1 概述
大慶煉化公司林源生產(chǎn)區(qū)是一個(gè)以生產(chǎn)燃料油為主的石化企業(yè)。1989年投產(chǎn)的6×105t/a重油同軌催化裂化裝置是該生產(chǎn)區(qū)的第二套催化裂化裝置，1997年實(shí)施了技術(shù)改造，使其生產(chǎn)能力由現(xiàn)有的6×105t/a提高到8×105 t/a，由于處理量的增加，原主風(fēng)機(jī)工程已不能滿足生產(chǎn)的需要，因此在本次改造中決定更換該裝置的主風(fēng)機(jī)工程，將原主風(fēng)機(jī)及儀表控制部分移至一套催化裂化裝置，新的主風(fēng)機(jī)及儀表控制部分移至一套催化裂化裝置，新的主風(fēng)機(jī)機(jī)組由原有的煙氣輪機(jī)、新主風(fēng)機(jī)、新變速齒輪箱機(jī)構(gòu)、新的電動(dòng)/發(fā)電機(jī)組成，并做到三機(jī)同軸，取消了煙氣輪機(jī)與主風(fēng)機(jī)之間的離合器；原主風(fēng)機(jī)滑潤(rùn)油工程同時(shí)也做了部分改造，原主風(fēng)機(jī)控制部分的全部二次儀表、機(jī)械量檢測(cè)儀表一次元件及儀表盤(pán)等整體移至一套催化主風(fēng)機(jī)控制室，新主風(fēng)機(jī)機(jī)組的儀表控制及聯(lián)鎖保護(hù)工程需重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于取消了煙氣輪機(jī)與主風(fēng)機(jī)之間的離合器，因此對(duì)新機(jī)組的儀表控制及自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)工程設(shè)計(jì)提出了更高的要求。
2 主風(fēng)機(jī)控制工程改造前的狀況
主風(fēng)機(jī)機(jī)組更新改造前，也是三機(jī)組同軸，所不同的是在煙氣輪機(jī)與主風(fēng)機(jī)之間不是由現(xiàn)在的聯(lián)軸器連接，而是由英國(guó)生產(chǎn)的3S離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)連接的，3S離合器的優(yōu)點(diǎn)是使煙氣輪機(jī)具有較大的操作彈性，可根據(jù)生產(chǎn)的需要或煙氣輪機(jī)設(shè)備自身的狀況隨時(shí)開(kāi)停煙氣輪機(jī)，而不影響主風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，3S離合器可以根據(jù)煙氣輪機(jī)的轉(zhuǎn)速自動(dòng)實(shí)現(xiàn)煙氣輪機(jī)軸與主風(fēng)機(jī)軸之間離與合，但3S離合器也存在著有時(shí)振動(dòng)大等特點(diǎn)。由于供貨周期等各方面原因，本次主風(fēng)機(jī)更新改造用聯(lián)軸器取代了原來(lái)的3S離合器，在主風(fēng)機(jī)電機(jī)選型時(shí)考慮了帶動(dòng)煙氣輪機(jī)的負(fù)荷，即在煙氣輪機(jī)未投用或開(kāi)工時(shí)由電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)煙氣輪機(jī)及主風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，但是當(dāng)煙氣輪機(jī)設(shè)備本身出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)有3S離合器時(shí)那樣單獨(dú)停煙氣輪機(jī)，而只能將主風(fēng)機(jī)機(jī)組停下來(lái)解開(kāi)煙氣輪機(jī)與主風(fēng)機(jī)之間的邏輯關(guān)系。原主風(fēng)機(jī)儀表控制工程為FC系列儀表，機(jī)械量?jī)x表為美國(guó)BENTLY公司生產(chǎn)的7200系列儀表，聯(lián)鎖保護(hù)工程由美國(guó)生產(chǎn)的M-84可編程序控制儀實(shí)現(xiàn)。
3 主風(fēng)機(jī)自保工程實(shí)現(xiàn)
由于M-84可編程序控制儀采有梯形圖編程方法，在實(shí)際應(yīng)用中有很大的局限性，與現(xiàn)在流行的可把梯形圖變?cè)诔绦蛘Z(yǔ)言進(jìn)行編程的可編程序控制器（PLC）相比，后者無(wú)論從價(jià)格還是使用方面都存在著很大的優(yōu)勢(shì)。因此，決定本次主風(fēng)機(jī)更新改造常規(guī)儀表仍選用FC系列儀表，而主風(fēng)機(jī)自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)工程由可編程控制器（PLC）來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體型號(hào)為OMRON系列產(chǎn)品C60P，由于主風(fēng)機(jī)自保工程的I/O點(diǎn)比較多，所以本次采用的PLC由C60P主機(jī)和擴(kuò)展單兩部分組成，共計(jì)有64點(diǎn)輸入（INPUT）和56點(diǎn)輸出（OUTPUT）；實(shí)際使用43點(diǎn)輸入，53點(diǎn)輸出，I/O點(diǎn)負(fù)荷達(dá)到80%，PLC的輸入輸出點(diǎn)電壓為24VDC，送至電氣專業(yè)的信號(hào)經(jīng)中間繼電器進(jìn)行放大以滿足電氣專業(yè)的容量要求，同時(shí)也防止PLC輸出接點(diǎn)容量超負(fù)荷而損壞PLC設(shè)備。主風(fēng)機(jī)自保項(xiàng)目及投入自保后各閥門(mén)狀態(tài)見(jiàn)表1，主風(fēng)機(jī)自保邏輯關(guān)系原理圖見(jiàn)圖1、圖2。



3.1 聯(lián)鎖功能的實(shí)施
由于主風(fēng)機(jī)是催化裂化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，它的運(yùn)行狀況直接決定了裝置的運(yùn)行狀態(tài)，如果不能正確處理主風(fēng)機(jī)突發(fā)的非正常停機(jī)事故，將會(huì)導(dǎo)致催化裝置嚴(yán)重的事故發(fā)生，后果是不堪設(shè)想的，因此，主風(fēng)機(jī)機(jī)組的控制工程設(shè)計(jì)顯得尤為重要，特別是自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)工程。為了保護(hù)機(jī)組設(shè)備，本次改造設(shè)計(jì)了機(jī)組緊急停機(jī)程序、機(jī)組正常啟動(dòng)聯(lián)鎖程序、機(jī)組自動(dòng)操作程序、機(jī)組逆流保護(hù)程序及機(jī)組安全運(yùn)行程序五個(gè)相互關(guān)聯(lián)的機(jī)組自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)程序，詳細(xì)邏輯關(guān)系見(jiàn)圖1、圖2。與原主風(fēng)機(jī)相比，新增了機(jī)組正常啟動(dòng)聯(lián)鎖程序，由原來(lái)的操作人員開(kāi)機(jī)前現(xiàn)場(chǎng)巡檢逐個(gè)判斷改為現(xiàn)在的由PLC自動(dòng)判斷，即由PLC自動(dòng)判斷潤(rùn)滑油壓國(guó)、動(dòng)力油壓力、主風(fēng)止回閥位置、靜葉角度、緊急放空閥、煙氣輪機(jī)保護(hù)蒸汽閘閥等是否達(dá)到機(jī)組啟動(dòng)前所要求的預(yù)定值，若某一啟動(dòng)條件不滿足要求，會(huì)自動(dòng)發(fā)出該條件不符合要求的聲光報(bào)警提示操作人員機(jī)組目前尚不具備啟動(dòng)條件，不能啟動(dòng)，同時(shí)通過(guò)程序使主電機(jī)允許合閘信號(hào)無(wú)效，當(dāng)全部啟動(dòng)條件都滿足后，正常啟動(dòng)聯(lián)鎖程序會(huì)發(fā)出“啟動(dòng)待命”聲光報(bào)警，同時(shí)向電氣專業(yè)發(fā)出主電機(jī)允許合閘信號(hào)，只有這時(shí)按下“主電機(jī)手動(dòng)合閘”按鈕后才能啟動(dòng)主風(fēng)機(jī)；通過(guò)機(jī)組正常啟動(dòng)聯(lián)鎖程序的設(shè)置，使機(jī)組啟動(dòng)前各啟動(dòng)條件的檢查與確認(rèn)變得快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)捷；所有的主要信息都能在報(bào)警光子牌顯示，使復(fù)雜的過(guò)程變得一目了然。本次主風(fēng)機(jī)更新改造自控設(shè)計(jì)中共設(shè)置了77個(gè)報(bào)警光子牌，基本滿足了主風(fēng)機(jī)組安全操作的需要，為機(jī)組的安全運(yùn)行提供了強(qiáng)大的“預(yù)警”功能，是機(jī)組安全運(yùn)行的可靠保障，同時(shí)也方便了操作。
3.2 聯(lián)鎖功能中開(kāi)關(guān)的設(shè)置
為了便于工藝人員操作及儀表維護(hù)，在主風(fēng)機(jī)機(jī)組邏輯聯(lián)鎖工程的設(shè)計(jì)中設(shè)置了7個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)或按鈕，它們分別是手動(dòng)緊急停主風(fēng)機(jī)按鈕、手動(dòng)緊急打開(kāi)放空閥按鈕、主風(fēng)機(jī)手動(dòng)安全運(yùn)行按鈕、自保工程復(fù)位按鈕、主風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作按鈕、煙氣輪機(jī)自保切除/聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)及主風(fēng)機(jī)自保切除/聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)，這些開(kāi)關(guān)或按鈕的設(shè)置增加了自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)工程操作上的靈活性，為機(jī)組的安全運(yùn)行提供了保障。
分別設(shè)置主風(fēng)機(jī)及煙氣輪機(jī)自保切除/聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)，其目的是方便儀表維護(hù)人員對(duì)主風(fēng)機(jī)機(jī)組參與自保儀表的維修，正常情況下兩個(gè)自保切除開(kāi)關(guān)始終處于“聯(lián)鎖”位置，當(dāng)自保切除開(kāi)關(guān)處于“切除”位置時(shí)，維護(hù)人員可正常維修與自保工程有關(guān)的設(shè)備，設(shè)置自保切除開(kāi)關(guān)的目的是為了防止維修人員進(jìn)行正常維修（或調(diào)校）時(shí)使該自保工程誤動(dòng)作，從而導(dǎo)致主風(fēng)機(jī)的非正常停機(jī)，在兩個(gè)自保切除開(kāi)關(guān)處于“切除”位置時(shí)，不影響報(bào)警功能；主風(fēng)機(jī)機(jī)組是催化裂化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，但主風(fēng)機(jī)機(jī)組中的煙氣輪機(jī)只是能量回收設(shè)備，是否運(yùn)行直接影響裝置的能耗水平，不影響催化裂裝置的正常生產(chǎn)，當(dāng)煙氣輪機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，必須停煙氣輪機(jī)，所以煙氣輪機(jī)自保切除/聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)同時(shí)還起到煙氣輪機(jī)不運(yùn)行時(shí)從主風(fēng)機(jī)機(jī)組總的邏輯聯(lián)鎖工程中切除來(lái)自于煙氣輪機(jī)的自保信號(hào)，使主風(fēng)機(jī)仍能正常運(yùn)行，并且保護(hù)一了主風(fēng)機(jī)機(jī)組自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖工程功能的完整性，考慮到“持續(xù)逆流”現(xiàn)象的特殊性及對(duì)主風(fēng)機(jī)設(shè)備的危害性，主風(fēng)機(jī)自保切除/聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)、煙氣輪機(jī)自保切除/聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)均置于“切除”位置時(shí)，如果有持續(xù)逆流現(xiàn)象發(fā)生，自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖工程程序仍能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)功能，保護(hù)機(jī)組設(shè)備的安全。
3.3 報(bào)警記憶功能
由于主風(fēng)機(jī)機(jī)組停機(jī)大多數(shù)情況下為突發(fā)事故，自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖保護(hù)程序的設(shè)置就是為了防止突發(fā)事故的發(fā)生而損壞機(jī)組設(shè)備，然而作為機(jī)組的自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖保護(hù)程序只做到防止機(jī)組設(shè)備損壞是不夠的，還必須能夠記錄下來(lái)主風(fēng)機(jī)機(jī)組發(fā)生停機(jī)或進(jìn)入安全運(yùn)行時(shí)各重要參數(shù)的狀態(tài)，亦即各重要參數(shù)的報(bào)警狀態(tài)，這種功能有利于分析事故發(fā)生的原因，進(jìn)而采取有針對(duì)性的措施，杜絕類(lèi)似事故的再次發(fā)生。
在自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖保護(hù)程序中對(duì)圖1、圖2中的帶“*”號(hào)的重要參數(shù)的報(bào)警實(shí)施了記憶功能，并在儀表盤(pán)內(nèi)設(shè)置了記憶報(bào)警復(fù)位按鈕，當(dāng)機(jī)組發(fā)生停機(jī)事故或進(jìn)入安全運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖程序會(huì)自動(dòng)記憶上述報(bào)警信號(hào)的狀態(tài)，使報(bào)警光子牌中這些報(bào)警在進(jìn)行記憶報(bào)警復(fù)位前始終保持機(jī)組停機(jī)或進(jìn)入安全運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)，在進(jìn)行邏輯關(guān)系設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了主風(fēng)機(jī)事故停機(jī)后需重新開(kāi)機(jī)的實(shí)際情況，在停機(jī)事故發(fā)生后，可以通過(guò)儀表盤(pán)上的主風(fēng)機(jī)自保切除/聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)使自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖保護(hù)程序向電氣發(fā)出的主風(fēng)機(jī)主電機(jī)跳閘信號(hào)復(fù)位，達(dá)到能夠重新開(kāi)主風(fēng)機(jī)的目的，當(dāng)工藝操作人員記錄下這些記憶報(bào)警信號(hào)的狀態(tài)后由儀表維護(hù)人員進(jìn)入儀表盤(pán)內(nèi)按下記憶報(bào)警復(fù)位按鈕，使這些記憶報(bào)警復(fù)位。
3.4 工程的可靠性
由于主風(fēng)機(jī)機(jī)組是催化裂化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，從安全角度出來(lái)，為了使儀表控制工程及自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖保護(hù)工程在供電工程事故停電狀態(tài)下，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖功能及維持必要的操作，配備了不間斷電源（UPS）工程，做到了既使在主風(fēng)機(jī)崗局部短時(shí)間停電的情況下，仍能保證自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖保護(hù)工程正常工作。另外，為了提高自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)工程的可靠性及準(zhǔn)確性，對(duì)潤(rùn)滑油壓力過(guò)低和動(dòng)力油壓力過(guò)低兩個(gè)參與自保的信號(hào)采取了三取二的措施，煙氣輪機(jī)轉(zhuǎn)速采用了美國(guó)BENTLY公司的超速保護(hù)工程，使工程的可靠性得到進(jìn)一步提高。
4 改造后投用情況
催化裂化裝置主風(fēng)機(jī)機(jī)組更新改造完成后，投用3年多的時(shí)間，沒(méi)有出現(xiàn)由于該套自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)程序工程本身的原因而導(dǎo)致主風(fēng)機(jī)機(jī)組自保工程產(chǎn)生誤動(dòng)作。通過(guò)這3年多的實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)，本次主風(fēng)機(jī)更新改造過(guò)程中自動(dòng)邏輯聯(lián)鎖保護(hù)工程的設(shè)計(jì)是成功的，能夠在線修改和檢查程序，達(dá)到了預(yù)期的目的。
但是，一套好的工程要使其始終正常發(fā)揮作用，必須有一套完整的維護(hù)試驗(yàn)措施，并能做致持續(xù)嚴(yán)格地執(zhí)行下去。自改造完成后，按生產(chǎn)部門(mén)的要求，在一年一次的裝置大檢修中由供電、儀表、工藝生產(chǎn)車(chē)間三家聯(lián)合對(duì)自動(dòng)聯(lián)鎖程序工程逐點(diǎn)逐項(xiàng)地進(jìn)行一次全面的模擬試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，并對(duì)每次試驗(yàn)結(jié)果做詳細(xì)記錄，這些工作是保證主風(fēng)機(jī)組自動(dòng)保護(hù)工程正常工作的重要前提。

中國(guó)鋁業(yè)青海分公司第一電解廠160kA260臺(tái)預(yù)焙電解槽1987年投產(chǎn)，年產(chǎn)10萬(wàn)t，并建有兩套具有20世紀(jì)80年代技術(shù)水平的電解干法凈化工程，干法凈化工藝流程從功能上主要包括電解槽集氣、吸附反應(yīng)、氣固分離、氧化鋁輸送、機(jī)械通風(fēng)五個(gè)部分。機(jī)械通風(fēng)由6臺(tái)800KW鍋爐引風(fēng)機(jī)完成，機(jī)械通風(fēng)是整個(gè)凈化工程的主動(dòng)力源，凈化工程的煙氣輸送、氧化鋁輸送、除塵器等均在負(fù)壓狀態(tài)下操作，不向外界排放污染物。但是排煙機(jī)鍋爐引風(fēng)機(jī)的故障率較高，特別是風(fēng)機(jī)振動(dòng)問(wèn)題引起的機(jī)械故障較多，嚴(yán)重影響凈化效果。風(fēng)機(jī)的振動(dòng)：風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)類(lèi)型有橫向振動(dòng)，軸向振動(dòng)及扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，其中橫向振動(dòng)對(duì)機(jī)械動(dòng)轉(zhuǎn)的影響最為嚴(yán)重，因此橫向振動(dòng)是振動(dòng)檢測(cè)的主要對(duì)象。風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)期后，由于葉輪的磨損，致使風(fēng)機(jī)工作時(shí)振動(dòng)超差。

離心鍋爐引風(fēng)機(jī)型號(hào)y4－73－11No、28D，軸功率為800KW，轉(zhuǎn)速為750r／min，流量為500000m3／h，是整個(gè)凈化工程煙氣流動(dòng)的動(dòng)力源，將凈化處理的干凈煙氣排入大氣。

在工作過(guò)程中我們通常用單面三點(diǎn)加重法來(lái)解決風(fēng)機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)不平衡問(wèn)題。

操作步驟：第一步：清除葉片上的積灰或積粉；第二步：選取試重；第三步：加重測(cè)振；第四步：加重校正。

測(cè)試時(shí)初始振速V0＝20mm／s選取試重M＝400g在葉輪上標(biāo)示P1（α＝0°），P2（α＝120°），P3（α＝240°）三點(diǎn)，分別加試重M，并測(cè)得振速分別為V1＝10mm／s，V2＝21mm／s，V3＝30mm／s。依下列公式計(jì)算得：K2＝（V12＋V22＋V32－3V02）／3M2＝0.0005m

x＝（V12－V02）／（2MK2）－M／2＝－950my＝（V22－V32）／（2√3MK2）＝－665m＝√m

x2＋my2＝1159.6α＝tg－1（my／mx）＝38.9°試驗(yàn)結(jié)果：在葉輪218.9°位置加重1159.6g時(shí)，達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)不平衡消振的要求。

三點(diǎn)加重法在解決風(fēng)機(jī)的動(dòng)不平衡問(wèn)題得到廣泛運(yùn)用，這種方法操作簡(jiǎn)便，所需設(shè)備只需一塊測(cè)振儀，整個(gè)解決問(wèn)題的時(shí)間不超過(guò)2小時(shí)，縮短風(fēng)機(jī)的停機(jī)時(shí)間，從根本上解決風(fēng)機(jī)的振動(dòng)問(wèn)題，保證風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，提高了凈化效率。

水簾生產(chǎn)廠家
工廠車(chē)間通風(fēng)降溫
負(fù)壓風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家

鋒速達(dá)是水簾生產(chǎn)廠家|環(huán)保空調(diào)生產(chǎn)廠家|屋頂風(fēng)機(jī)廠家|，鋒速達(dá)承接規(guī)劃：豬場(chǎng)降溫|車(chē)間降溫|廠房降溫|豬場(chǎng)通風(fēng)|車(chē)間通風(fēng)|廠房通風(fēng)|屋頂排風(fēng)機(jī)|屋頂排熱|廠房通風(fēng)降溫|車(chē)間通風(fēng)降溫|通風(fēng)換氣排熱降溫工程|屋頂風(fēng)機(jī)安裝|負(fù)壓風(fēng)機(jī)安裝|水簾安裝|環(huán)�？照{(diào)安裝|通風(fēng)設(shè)備安裝|通風(fēng)降溫設(shè)備|通風(fēng)系統(tǒng)安裝案例|通風(fēng)降溫系統(tǒng)|屋頂通風(fēng)機(jī)|屋頂排風(fēng)系統(tǒng)
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