焦爐液壓交換機增設蓄能器自動控制系統

王節亮 鞠貴祥

大連華銳重工集團股份有限公司 遼寧大連 116035

交換機蓄能器應急系統在原有交換機控制系統基礎上，增加蓄能器液壓站、UPS應急電源以及應急系統操作箱等部件。具體見下圖1：

圖1

1 系統描述

1.1 蓄能器控制箱

本系統共有1臺蓄能器控制箱，用于兩套交換機系統的應急控制，主要包括兩個功能：1#蓄能器站和2#蓄能器站的蓄能充壓控制，1#交換機和2#交換機的應急關閉煤氣控制。

1.2 UPS 電源

APC/by Schneider Electric Smart-UPS/RT 為高效能的不間斷電源系統，可防止電子設備受到市電停電、電壓變低、驟降和突變的影響。此UPS能過濾掉市電線路上的小電壓波動，并且在發生大的電壓干擾時，通過從內部將市電線路斷開來避免影響電氣設備[1]。此UPS利用內部電池提供不間斷的電源，直到市電恢復正常或電池完全放電為止。

1.3 蓄能器液壓站

蓄能器液壓站的工作原理：當蓄能器內部壓力低于8MPa時啟動液壓泵電機，并啟動電磁閥向蓄能器中補充壓力；當高于9MPa時自動關閉液壓泵電機和電磁閥。具體參數如下：

（1）防爆液位控制器。數量：1個；型號：ZF-UQK-B-1-4-2-A-400。防爆液位控制器為開關量電氣元件，（端子箱代號：SLS）控制油箱一個報警液位，當液位低于300mm時（最低液位），同時自動切斷泵電機，并保證在此液位下泵電機不能再次啟動。

（2）防爆電加熱器。數量：1個；型號：HRY2-220；電壓：單向AC220V，50Hz；功率：2kW。

（3）防爆電動機。數量：1臺；型號：YB3132S-4（B5）；電壓：AC380V，50Hz；功率：5.5kW；轉速：1450r/min。

（4）防爆壓力傳感器。數量：1個；型號：EPS-YMB-D-25MPa-2-P-F4-20mA模擬量輸出；電壓：DC24V；觸點容量：DC25V×1.0A；防護等級：IP65。

（5）防爆電磁溢流閥電磁鐵。數量：1個；電壓：DC24V；功率：30W；電磁鐵為一端，編號為YH01。

（6）防爆電磁換向閥電磁鐵。數量：1個；電壓：DC24V；功率：30W；電磁鐵為一端，編號為YH04。

1.4 PLC 控制柜

PLC控制柜指的是原有的1#和2#交換機控制柜，蓄能器應急系統與原控制柜的關系為：PLC柜控制電源增設UPS，保障在斷電后保持原有PLC柜控制系統正常工作半小時以上，并提供電源檢測信號[2]。

采集操作箱相關控制信號，包括：電源檢測信號，手動/自動模式，手動正向/手動反向信號。以上信號全部進入原有PLC04輸入模塊下8點，地址從I5.0-I5.3。

脫硫脫硝系統故障時或液壓交換機系統斷電時控制煤氣油缸電磁閥，切斷原有交換機自動控制模式，啟動蓄能器應急系統，完成煤氣關閉功能。

2 操作說明

2.1 蓄能操作

蓄能器泵站在蓄能時無須操作人員實際操作，當系統壓力低于8MP時油泵自動啟動，高于9MP時油泵自動關閉。須注意問題主要有：當操作人員發現系統低于8MP而沒有蓄能時，打開操作箱檢查斷路器是否跳閘，-1QF1為1#蓄能器電機，-2QF1為2#蓄能器電機，如果跳閘請及時呼叫維護人員檢查并恢復，如果未跳閘請按下熱繼電器復位（熱繼上的藍色按鈕）按鈕[3]。當操作人員發現蓄能器蓄能動作頻率過于頻繁，請及時通知維護人員檢查液壓系統是否泄壓。

2.2 斷電應急操作

當緊急狀況發生時，如果操作箱的手動/自動旋鈕選擇為自動模式時，無須操作人員實際操作，煤氣將自動關閉，但操作人員必須及時目測確認是否完成關閉動作；如果操作箱的手動/自動旋鈕選擇為手動模式時，需要操作人員及時到操作箱前手動旋轉旋鈕關閉煤氣缸。須注意的問題主要有：當選擇自動模式時，請操作人員經常查看交換情況，防止意外斷電造成煤氣關閉而導致事故；如聽到UPS運行報警聲音請及時查看是否真實斷電，這時煤氣缸會自動關閉。操作人員應經常查看UPS運行情況，尤其在全廠斷電恢復電力后，要注意UPS是否在運行中，如果未運行需要點擊啟動按鈕2S以上。

3 軟件說明

3.1 主控PLC說明

主控PLC為西門子1200系列，蓄能器系統在原有主控PLC中修改的程序主要有：修改斷電后切斷原有自動交換程序，啟動蓄能器控制程序，包括手動和自動控制。增加蓄能器手動/自動控制程序，主要功能包括：斷電后手動正向/反向移動煤氣油缸，正向運動至煤氣關閉或終點限位停止，反向運動至煤氣關閉或起點停止；斷電后自動正向/反向移動油缸，先正向移動，如果到關閉位置停止繼續動作，如果到終點位置，2秒后反向移動至關閉位置停止繼續動作（正反向移動已互鎖）。在程序中增加控制電磁閥輸出程序。

3.2 操作箱PLC說明

操作箱PLC為西門子1200系列，采用TIA博圖v13軟件。

4 結語

焦爐液壓交換機增設蓄能器自動控制系統已在鞍鋼焦化，邯鋼焦化，烏海神華焦化等項目投產運行幾十套，實踐證明，該系統在提高焦爐生產率，降低事故發生率方面起到了非常重要的作用，并得到了用戶的一致好評。本系統在國內焦化行業達到領先水平，對同行業實現焦爐現代化借鑒和參考具有重要價值。