(hù)

　　逆流是羅茨風(fēng)機(jī)喘振的前兆，逆流保護(hù)可作為防喘控制的一項附屬保護(hù)措施。當(dāng)喘振發(fā)生且超過了防喘調(diào)節(jié)器的范圍，逆流保護(hù)控制邏輯將調(diào)節(jié)羅茨鼓風(fēng)機(jī)防止喘振狀態(tài)的進(jìn)一步升級。在機(jī)組啟動完畢，并且靜葉已經(jīng)打開到一定角度，機(jī)組已處于正常工作狀態(tài)時，風(fēng)機(jī)喉部壓差如果小于1.5kPa，邏輯系統(tǒng)立即產(chǎn)生喘振報警，若再持續(xù)3s時間后信號仍未消失，系統(tǒng)在逆流報警的同時，進(jìn)行逆流保護(hù)，機(jī)組自動進(jìn)入安全運(yùn)行狀態(tài)，安全運(yùn)行結(jié)果是：（1）放風(fēng)閥快速全開，（2）靜葉退回最小角，使風(fēng)量減少，風(fēng)壓降低，（3）逆止閥強(qiáng)行關(guān)閉.若再持續(xù)6s時間內(nèi)逆流信號仍未消失，則邏輯系統(tǒng)在?持續(xù)逆流?緊急報警的同時，聯(lián)鎖緊急停機(jī)。

　?。ㄈ┧惋L(fēng)流量/壓力控制

　　風(fēng)機(jī)的送風(fēng)流量和壓力由過程負(fù)荷決定。正常情況下，過程量的大小是通過改變由伺服閥控制的靜葉角度來調(diào)節(jié)的。通過選擇目標(biāo)風(fēng)量，系統(tǒng)可不依據(jù)過程負(fù)荷自動調(diào)節(jié)靜葉角度，以達(dá)到目標(biāo)風(fēng)量。正常生產(chǎn)時，高爐要求定風(fēng)量控制，以保證爐內(nèi)平衡。當(dāng)熱風(fēng)爐換爐或高爐人工坐料時，需要比平時更多的風(fēng)量。為了補(bǔ)償增加的流量（由于管路負(fù)荷的下降），流量控制自動切換到定風(fēng)壓控制，系統(tǒng)增加靜葉角度來補(bǔ)償壓力損失。過程完畢，系統(tǒng)自動返回到流量控制，靜葉角度也降低到先前的初始流量設(shè)定點。

　　風(fēng)量調(diào)節(jié)的工作原理是：進(jìn)風(fēng)管溫度、壓力和進(jìn)風(fēng)壓差經(jīng)補(bǔ)正計算后得出實際風(fēng)量值PV與目標(biāo)風(fēng)量值SP進(jìn)行比較，經(jīng)PID計算后得到相應(yīng)的值，輸出給伺服閥，控制靜葉角度的改變。風(fēng)壓調(diào)節(jié)與流量調(diào)節(jié)的工作原理相同，直接采集風(fēng)壓值PV與目標(biāo)風(fēng)壓值SP進(jìn)行偏差計算，經(jīng)PID運(yùn)算進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了保證兩控制方式之間的無擾動切換，在系統(tǒng)中設(shè)置輸出跟蹤功能，使處于非工作狀態(tài)的控制器輸出跟蹤工作狀態(tài)的輸出，即在進(jìn)行風(fēng)量控制時，風(fēng)壓的輸出值跟蹤定風(fēng)量的值，反之亦然。

　　該計算機(jī)控制系統(tǒng)保證了機(jī)組的穩(wěn)定高效運(yùn)轉(zhuǎn)，同時保證了緊急情況下高爐的生產(chǎn)。

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