摘要對智能壓力變送器在石油化工廠(chǎng)余熱電站透平機組上的使用情況進(jìn)行了總結, 介紹了該型號電調裝置的工作原理及對其進(jìn)行的改進(jìn)。

引言

余熱電站發(fā)電機組的主要任務(wù)就是穩定低壓蒸汽管網(wǎng)壓力, 并在滿(mǎn)足工廠(chǎng)其他用汽單位生產(chǎn)需要的前提下, 將多余的蒸汽發(fā)電。因此發(fā)電機組需根據低壓蒸汽管網(wǎng)壓力的波動(dòng)隨時(shí)調節機組的蒸汽進(jìn)汽量, 以保證低壓蒸汽管網(wǎng)壓力的穩定。為了實(shí)現這個(gè)目的, 發(fā)電機組在安裝調試時(shí)選用了一套由杭州汽輪機廠(chǎng)和浙江大學(xué)靈峰科技開(kāi)發(fā)公司共同研制的智能壓力變送器。經(jīng)過(guò)我們長(cháng)期使用和不斷的改進(jìn), 其安全性、可靠性、靈敏度等多項指標均達到了設計的要求, 取得了滿(mǎn)意的使用效果。

2 調壓原理

透平發(fā)電機組調節低壓蒸汽管網(wǎng)壓力的原理如圖l 所示。

低壓蒸汽管網(wǎng)壓力經(jīng)壓力變送器將壓力信號轉變?yōu)?一20 m A D C 電流信號送入K一叨3 型電調裝置, 經(jīng)內部運算處理后驅動(dòng)K O D 調速電機正向或反向轉動(dòng), 調節發(fā)電機組潤滑油系統中二次油的壓力, 使錯油門(mén)滑閥產(chǎn)生向上或向下的運動(dòng), 并通過(guò)杠桿系統上下移動(dòng)來(lái)操縱調節汽閥, 達到增加或減少發(fā)電機組入口蒸汽流量的作用, 進(jìn)而實(shí)現調節低壓蒸汽管網(wǎng)壓力的目的。

智能壓力變送器的工作原理

3.1 概述

智能壓力變送器以ST9000 型智能調節器為核心，它是具有多種調節功能的微機化調節裝置，wuxu編程即可對各種對象進(jìn)行有效地控制，操作方便、簡(jiǎn)單、可靠。

3.2 主要技術(shù)指標

壓力測量范圍： O-l.6Mpa輸入信號種類(lèi)： 0～lOmADC 、4～20mADC輸出信號種類(lèi)：繼電器輸出、4～20mADC 輸出動(dòng)作靈敏度z O.OlMpa上、下限報警設定范圍： 0～ 100%工作電壓： 380VAC(三相）

3.智能壓力變送器的結構和功能

3.3.1 表盤(pán)部分

3.3.2 參數設置

利用ST9000 面板上的功能鍵可以方便的實(shí)現對所有參數的設置和瀏覽，參數顯示狀態(tài)及流程如圖3 所示。

由于我們選用的是繼電器輸出，因此參數PC 、DB 和T 的設定直接影響到ST9000 的控制效果，參數對繼電器lJ 、31 動(dòng)作時(shí)間的控制見(jiàn)表1

當PC=DB 時(shí)，表l 中第4 、5 項動(dòng)作狀態(tài)不存在，儀表動(dòng)作與常規OF 電機伺服放大器的動(dòng)作一致：當PC>DB 時(shí)，由于闊位偏差逐漸減小，越接近死區，減小速度越慢，從而顯著(zhù)地提高了閥位控制精度，使系統的控制精度得到極大提高。

3.4 K-M/3 型壓力電調裝置的工作原理K-M/3 型壓力電調裝置的電路原理如圖4 所示。 

當機組成功并網(wǎng)后，電專(zhuān)業(yè)送來(lái)一個(gè)接點(diǎn)信號使KS 閉合，使用K-M/3 須進(jìn)行以下操作：

• 確認儀表所有參數是否正確

• 閉合K-M/3 上的總控制電源空氣開(kāi)關(guān)K7

• 閉合分電源開(kāi)關(guān)DZ

• 實(shí)驗開(kāi)關(guān)K6 撥到運行位（斷開(kāi)狀態(tài)）

此時(shí)K-M/3 的使用根據具體情況又可分為手動(dòng)調節和自動(dòng)調節兩個(gè)部分。

3.4. 1 手動(dòng)調節

當蒸汽管網(wǎng)壓力高于設定值時(shí)，在室內按下Kl 按鈕， 2J 得電使lJ 動(dòng)作， KOO 電機正向轉動(dòng)，發(fā)電機入口蒸汽流量增加，管網(wǎng)壓力下降。當蒸汽管網(wǎng)壓力低于設定值時(shí)，在室內按下K2 按鈕， 4J 得電使3J 動(dòng)作， KOO 電機反向轉動(dòng)，發(fā)電機入口蒸汽流量減少，管網(wǎng)壓力下降。同時(shí)2J 和4J 相互自鎖，以避免lJ 和3J 在任一時(shí)間同時(shí)動(dòng)作，從而保護KOO 電機。

3.4.2 自動(dòng)調節

在現場(chǎng)按下K-M/3 上的投入按鈕K3 ，使KM/3 的內部繼電器5J 得電，一組常開(kāi)觸點(diǎn)（ 5 、6 ）閉合實(shí)現自鎖，另一組常開(kāi)觸點(diǎn)（ 2 、3 ）閉合，從而接通ST9000 的繼電器輸出回路。再將ST9000 上的NM 鍵按下，使AUTO 燈常亮，ST9000 就處于自動(dòng)工作狀態(tài)。此時(shí)ST9000 將根據預先設置的蒸汽壓力值自動(dòng)控制其內部繼電器動(dòng)作，分別控制KOO 電機的正反轉，從而實(shí)現蒸汽管網(wǎng)壓力的自動(dòng)調節。按下按鈕K4 或K5 ，繼電器5J 失電，一組閉合觸點(diǎn)（ 5 、6 ）斷開(kāi)，自鎖解除；另一組閉合觸點(diǎn)（ 2 、3 ）斷開(kāi)，切斷ST9000 的繼電器輸出回路， K-M/3 就又回到了手動(dòng)工作狀態(tài)。4 K-M/3 型電調裝置在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題

4.1 蒸汽壓力變送器選型落后

電調裝置自帶一塊電II 型壓力變送器，而我廠(chǎng)儀表均為電皿型，供電及輸出信號類(lèi)型都與它不相同，因而在使用過(guò)程中給日常維護、檢查帶來(lái)很大不便。

4.2 繼電器接觸不良

電調裝置自帶了五個(gè)JTX 型繼電器來(lái)實(shí)現自動(dòng)控制。由于蒸汽管網(wǎng)壓力經(jīng)常被動(dòng)，使得其中u 、2J 、3J 、4J 處于經(jīng)常動(dòng)作的狀態(tài)，長(cháng)期工作容易造成觸點(diǎn)接觸不良。該繼電器還是插件式安裝，長(cháng)期工作也容易造成插足與插座接觸不良，這些都會(huì )影響電調裝置的正常運行。

4.3 室內無(wú)投入按鈕

操作人員必須到現場(chǎng)才能將K-M/3 投入自動(dòng)運行，從而給操作帶來(lái)不便。

4.4 自動(dòng)調節無(wú)限位措施

當電調裝置白動(dòng)工作時(shí)，有時(shí)由于蒸汽管網(wǎng)壓力單向變化或蒸汽管網(wǎng)負荷的突然變化，使得電調裝置的自動(dòng)調節長(cháng)時(shí)間單向動(dòng)作，這樣容易造成汽輪機調節汽閱全開(kāi)或全關(guān)，而汽輪機只有在#大蒸汽負荷（70T/H）的1/3-2/3 之中運行才#穩定和安全，因此必須采取有效措施來(lái)防止調節汽閥動(dòng)作到極限位置，保護機組的安全。

4.5 工作環(huán)境的影晌

電調裝置安裝在汽輪機旁，工作環(huán)境惡劣。特別是在夏天，環(huán)境溫度很高。經(jīng)測量，儀表盤(pán)內溫度#高曾達到42 度以上，這會(huì )加速電子元器件的老化，容易出現各種隱性故障，影響其正常運行，也給我們的日常維護帶米壓力。

5 解決方案與實(shí)施

針對使用過(guò)程中出現的各種問(wèn)題，我們分別對其進(jìn)行了改造。

5.1 針對“蒸汽壓力變送器選型落后”的改進(jìn)措施

我們將原壓力變送器更換為…臺橫河系列YA43S 型壓力變送器，利用一組備用電纜將操作室內的24VDC 電源引入壓力變送器，將壓力變送器的輸出信號接入K-M/3 中，并在ST9000 參數設置中作了相應的修改，將參數設置中的第11 項“輸入類(lèi)型”由0-,lOmADC 輸入改為4～20mADC 輸入，從而解決了這－問(wèn)題。5.2 針對“繼電器接觸不良”的改進(jìn)措施將原M/3 中直接控制KOO 電機的小型通用繼電器lJ 、3J 拆除，用兩個(gè)交流接觸器替代（型號為CJ20-16），很好的解決了這一問(wèn)題。5.3 針對“室內無(wú)投入按鈕”的改進(jìn)措施我們仔細研究了設備帶來(lái)的電路圖，#后決定對K-M/3 內部的線(xiàn)路做一下修改，就滿(mǎn)足了工藝的要求，具體修改如圖5 所示。

原KS 使用一對常開(kāi)觸點(diǎn)串入按鈕K4 和按鈕K2之中，來(lái)實(shí)現退出功能�，F在我們只要將K5 的一對常閉觸點(diǎn)一端不變和K2 相連，另一端直接并到電源母線(xiàn)上，就可以實(shí)現投入功能了。改進(jìn)后，當需要將K-M/3 投入自動(dòng)運行時(shí)，直接在操作室內按下KS, SJ 動(dòng)作， K-M/3 就實(shí)現自動(dòng)運行。如需手動(dòng)操作，在操作室內按下Kl 或K2 任一按鈕，使SJ 失電，將ST9000 的繼電器輸出回路切除，就可實(shí)現手動(dòng)控制。S.4 針對“自動(dòng)調節無(wú)限位措施”的改進(jìn)措施在操作室安裝一個(gè)歐姆龍繼電器6J （型號為MY2 ，線(xiàn)圈電源24VDC ），將其中一對常閉觸點(diǎn)串入Kl 至K2 短接線(xiàn)中，如圖6 所示。

在余熱電站自控系統西門(mén)子S7-400PLC 中對發(fā)電機入口蒸汽流量做上、下限報警及輸出接點(diǎn)組態(tài)。當蒸汽流量高于上限設定值（設置為55TIH ＞或低于下限設定值（設置為20T/H ）時(shí)，上位機發(fā)出聲光報警，提醒操作人員注意：同時(shí)下位機輸出開(kāi)關(guān)量卡件觸點(diǎn)動(dòng)作，歐姆龍繼電器6J 的線(xiàn)國得電，常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，使K-M/3 中的SJ 失電，達到切除電調裝置自動(dòng)控制的作用，使其從自動(dòng)控制變?yōu)槿斯な謩?dòng)控制，從而保護了機組的安全。

5.5 針對“工作環(huán)境的影晌”的改進(jìn)措施

我們在現場(chǎng)儀表控制柜頂部安裝了一臺排氣扇，加強儀表盤(pán)內的空氣和外部空氣交換，并請熱電車(chē)間在靠近儀表盤(pán)的蒸汽電動(dòng)閥旁安裝了一塊2xl.5m 的熱輻射阻擋隔熱板，有效阻擋從蒸汽管線(xiàn)輻射來(lái)的熱量，使儀表的工作環(huán)境得到了較大的改進(jìn)。經(jīng)測量，儀表盤(pán)內溫度由改造前的#高42 度降低為34 度左右，效果十分明顯。

6 結論

通過(guò)以上的改進(jìn)， K-M/3 型電調裝置工作的可靠性、穩定性都得到了加強，故障率大幅下降。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的跟蹤觀(guān)察， K-M/3 型智能電調裝置的工作原理可靠，調節方式成熟、準確，大大減輕了操作人員的勞動(dòng)強度，有效的保證了工廠(chǎng)低壓蒸汽管網(wǎng)的穩定，減少了電耗成本，增加了工廠(chǎng)經(jīng)濟效益，在工廠(chǎng)類(lèi)似機組中有較高的推廣和應用價(jià)值。