希望森兰+森兰变频器在炼油厂的应用
一、 概述
变频调速是一种高效的调速方式,而且调速精度高、调速范围宽和操作方便,并且可利用变频器上自带的RS485串行通讯口实现和控制系统的通讯,以便于随时监控系统的工作情况,有利于生产正常进行。2002年我公司对炼油厂丙烷压缩机液化气的提取系统进行自动化改造,改造后除提高工艺操作水平外,而且节能20%左右,经济效益也十分显著。
二 、森兰SB61变频器的主要特点
三、 工艺过程
液化气的提取工艺系统如下框图所示。
图1 液化气提取工艺系统框图
图中: P0—入口压力,外部供气压力
P1—进气口压力,进气阀调节后压力,要求〈0.6Mpa
P2—压缩机出口压力,要求1.2Mpa~1.7Mpa
P3—分离塔压力,要求1.08Mpa
L1—入口流量,压缩机吸气量
L2—出口流量,压缩机排气量
阀门开度:生产要求进气阀开度30%~50%。
出口阀开度80%~100%。
工艺过程:
炼油产生的气体,经过压缩机加压后凝为液态进入分离塔,经过吸收等其他加工工艺,提取出石油液化气。进气口压力P1要求小于0.6MPa,压缩机出口压力P2可达到1.2MPa~1.7MPa之间,经出口阀调节后保证分离塔压力P3在1.05MPa。如果某种原因使分离塔压力升高,为安全起见则泄压阀打开,将分离塔内液体经管道回流进气口。
调节阀门的开度使P1指示压力小于0.6MPa,P3压力在1.08MPa左右。操作操作人员根据P1、P2、P3上的指示值进行调节。进气的压力P0一般来说不是很稳定,为使控制准确,需知道P0与P1、P2、P3的变化的关系如下表(1):
项目 状态 | P1 | P2 | P3 | L1 | L2 | |
P0 变化 | 升 | 升 | 不变 | 不变 | 升 | 升 |
降 | 降 | 不变 | 不变 | 降 | 降 |
表(1)
P0不变时调节进口阀的开度与P1,P2,P3变化关系如下表(2)
项目 状态 | P1 | P2 | P3 | L1 | L2 | |
进口阀 开度 | 增大 | 增大 | 不变 | 不变 | 增大 | 增大 |
减小 | 减小 | 不变 | 不变 | 减小 | 减小 |
表(2)
四、 系统的构成
由表(1)和表(2)所反映的在P0改变时和进口阀开度改变时,P1、P2、P3和L1、L2的变化可见,进气P0的升高或降低,使P1,L1和L2发生相应的改变。如果要使流量L1和L2不变,可调节进口阀的开度往P0增加的相反方向变化,即P0增大,进口阀开度减少,或P0降低,进口阀开度增大。
图2 变频器控制系统
为提升整个系统的自动化水平,引入工控机进行监控,监控系统框图如图3:
图3 系统控制框图
本系统数据采集卡采集压力,流量,阀门开度等模拟量,输出模拟量调节电动阀开度;采集报警,和其他开关信号,输出备用系统起动信号,停止信号等。工控机通过RS485实现对变频器进行控制,P1压力通
过数据采集卡采集,经工控机处理后,由RS485将控制信号送到变频器,控制变频器的频率的升降,达到恒定P1的目的,最终使流量基本不变.当然还要控制变频器的起停,同时电机的运行参数也要送工控机进行监控。工控机为一台CPU PⅢ,内存
模拟量数据采集卡将,压力、流量、阀门开度、电机温度和管道温度等模拟信号转换成12位的数字信号,每一路信号占用数据采集卡上一个模拟通道,互不影响,采样周期为300ms。SB61变频器支持RS485半双工串行通讯方式,通过在工控机上用IP函数或VB的MSCDMM通讯控件编制串行通讯程序,即可实现工控机与变频器之间的通讯,本系统用VB的通讯控件编制。将采集到的数据信号,经实时分析处理后,通过组态王监控画面,监测现场传输的实时数据和历史数据及设备的运行状况,历史曲线的分析,实时报表,历史报表的打印,声光报警等。
五、 系统的优点
原系统是在人为观察P1压力的情况下,改变进口阀的开度来满足工艺上的要求,在P0波动比较频繁时,人工劳动强度大。控制系统投入运行后一般不需要人工干预,可在远离现场的地方进行监控。压缩机用变频器驱动后节能效果明显,据用户测算可节能18%~22%。电动机的起动电流和运行电流均在额定电流以下,减少了对电网的冲击。电机速度不总是在工频工作,延长了设备的使用寿命,系统的安全性也有提高。
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