焦炉液压交换机增设蓄能器自动控制系统

王节亮 鞠贵祥

大连华锐重工集团股份有限公司 辽宁大连 116035

交换机蓄能器应急系统在原有交换机控制系统基础上，增加蓄能器液压站、UPS应急电源以及应急系统操作箱等部件。具体见下图1：

图1

1 系统描述

1.1 蓄能器控制箱

本系统共有1台蓄能器控制箱，用于两套交换机系统的应急控制，主要包括两个功能：1#蓄能器站和2#蓄能器站的蓄能充压控制，1#交换机和2#交换机的应急关闭煤气控制。

1.2 UPS 电源

APC/by Schneider Electric Smart-UPS/RT 为高效能的不间断电源系统，可防止电子设备受到市电停电、电压变低、骤降和突变的影响。此UPS能过滤掉市电线路上的小电压波动，并且在发生大的电压干扰时，通过从内部将市电线路断开来避免影响电气设备[1]。此UPS利用内部电池提供不间断的电源，直到市电恢复正常或电池完全放电为止。

1.3 蓄能器液压站

蓄能器液压站的工作原理：当蓄能器内部压力低于8MPa时启动液压泵电机，并启动电磁阀向蓄能器中补充压力；当高于9MPa时自动关闭液压泵电机和电磁阀。具体参数如下：

（1）防爆液位控制器。数量：1个；型号：ZF-UQK-B-1-4-2-A-400。防爆液位控制器为开关量电气元件，（端子箱代号：SLS）控制油箱一个报警液位，当液位低于300mm时（最低液位），同时自动切断泵电机，并保证在此液位下泵电机不能再次启动。

（2）防爆电加热器。数量：1个；型号：HRY2-220；电压：单向AC220V，50Hz；功率：2kW。

（3）防爆电动机。数量：1台；型号：YB3132S-4（B5）；电压：AC380V，50Hz；功率：5.5kW；转速：1450r/min。

（4）防爆压力传感器。数量：1个；型号：EPS-YMB-D-25MPa-2-P-F4-20mA模拟量输出；电压：DC24V；触点容量：DC25V×1.0A；防护等级：IP65。

（5）防爆电磁溢流阀电磁铁。数量：1个；电压：DC24V；功率：30W；电磁铁为一端，编号为YH01。

（6）防爆电磁换向阀电磁铁。数量：1个；电压：DC24V；功率：30W；电磁铁为一端，编号为YH04。

1.4 PLC 控制柜

PLC控制柜指的是原有的1#和2#交换机控制柜，蓄能器应急系统与原控制柜的关系为：PLC柜控制电源增设UPS，保障在断电后保持原有PLC柜控制系统正常工作半小时以上，并提供电源检测信号[2]。

采集操作箱相关控制信号，包括：电源检测信号，手动/自动模式，手动正向/手动反向信号。以上信号全部进入原有PLC04输入模块下8点，地址从I5.0-I5.3。

脱硫脱硝系统故障时或液压交换机系统断电时控制煤气油缸电磁阀，切断原有交换机自动控制模式，启动蓄能器应急系统，完成煤气关闭功能。

2 操作说明

2.1 蓄能操作

蓄能器泵站在蓄能时无须操作人员实际操作，当系统压力低于8MP时油泵自动启动，高于9MP时油泵自动关闭。须注意问题主要有：当操作人员发现系统低于8MP而没有蓄能时，打开操作箱检查断路器是否跳闸，-1QF1为1#蓄能器电机，-2QF1为2#蓄能器电机，如果跳闸请及时呼叫维护人员检查并恢复，如果未跳闸请按下热继电器复位（热继上的蓝色按钮）按钮[3]。当操作人员发现蓄能器蓄能动作频率过于频繁，请及时通知维护人员检查液压系统是否泄压。

2.2 断电应急操作

当紧急状况发生时，如果操作箱的手动/自动旋钮选择为自动模式时，无须操作人员实际操作，煤气将自动关闭，但操作人员必须及时目测确认是否完成关闭动作；如果操作箱的手动/自动旋钮选择为手动模式时，需要操作人员及时到操作箱前手动旋转旋钮关闭煤气缸。须注意的问题主要有：当选择自动模式时，请操作人员经常查看交换情况，防止意外断电造成煤气关闭而导致事故；如听到UPS运行报警声音请及时查看是否真实断电，这时煤气缸会自动关闭。操作人员应经常查看UPS运行情况，尤其在全厂断电恢复电力后，要注意UPS是否在运行中，如果未运行需要点击启动按钮2S以上。

3 软件说明

3.1 主控PLC说明

主控PLC为西门子1200系列，蓄能器系统在原有主控PLC中修改的程序主要有：修改断电后切断原有自动交换程序，启动蓄能器控制程序，包括手动和自动控制。增加蓄能器手动/自动控制程序，主要功能包括：断电后手动正向/反向移动煤气油缸，正向运动至煤气关闭或终点限位停止，反向运动至煤气关闭或起点停止；断电后自动正向/反向移动油缸，先正向移动，如果到关闭位置停止继续动作，如果到终点位置，2秒后反向移动至关闭位置停止继续动作（正反向移动已互锁）。在程序中增加控制电磁阀输出程序。

3.2 操作箱PLC说明

操作箱PLC为西门子1200系列，采用TIA博图v13软件。

4 结语

焦炉液压交换机增设蓄能器自动控制系统已在鞍钢焦化，邯钢焦化，乌海神华焦化等项目投产运行几十套，实践证明，该系统在提高焦炉生产率，降低事故发生率方面起到了非常重要的作用，并得到了用户的一致好评。本系统在国内焦化行业达到领先水平，对同行业实现焦炉现代化借鉴和参考具有重要价值。