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1　引言

180萬(wàn)噸/年ARGG大機(jī)組是整套裝置的核心部分，能否長(zhǎng)周期運(yùn)行直接關(guān)系到整套裝置的產(chǎn)量。因此，在2014年裝置大檢修期間，對(duì)機(jī)組的關(guān)鍵儀表設(shè)備及控制系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，確保裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2　概述

為保證180萬(wàn)噸/年ARGG大機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行，經(jīng)過(guò)與廠家技術(shù)人員的交流溝通，利用2014年裝置大檢修期間對(duì)三機(jī)組、氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表及控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。具體包括以下內(nèi)容：

（1）煙機(jī)出口壓力PT1706取壓點(diǎn)移位及入口溫度TE1711A/B/C熱電偶換型技術(shù)改造；

（2）主風(fēng)機(jī)軸系儀表增加冷卻風(fēng)吹掃系統(tǒng)技術(shù)改造；

（3）主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)通訊卡升級(jí)改造；

（4）氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表優(yōu)化改造；

（5）氣壓機(jī)軸系儀表技術(shù)改造；

（6）氣壓機(jī)調(diào)速器優(yōu)化改造。

3　改造內(nèi)容及效果

3.1　煙機(jī)出口壓力PT1706取壓點(diǎn)移位及入口溫度TE1711A/B/C熱電偶換型技術(shù)改造

3.1.1　改造前情況

180萬(wàn)噸/年ARGG煙機(jī)出口壓力PT1706取壓點(diǎn)、入口溫度TE1711A/B/C測(cè)溫點(diǎn)距離煙機(jī)輪盤(pán)較近，高速旋轉(zhuǎn)的輪盤(pán)產(chǎn)生振動(dòng)，造成出口壓力取壓管線、入口溫度熱電偶絲斷裂，影響儀表正常測(cè)量，影響機(jī)組參數(shù)的正常監(jiān)控，而且TE1711A/B/C帶有聯(lián)鎖，容易引起機(jī)組停車(chē)，對(duì)生產(chǎn)造成一定程度的影響。加之輪盤(pán)附近溫度高、沒(méi)有維護(hù)平臺(tái)，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)。

3.1.2　改造內(nèi)容

將煙機(jī)出口壓力PT1706取壓點(diǎn)位置遠(yuǎn)移至出口管道上方，減少輪盤(pán)振動(dòng)；并且搭建維護(hù)平臺(tái)，便于日常維護(hù)。將煙機(jī)入口溫度熱電偶由就地插入式改為特制的延伸偶絲遠(yuǎn)端接線盒方式，避免機(jī)組振動(dòng)、高溫造成溫度失靈，機(jī)組停機(jī)。

3.1.3　改造后效果

改造后壓力、溫度測(cè)量?jī)x表運(yùn)行平穩(wěn)，指示準(zhǔn)確。通過(guò)改造，有如下優(yōu)點(diǎn)：

圖1 PT1706原取壓點(diǎn)位置

圖2 TE1711A/B/C原測(cè)量方式

圖3 PT1706改造后取壓點(diǎn)位置

圖4 TE1711A/B/C改造后測(cè)量方式

（1）有效減小機(jī)組振動(dòng)帶來(lái)的儀表測(cè)量波動(dòng)，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性；

（2）遠(yuǎn)離熱源，延長(zhǎng)儀表使用壽命，節(jié)能增效；

（3）搭建維護(hù)平臺(tái)，便于機(jī)組運(yùn)行期間日常維護(hù)。

3.2　主風(fēng)機(jī)軸系儀表增加冷卻風(fēng)吹掃系統(tǒng)技術(shù)改造

3.2.1　改造前情況

主風(fēng)機(jī)軸系儀表（振動(dòng)、位移等）在煙機(jī)的高溫狀態(tài)下，經(jīng)常出現(xiàn)使用壽命短、測(cè)量不準(zhǔn)確等現(xiàn)象。靜葉伺服液壓控制器受煙機(jī)高溫影響，殼體溫度高達(dá)70℃左右，導(dǎo)致伺服系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，造成靜葉調(diào)節(jié)不靈敏，影響機(jī)組的正常調(diào)節(jié)，容易產(chǎn)生波動(dòng)，同時(shí)高溫加速了液壓元件的老化進(jìn)度。

3.2.2　改造內(nèi)容

將主風(fēng)機(jī)軸系儀表及靜葉伺服液壓控制器增加冷卻風(fēng)吹掃系統(tǒng)，利用循環(huán)的凈化風(fēng)將探頭及液壓?jiǎn)卧臒崃繋ё撸档蛢x表元件的環(huán)境溫度。同時(shí)，在冷卻風(fēng)管線上安裝空氣過(guò)濾減壓閥，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)壓力，進(jìn)而調(diào)節(jié)吹掃的強(qiáng)度，有效地控制儀表的環(huán)境溫度。

圖5 主風(fēng)機(jī)靜葉伺服液壓控制器改造后效果圖

3.2.3　改造后效果

通過(guò)改造，主風(fēng)機(jī)軸系儀表運(yùn)行狀況得到了改進(jìn)，延長(zhǎng)了軸系儀表的使用壽命，測(cè)量更準(zhǔn)確、更平穩(wěn)；靜葉伺服液壓控制器反應(yīng)更加靈敏，能夠及時(shí)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)，進(jìn)行靜葉角度的調(diào)節(jié)，保障了主風(fēng)機(jī)長(zhǎng)周期的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.3　主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)通訊卡升級(jí)改造

3.3.1　改造前情況

主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)采用康吉森的TRICON控制系統(tǒng)，與上位機(jī)通訊接口為同軸電纜，通訊速度慢、不穩(wěn)定，多次出現(xiàn)通訊中斷現(xiàn)象，無(wú)法進(jìn)行主風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，影響操作人員的正常操作，給機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行帶來(lái)潛在的生產(chǎn)隱患。

3.3.2　改造內(nèi)容

更換控制器通訊卡（冗余），采用TCP/IP通訊方式協(xié)議，兩塊冗余的通訊卡分別通訊到兩個(gè)冗余的交換機(jī)上，再由交換機(jī)通訊到上位機(jī)。在工程師站組態(tài)軟件中更改控制器通訊卡型號(hào)及相應(yīng)參數(shù)，設(shè)置通訊地址，實(shí)現(xiàn)控制器與上位機(jī)的通訊暢通。

圖6 改造后主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)通訊卡

3.3.3　改造后效果

通過(guò)對(duì)通訊卡進(jìn)行升級(jí)改造，徹底消除了上位機(jī)與控制器突發(fā)性通訊中斷的故障，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)接口的實(shí)時(shí)通訊，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，調(diào)整機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，大大提高了機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行的可靠度。

3.4　氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表優(yōu)化改造

3.4.1　改造前情況

氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)防喘振流量變送器FT825、FT826、FT827采用的是差壓方式測(cè)量流量，差壓變送器在取樣點(diǎn)下方地面上，而且引壓管線過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)引壓管積液現(xiàn)象，影響正常測(cè)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成壓縮機(jī)防喘振閥誤動(dòng)作，導(dǎo)致壓縮機(jī)效率降低、能源浪費(fèi)。

圖7 改造前氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)流量變送器安裝位置

3.4.2　改造內(nèi)容

針對(duì)引壓管積液影響測(cè)量問(wèn)題，在裝置大檢修期間，將三臺(tái)差壓變送器移位到取壓管線上方，縮短了引壓管線長(zhǎng)度，避免了積液現(xiàn)象的發(fā)生。

圖8 改造后氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)流量變送器安裝位置

3.4.3　改造后效果

通過(guò)對(duì)三臺(tái)流量?jī)x表差壓變送器進(jìn)行移位，產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）避免引壓管線積液現(xiàn)象的發(fā)生，測(cè)量值準(zhǔn)確、可靠，進(jìn)而消除壓縮機(jī)防喘振閥誤動(dòng)作，提高壓縮機(jī)工作效率，節(jié)省能源；

（2）由于變送器直接安裝于取壓管線上方，引壓管線短，漏點(diǎn)少，實(shí)現(xiàn)了儀表的免維護(hù)；

（3）取壓管線裝有集液罐，徹底避免引壓管線積液現(xiàn)象的發(fā)生，提高了流量測(cè)量?jī)x表的真實(shí)性。

3.5　氣壓機(jī)軸系儀表技術(shù)改造

3.5.1　改造前情況

氣壓機(jī)軸振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)采用的測(cè)量方式是在現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)安裝振動(dòng)變送器，將振動(dòng)探頭采集到的電壓信號(hào)在振動(dòng)變送器處轉(zhuǎn)換成4～20mA電流信號(hào)，然后送達(dá)PLC卡件進(jìn)行顯示。因機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)大、溫度高，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)的振動(dòng)變送器頻繁故障，嚴(yán)重影響了機(jī)組的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

3.5.2　改造內(nèi)容

通過(guò)多次論證，取消現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)的振動(dòng)變送器，采取“前置器+變送器”方式，在現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)安裝前置器，將變送器安裝在機(jī)柜室內(nèi)環(huán)境條件符合要求的機(jī)柜導(dǎo)軌處。這樣，振動(dòng)探頭測(cè)量的信號(hào)首先到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)的前置放大器，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)機(jī)柜室內(nèi)的變送器轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的4～20mA電流信號(hào)，最后送達(dá)PLC卡件進(jìn)行上位顯示。

圖9 改造后氣壓機(jī)振動(dòng)變送器安裝圖（控制室機(jī)柜導(dǎo)軌）

3.5.3　改造后效果

改造后通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)前置器的耐振性能和耐高溫性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于振動(dòng)變送器，沒(méi)有發(fā)生前置器損害現(xiàn)象，提高了儀表信號(hào)的精確度，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)軸系振動(dòng)儀表的使用壽命，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

3.6　氣壓機(jī)調(diào)速器優(yōu)化改造

3.6.1　改造前情況

氣壓機(jī)原調(diào)速系統(tǒng)為WOODWARD 505調(diào)速器，在實(shí)際應(yīng)用中，因需要與PLC集成使用，經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)法復(fù)位、轉(zhuǎn)速控制不及時(shí)等現(xiàn)象。

3.6.2　改造內(nèi)容

通過(guò)對(duì)氣壓機(jī)控制系統(tǒng)升級(jí)改造， 將原調(diào)速系統(tǒng)改成TRICON ITCC系統(tǒng)。在新的控制系統(tǒng)中將PLC第三方調(diào)速器取消，用PI脈沖卡直接采集速度脈沖信號(hào)。

圖10 改造后氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖卡件及上位機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)畫(huà)面

3.6.3　改造后效果

改造后的調(diào)速系統(tǒng)，測(cè)量轉(zhuǎn)速精度更高，可以達(dá)到1‰，響應(yīng)速度更快、無(wú)滯后，并對(duì)機(jī)組調(diào)速控制、防喘振控制、聯(lián)鎖及PID等控制功能做到無(wú)縫兼容，投用后運(yùn)行可靠，便于操作人員能夠準(zhǔn)確、快速地對(duì)氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行的目的。

4　結(jié)語(yǔ)

儀表使用壽命的長(zhǎng)短，取決于儀表現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境的優(yōu)劣。特別是主風(fēng)機(jī)、氣壓機(jī)這種大型機(jī)組，現(xiàn)場(chǎng)溫度高、振動(dòng)大，對(duì)儀表的測(cè)量效果影響很大。要想機(jī)組能夠長(zhǎng)周期運(yùn)行，必須改變現(xiàn)場(chǎng)儀表的安裝環(huán)境，這就要求在今后的維護(hù)工作中，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，確保機(jī)組能夠長(zhǎng)周期運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介

徐林慶（1966-），男，遼寧本溪人，工程師，本科，現(xiàn)就職于大慶煉化公司機(jī)電儀廠，主要研究方向?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)儀表與過(guò)程控制系統(tǒng)的維護(hù)與維修。

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年4月刊