催化裂化装置四机组联锁保护控制系统分析（下）
日期：2008-9-19 8:25:01 来源：中国自动化网
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4 、静叶控制及伺服阀更换系统分析
4.1 、静叶控制系统由两大部分组成 < 如图四 > ：
1) 、由静叶控制器 ZIC-023 ，伺服阀 SV-023 、油缸、位移传感器、位移变送器 ZE-023 等组成串级调节系统的付调节闭环回路即静叶定位系统。
2) 、由流量变送器 FT-622 （三取二）、压力变送器 PT-622 、温度变送器 TT-622 组成测量回路，经流量的温度压力补偿调节器（ PMK ） FIC-621 、静叶控制调节器（ ECU-100 ） FY-021 、静叶定位控制系统调节器 ZIC-023 组成主调节闭环回路即流量控制系统。
4.2 、静叶角度设定
当静叶关闭时为解决静叶最小关闭角问题，我厂采用机械办法将 22 °角定位为初始角，相应静叶调节器 FY-021 输出为 0% 。
4.3 、“自动操作”的闭锁作用
在四机组进入“自动操作”状态之前，逻辑系统的联锁信号将静叶控制器 FY-021输入信号闭锁，即没有控制作用，只有当闭锁信号解除后，才可调节静叶角度在0%—100%之间任意调整，如果开机前需要调校静叶，必须将试验开关拨到“自动操作”位置上，才可以调节静叶角度。
当机组安全运行或紧急停机时， FY-021 输入闭锁，静叶自动关闭。
4.4、 伺服阀更换系统
伺服阀是轴流风机静叶控制系统的心脏，伺服阀故障将造成静叶失控，为此，我厂经过调研安装了伺服阀更换系统 < 如图五 > 。更换伺服阀时，必须保证静叶控制器油缸的动力油压不变。伺服阀更换系统由阀 F1 、 F2 、 F3 、 F4 、 F5 、 F6 、 F7 及过滤器、压力表和伺服阀 SV023 组成。
为保证静叶角度不变，必须关闭阀 F6 、 F7 使油缸进油闭锁，保持原行程位置不变，另一方面要关闭动力油入口阀 F1 、 F2 、 F3 ，及 F4 、 F5 待压力表压力值降到 0 值时即可拆伺服阀，更换完伺服阀后，启动过程为先开阀 F2 、 F3 及 F4 、 F5 ，但阀 F1 必须关闭，只有在过滤器全坏时打开阀 F1 。待压力表指示值达到入口压力时，再打开阀 F6 、 F7 整个更换过程即完成。
为防止伺服阀堵，造成静叶失控。增加了过滤器更换设施，更换过滤器时，只要关闭相应阀组 F2 、 F4 或 F3 、 F5 即可。更换过滤器完成后，必须打开一组阀组，投用相应的过滤器。
5、发电功率超限保护分析
同步电动 /发电机处于发电状态时，发电功率持续超限30秒，汽机自动减负荷，降低发电功率，实现发电功率超限保护。
6、甩负荷控制分析
同步电动 /发电机处于发电状态并且转速正常时，如果主电机跳闸（发电机甩负荷），用于发电的负荷将使机组超速，为防止机组超速 ，转速调节器SIC-011设置超速保护功能，当转速大于给定值时，调节器自动调节烟机入口蝶阀关，同时PLC产生“部分关闭”指令，控制SIC-011调节器使烟机入口蝶阀部分关闭，30秒钟后汽轮机自动减负荷。
7 、 紧急停机联锁条件分析
7.1 、 联锁条件 :
? 手动紧急停机
? 烟机轴位移超限
? 风机轴位移超限
? 汽机轴位移超限
? 汽机超速紧急停机
? 持续逆流
? 润滑油压力过低
? 四机组三取二转速超速
? 主汽门关闭且调节油压过低
? 动力油压过低
7.2 、 紧急停机联锁动作
满足上述 7.1 条件之一做如下动作 :
a) 、中心控制室紧急装置联锁， b) 、烟机入口蝶阀紧急关闭， c) 、放空阀全开， d) 、单向阻尼阀关闭， e) 、风机静叶关闭， f) 、汽机调节油电磁阀关闭且主汽门关， g) 、主电机跳闸。 h) 、烟机入口闸阀紧急关闭。
8 、 安全运行联锁条件分析
8.1 、联锁条件 :
? 手动安全运行
? 逆流
? 装置低流量自保
8.2 、安全运行动作 :
满足上述 8.1 条件之一做如下动作
a) 、中心控制室紧急装置联锁， b) 、放空阀全开， c) 、单向阻尼阀关闭， d) 、风机静叶释放， e) 、烟机入口蝶阀紧急关闭， f) 、烟机入口闸阀紧急关闭。
9 、机组采用事故安全型
为保护四机组安全，机组采用事故安全型，即正常运行时电磁阀为常带电。优点：绝对保证机组安全。
缺点：由于电磁阀为常带电，一旦保险坏或电磁阀坏，将造成机组误动作。
10 、 四机组联动试验
四机组的启动、运行、联锁及保护控制在开机前必须进行模拟运行联动试验，一方面通过模拟运行联动试验，可以熟悉操作程序，锻炼队伍，另一方面通过联动试验，可以发现系统中没有发现的问题，以便及时处理。联动试验必须经各方确认无误，签字后即可交付使用。
11、机组故障诊断分析
大型机组必须具备状态监测及故障诊断分析系统，一方面可以通过分析机组的运行状态有计划有针对性地进行检修，另一方面可以通过机组故障诊断分析，预知未来的运行状态。西安交通大学轴承研究所的 RB21系统就是其中的一种，它在天炼四机组及备用主风机上得以应用。
12 、总结
天炼四机组经过多方调研，吸取了各四机组厂家运行的经验，经历 8 年试运和整改，较全面的考虑了可能发生的各种情况。实践证明：天炼机组保护及联锁控制系统，运行安全、可靠。曾几次在非正常工况下，机组及时联动（如晃电等），避免了多次事故发生，保护了机组。通过机组故障诊断分析系统的帮助 , 机组已具备长周期运行的条件。
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4.1 、静叶控制系统由两大部分组成 < 如图四 > ：
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1) 、由静叶控制器 ZIC-023 ，伺服阀 SV-023 、油缸、位移传感器、位移变送器 ZE-023 等组成串级调节系统的付调节闭环回路即静叶定位系统。
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2) 、由流量变送器 FT-622 （三取二）、压力变送器 PT-622 、温度变送器 TT-622 组成测量回路，经流量的温度压力补偿调节器（ PMK ） FIC-621 、静叶控制调节器（ ECU-100 ） FY-021 、静叶定位控制系统调节器 ZIC-023 组成主调节闭环回路即流量控制系统。
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4.2 、静叶角度设定
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当静叶关闭时为解决静叶最小关闭角问题，我厂采用机械办法将 22 °角定位为初始角，相应静叶调节器 FY-021 输出为 0% 。
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4.3 、“自动操作”的闭锁作用
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在四机组进入“自动操作”状态之前，逻辑系统的联锁信号将静叶控制器 FY-021输入信号闭锁，即没有控制作用，只有当闭锁信号解除后，才可调节静叶角度在0%—100%之间任意调整，如果开机前需要调校静叶，必须将试验开关拨到“自动操作”位置上，才可以调节静叶角度。
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当机组安全运行或紧急停机时， FY-021 输入闭锁，静叶自动关闭。
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4.4、 伺服阀更换系统
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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伺服阀是轴流风机静叶控制系统的心脏，伺服阀故障将造成静叶失控，为此，我厂经过调研安装了伺服阀更换系统 < 如图五 > 。更换伺服阀时，必须保证静叶控制器油缸的动力油压不变。伺服阀更换系统由阀 F1 、 F2 、 F3 、 F4 、 F5 、 F6 、 F7 及过滤器、压力表和伺服阀 SV023 组成。
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为保证静叶角度不变，必须关闭阀 F6 、 F7 使油缸进油闭锁，保持原行程位置不变，另一方面要关闭动力油入口阀 F1 、 F2 、 F3 ，及 F4 、 F5 待压力表压力值降到 0 值时即可拆伺服阀，更换完伺服阀后，启动过程为先开阀 F2 、 F3 及 F4 、 F5 ，但阀 F1 必须关闭，只有在过滤器全坏时打开阀 F1 。待压力表指示值达到入口压力时，再打开阀 F6 、 F7 整个更换过程即完成。
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为防止伺服阀堵，造成静叶失控。增加了过滤器更换设施，更换过滤器时，只要关闭相应阀组 F2 、 F4 或 F3 、 F5 即可。更换过滤器完成后，必须打开一组阀组，投用相应的过滤器。
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5、发电功率超限保护分析
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同步电动 /发电机处于发电状态时，发电功率持续超限30秒，汽机自动减负荷，降低发电功率，实现发电功率超限保护。
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6、甩负荷控制分析
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同步电动 /发电机处于发电状态并且转速正常时，如果主电机跳闸（发电机甩负荷），用于发电的负荷将使机组超速，为防止机组超速 ，转速调节器SIC-011设置超速保护功能，当转速大于给定值时，调节器自动调节烟机入口蝶阀关，同时PLC产生“部分关闭”指令，控制SIC-011调节器使烟机入口蝶阀部分关闭，30秒钟后汽轮机自动减负荷。
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7 、 紧急停机联锁条件分析
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7.1 、 联锁条件 :
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? 手动紧急停机
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? 烟机轴位移超限
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? 风机轴位移超限
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? 汽机轴位移超限
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? 汽机超速紧急停机
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? 持续逆流
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? 润滑油压力过低
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? 四机组三取二转速超速
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? 主汽门关闭且调节油压过低
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? 动力油压过低
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7.2 、 紧急停机联锁动作
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满足上述 7.1 条件之一做如下动作 :
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a) 、中心控制室紧急装置联锁， b) 、烟机入口蝶阀紧急关闭， c) 、放空阀全开， d) 、单向阻尼阀关闭， e) 、风机静叶关闭， f) 、汽机调节油电磁阀关闭且主汽门关， g) 、主电机跳闸。 h) 、烟机入口闸阀紧急关闭。
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8 、 安全运行联锁条件分析
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8.1 、联锁条件 :
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8.2 、安全运行动作 :
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满足上述 8.1 条件之一做如下动作
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a) 、中心控制室紧急装置联锁， b) 、放空阀全开， c) 、单向阻尼阀关闭， d) 、风机静叶释放， e) 、烟机入口蝶阀紧急关闭， f) 、烟机入口闸阀紧急关闭。
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9 、机组采用事故安全型
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为保护四机组安全，机组采用事故安全型，即正常运行时电磁阀为常带电。优点：绝对保证机组安全。
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缺点：由于电磁阀为常带电，一旦保险坏或电磁阀坏，将造成机组误动作。
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10 、 四机组联动试验
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四机组的启动、运行、联锁及保护控制在开机前必须进行模拟运行联动试验，一方面通过模拟运行联动试验，可以熟悉操作程序，锻炼队伍，另一方面通过联动试验，可以发现系统中没有发现的问题，以便及时处理。联动试验必须经各方确认无误，签字后即可交付使用。
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11、机组故障诊断分析
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大型机组必须具备状态监测及故障诊断分析系统，一方面可以通过分析机组的运行状态有计划有针对性地进行检修，另一方面可以通过机组故障诊断分析，预知未来的运行状态。西安交通大学轴承研究所的 RB21系统就是其中的一种，它在天炼四机组及备用主风机上得以应用。
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天炼四机组经过多方调研，吸取了各四机组厂家运行的经验，经历 8 年试运和整改，较全面的考虑了可能发生的各种情况。实践证明：天炼机组保护及联锁控制系统，运行安全、可靠。曾几次在非正常工况下，机组及时联动（如晃电等），避免了多次事故发生，保护了机组。通过机组故障诊断分析系统的帮助 , 机组已具备长周期运行的条件。
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