技术应用
高压炉煤气净化式装备泵阀电气监控的改变
2012-08-17 09:14  

  二净系统若因故不能投高压,会影响用户供气以及原低压煤气用户的需要,因此,原一净煤气管网系统仍然保留。武钢兴建的二净煤气管网于1985年**次投运,1994年完成了1、2、3、4、5号高炉煤气接入后的调试并正式投入使用。其工艺流程简图如图1.一净系统的压力由2个煤气放散管来控制。

  二净系统的压力由图中所示的1、4、5号液压调节阀控制。每座高炉煤气除尘系统的低压出口根据需要既可投入到一净管网上,又可投入到二净管网上。其倒换过程是分别操作设在至一净系统和至二净系统的两个电动蝶阀的开关来实现的。

  系统中5座高炉相应的煤气系统U型水封出口至一净管网的电动蝶阀统称为01阀(如101阀、201阀等),至二净煤气管网的电动蝶阀统称为02阀(如102阀、202阀)。1、2、3、4、5号高炉煤气系统出口并非同时与一净系统或二净系统相通,须根据当时高炉的工况和用气量的大小来决定哪一座高炉投入一净系统,哪一座高炉投入二净系统。假使遇到某座高炉降压休风等,还需要将其在一净二净系统中来回倒换。有时需要将某一座高炉煤气系统的01、02号阀都开启一定的角度,并随时调整进行分流。由此可知,01、02号阀操作非常频繁。二净系统投运以来,01、02号阀的控制方式是集中在一个操作盘上的无任何联锁的自由操作方式。

  问题的提出由以上分析可知,01、02号的操作如此频繁,且无任何联锁,稍有不慎就会出现误操作。不难看出,如果误将同一座高炉煤气系统的01、02号30设备改造阀(如501、502)同时关闭,高炉煤气便没有出口,将会造成严重的事故。1998年出现过一次将501、502同时全关的误操作,致使5号高炉煤气系统所有水封被击穿,大量煤气外泄,幸好处理及时,才没有使事态进一步扩大。但5号TRT煤气系统的2个波纹补偿器严重受损,损失几十万元。

  所以01、02号阀现有的控制方式存在巨大隐患。

  因此,改造现有01、02号阀的控制系统,增加预防误操作的措施,就显得尤为重要。

  一、二净煤气系统工艺简图3改造方案在二净系统建设过程中曾经考虑过01、02号阀操作的联锁功能,使2个阀门既能单独操作也能联锁操作,用一个转换开关来实现单动和联动的转换。当转换开关置于单动位置时,01、02号阀可以随意进行开关操作;当转换开关置于联动位置时2个阀门不能同时关闭。事实上,这样做并没有真正起到防止误操作的目的,因为联锁功能还可人为地通过转换开关被解除。如果不用转换开关,始终使01、02阀处于不能同时关的联锁状态,那么在特殊情况下(如高炉休风等作业)须将相应的01、02号阀全部关闭时便不能操作。

  所以*终的结果还是采用了阀门单独自由操作的控制方式。

  能否设计出一种既能满足原来的操作习惯又能防止误操作的控制方式呢经过反复的研究和讨论,并征求操作人员的意见,在多种方案中选择了一种既容易实施又安全可行的控制方案,其思路如下。

  (1)正常操作:原来的操作习惯不变。

  (2)误操作时:发出声光报警信号,误操作的阀门被自动闭锁不动作。

  (3)特殊操作:即01阀(02阀)处于关位(或开度小于50%)时,02阀(01阀)须关闭,在按下关阀按钮时发出声光报警后,经过确认再次按下关阀按钮,可以强制关闭该阀门。

  要用常规电路来实现这样的控制功能,势必使电路复杂化,经过统计,10个电动阀门需中间继电器上百个,时间继电器40多个。不但使设备占用空间大,而且增加了运行过程中维护的难度,故障率也会增加。

  可编程控制器(PLC)以其功能强大、维护方便、故障率低、高可靠性等优点得到了广泛的应用,我们从价格和系统要满足的功能考虑,选用了三菱公司的FX2-128MR可编程控制器来实现高炉煤气净化系统大型电动阀门即01、02号阀的联锁控制。其控制流程(仅以101、102阀为例)。

  由可以看出控制系统的基本工作原理。

  (1)正常操作时,即102阀正在开动作或102阀开度大于50%时,操作101阀关阀,PLC内部继电器M1、M2、M3、M6均处于OFF状态,其输出Y46为OFF状态,所以报警铃不响。计数器C1为OFF状态,输出Y1为OFF,101误操作提示灯不亮。输出Y0为OFF,所以101阀关控制回路不闭锁,在这种情况下可以进行关阀操作。因此,操作31杜凤祥武钢高炉煤气净化系统大型阀门电气控制改造武钢技术按照原有的正确操作习惯进行101阀的关操作将不受任何影响。

  101、102阀PLC控制流程图(2)误操作时,即当102阀开度小于50%或102阀正在关动作中,发生101阀的关操作时,PLC内部继电器M1变为ON状态,使M2置位成ON状态从而使M3、M4、M6、Y46、M8、Y0处于ON状态。Y46ON启动报警铃响以提示操作人员发生了误操作;M4ON使Y1交替ONOFF(其时间分别由定时器T1和T2设定),所以101误操作指示灯闪光;Y0ON使101关回路闭锁阀门关操作无效。此时操作复位开关使PLC输入X50ON状态,使M2复位进而使Y46、Y1、Y0为OFF状态,声光报警停止,关阀闭锁被解除,以便进行下一次操作。

  (3)强制操作时,当1号高炉休风等作业需要将101、102阀同时关闭或都关闭,操作关阀按钮后会出现前述的声光报警信号,经确认无误后,再次按下关阀按钮,PLC内部计数器C1(计数参数设定为2)置位,M3OFF和Y46OFF使音响停止;M4继续处于ON状态,101阀误操作提示灯继续闪光;由于M3变为OFF使M8、Y0变为OFF状态,101阀关回路闭锁被解除,关阀操作能顺利进行,当阀门关闭到位后PLC输入X63ON,通过M9使M2、C1复位,101闪光提示自动停止。

  (4)任何情况下都可以通过复位操作使关阀动作停止。

  (5)为检查报警系统是否正常,可定期(一般每班一次)进行试验操作,即操作试验开关使X50ON,此时如果报警铃响,所有阀门误操作提示灯亮,所有关阀回路闭锁继电器带电,则系统工作正常。否则,PLC或外围电路元件有故障,应及时进行处理。

  其它阀门的控制原理均与101、102阀相同。

  实施及效果利用净化系统电气系统大修的机会,重新按要求制作控制盘,进行软件编程和调试等工作。

  改造后的高炉煤气一、二净煤气系统大型阀门电气控制系统于2000年投入使用。

  改造后的01、02号阀联锁控制系统具有很强的防止误操作功能,它时刻监视着岗位人员对01、02号阀的每一步操作。近4年来的运行结果表明,高炉煤气净化一、二净煤气系统的安全性比改造前大大提高了,这对于高炉煤气净化系统的人身、设备、生产的安全具有重大意义。

 

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