180万吨/年ARGG大机组长周期运行仪表技术攻关改造--控制网

180万吨/年ARGG大机组长周期运行仪表技术攻关改造
企业: 日期:2016-04-19
领域:仪器仪表 点击数:678

1 引言

180万吨/年ARGG大机组是整套装置的核心部分,能否长周期运行直接关系到整套装置的产量。因此,在2014年装置大检修期间,对机组的关键仪表设备及控制系统进行了升级改造,确保装置的长周期运行。

2 概述

为保证180万吨/年ARGG大机组长周期运行,经过与厂家技术人员的交流沟通,利用2014年装置大检修期间对三机组、气压机现场仪表及控制系统进行升级改造。具体包括以下内容:

(1)烟机出口压力PT1706取压点移位及入口温度TE1711A/B/C热电偶换型技术改造;

(2)主风机轴系仪表增加冷却风吹扫系统技术改造;

(3)主风机控制系统通讯卡升级改造;

(4)气压机现场仪表优化改造;

(5)气压机轴系仪表技术改造;

(6)气压机调速器优化改造。

3 改造内容及效果

3.1 烟机出口压力PT1706取压点移位及入口温度TE1711A/B/C热电偶换型技术改造

3.1.1 改造前情况

180万吨/年ARGG烟机出口压力PT1706取压点、入口温度TE1711A/B/C测温点距离烟机轮盘较近,高速旋转的轮盘产生振动,造成出口压力取压管线、入口温度热电偶丝断裂,影响仪表正常测量,影响机组参数的正常监控,而且TE1711A/B/C带有联锁,容易引起机组停车,对生产造成一定程度的影响。加之轮盘附近温度高、没有维护平台,无法对其进行日常维护。

3.1.2 改造内容

将烟机出口压力PT1706取压点位置远移至出口管道上方,减少轮盘振动;并且搭建维护平台,便于日常维护。将烟机入口温度热电偶由就地插入式改为特制的延伸偶丝远端接线盒方式,避免机组振动、高温造成温度失灵,机组停机。

3.1.3 改造后效果

改造后压力、温度测量仪表运行平稳,指示准确。通过改造,有如下优点:

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图1 PT1706原取压点位置

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图2 TE1711A/B/C原测量方式

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图3 PT1706改造后取压点位置

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图4 TE1711A/B/C改造后测量方式

(1)有效减小机组振动带来的仪表测量波动,提高机组运行可靠性;

(2)远离热源,延长仪表使用寿命,节能增效;

(3)搭建维护平台,便于机组运行期间日常维护。

3.2 主风机轴系仪表增加冷却风吹扫系统技术改造

3.2.1 改造前情况

主风机轴系仪表(振动、位移等)在烟机的高温状态下,经常出现使用寿命短、测量不准确等现象。静叶伺服液压控制器受烟机高温影响,壳体温度高达70℃左右,导致伺服系统稳定性下降,造成静叶调节不灵敏,影响机组的正常调节,容易产生波动,同时高温加速了液压元件的老化进度。

3.2.2 改造内容

将主风机轴系仪表及静叶伺服液压控制器增加冷却风吹扫系统,利用循环的净化风将探头及液压单元的热量带走,降低仪表元件的环境温度。同时,在冷却风管线上安装空气过滤减压阀,通过调节冷却风压力,进而调节吹扫的强度,有效地控制仪表的环境温度。

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图5 主风机静叶伺服液压控制器改造后效果图

3.2.3 改造后效果

通过改造,主风机轴系仪表运行状况得到了改进,延长了轴系仪表的使用寿命,测量更准确、更平稳;静叶伺服液压控制器反应更加灵敏,能够及时接受控制系统发出的控制信号,进行静叶角度的调节,保障了主风机长周期的平稳运行。

3.3 主风机控制系统通讯卡升级改造

3.3.1 改造前情况

主风机控制系统采用康吉森的TRICON控制系统,与上位机通讯接口为同轴电缆,通讯速度慢、不稳定,多次出现通讯中断现象,无法进行主风机运行状态的监控,影响操作人员的正常操作,给机组的平稳运行带来潜在的生产隐患。

3.3.2 改造内容

更换控制器通讯卡(冗余),采用TCP/IP通讯方式协议,两块冗余的通讯卡分别通讯到两个冗余的交换机上,再由交换机通讯到上位机。在工程师站组态软件中更改控制器通讯卡型号及相应参数,设置通讯地址,实现控制器与上位机的通讯畅通。

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图6 改造后主风机控制系统通讯卡

3.3.3 改造后效果

通过对通讯卡进行升级改造,彻底消除了上位机与控制器突发性通讯中断的故障,实现了人机接口的实时通讯,能够及时、准确地进行监控机组运行参数,调整机组运行状态,大大提高了机组长周期运行的可靠度。

3.4 气压机现场仪表优化改造

3.4.1 改造前情况

气压机现场防喘振流量变送器FT825、FT826、FT827采用的是差压方式测量流量,差压变送器在取样点下方地面上,而且引压管线过长,导致经常出现引压管积液现象,影响正常测量,严重时会造成压缩机防喘振阀误动作,导致压缩机效率降低、能源浪费。

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图7 改造前气压机现场流量变送器安装位置

3.4.2 改造内容

针对引压管积液影响测量问题,在装置大检修期间,将三台差压变送器移位到取压管线上方,缩短了引压管线长度,避免了积液现象的发生。

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图8 改造后气压机现场流量变送器安装位置

3.4.3 改造后效果

通过对三台流量仪表差压变送器进行移位,产生如下优点:

(1)避免引压管线积液现象的发生,测量值准确、可靠,进而消除压缩机防喘振阀误动作,提高压缩机工作效率,节省能源;

(2)由于变送器直接安装于取压管线上方,引压管线短,漏点少,实现了仪表的免维护;

(3)取压管线装有集液罐,彻底避免引压管线积液现象的发生,提高了流量测量仪表的真实性。

3.5 气压机轴系仪表技术改造

3.5.1 改造前情况

气压机轴振动测量系统采用的测量方式是在现场接线箱内安装振动变送器,将振动探头采集到的电压信号在振动变送器处转换成4~20mA电流信号,然后送达PLC卡件进行显示。因机组现场振动大、温度高,导致现场接线箱内的振动变送器频繁故障,严重影响了机组的长周期运行。

3.5.2 改造内容

通过多次论证,取消现场接线箱内的振动变送器,采取“前置器+变送器”方式,在现场接线箱内安装前置器,将变送器安装在机柜室内环境条件符合要求的机柜导轨处。这样,振动探头测量的信号首先到达现场接线箱内的前置放大器,转换成电压信号,再经过机柜室内的变送器转换成与之对应的4~20mA电流信号,最后送达PLC卡件进行上位显示。

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图9 改造后气压机振动变送器安装图(控制室机柜导轨)

3.5.3 改造后效果

改造后通过实际应用,发现前置器的耐振性能和耐高温性能远远高于振动变送器,没有发生前置器损害现象,提高了仪表信号的精确度,延长了压缩机轴系振动仪表的使用寿命,实现了机组的长周期运行。

3.6 气压机调速器优化改造

3.6.1 改造前情况

气压机原调速系统为WOODWARD 505调速器,在实际应用中,因需要与PLC集成使用,经常出现无法复位、转速控制不及时等现象。

3.6.2 改造内容

通过对气压机控制系统升级改造, 将原调速系统改成TRICON ITCC系统。在新的控制系统中将PLC第三方调速器取消,用PI脉冲卡直接采集速度脉冲信号。

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图10 改造后气压机转速脉冲卡件及上位机转速调节画面

3.6.3 改造后效果

改造后的调速系统,测量转速精度更高,可以达到1‰,响应速度更快、无滞后,并对机组调速控制、防喘振控制、联锁及PID等控制功能做到无缝兼容,投用后运行可靠,便于操作人员能够准确、快速地对气压机转速进行控制,实现了机组长周期运行的目的。

4 结语

仪表使用寿命的长短,取决于仪表现场安装环境的优劣。特别是主风机、气压机这种大型机组,现场温度高、振动大,对仪表的测量效果影响很大。要想机组能够长周期运行,必须改变现场仪表的安装环境,这就要求在今后的维护工作中,善于发现问题、分析问题、解决问题,确保机组能够长周期运行。

参考文献:

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作者简介

徐林庆(1966-),男,辽宁本溪人,工程师,本科,现就职于大庆炼化公司机电仪厂,主要研究方向为现场仪表与过程控制系统的维护与维修。

摘自《自动化博览》2016年4月刊

 

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