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机组控制系统论文.docx控制系统原理及技术(TS3000在催化裂化14000KW主风机组上的应用)(中国石油吉林石化公司炼油厂,吉林吉林132022)摘要:本文通过对机组控制技术,包括硬件及软件的现状和发展情况的调研,在对吉林石化公司催化裂化主风机组的控制和联锁保护要求作详细分析的基础上,提出应用一体化综合控制系统TS3000完成主风机组全部控制和保护功能的技术方案,并系统论述了其主要硬件结构、软件功能,重点论述了其三重化硬件技术和先进的防喘振控制等软件技术,在具体的项目实施中得到了满意的控制效果,为今后机组控制和保护做了有益的探索和时间。关键词:主风机组联锁保护综合控制系统第一章绪论1-1三机组控制和保护概述在催化裂化装置中,再生高温烟气所带走的能量约占全装置能耗的26%,为降低此项能耗,自70年代中期,开发了烟气轮机能量回收技术。随着催化裂化技术的发展,装置处理量不断提高,尤其是渣油催化裂化的开发,再生烟气量不断扩大,同时入烟机的烟气技术参数不断提高。有的装置烟气的能量除满足主风机动力需要外,还能给全厂输出电力。烟气轮机的成功使用为石化企业的节能降耗做出了巨大贡献。烟气轮机能量回收机组的合理配置,对确保催化裂化装置长周期平稳操作以及取得良好的节能和经济效益事关重要。大型静叶可调的轴流式风机较离心式风机具有效率高、稳定工况区宽、结构紧凑、单机能力大、占地小等优点,因而在大型流化催化裂化装置中的应用日益增多。在目前的催化裂化装置中,烟气轮机一轴流风机一电动/发电机是一种应用较多的主风机配置方案。由于主风机组在流化催化裂化中的关键作用,主风机组的控制和保护一直为人们所关注,尤其是大型轴流风机,由于其稳定工况区的限制既多又严,而且一旦故障,经济损失将是惨重的,所以轴流风机的控制和保护一直是自控设计中的重点和难,&、,倍受重视。另外,由于轴流风机极易受到喘振的伤害,严重的喘振将发展为逆流,从而造成较大的设备事故,所以轴流机的防喘振控制技术成为机组控制保护的一个研究重点。三机组的控制系统包括:烟机***冷却蒸汽、密封蒸汽控制;机组转速和负荷分配控制;机组润滑油,动力油压控制;轴流风机防喘振控制。三机组的联锁保护系统包括:启动条件联锁保护;自动操作保护;安全运行保护;紧急停机保护;辅助油泵自启动保护。针对三机组对控制和联锁保护的特殊要求,我们有必要设计一套软硬件具有高度可靠性,集成一体化的计算机控制和保护系统来完成三机组的监控和保护。1-2目前机组控制系统的现状及发展。目前国内大多数机组仍采用DDZIII型仪表或可编程序调节器等常规仪表进行性能控制及调速控制,这些仪表反应速度慢,精度低,故障率高,无法实现复杂的控制方案,更无法实现机组的优化控制方案,机组的联锁保护仍然采用小型PLC固态逻辑甚至继电器搭接而成的系统,这样的系统元器件容易老化,误动作率高,工作量大,不易维护,可靠性差。由于控制仪表及控制方案的落后,可靠性低,导致机组故障多,运行周期短,能耗大。TS3000透平/压缩机综合控制系统是美国TRICONEX公司于1993年率先向用户推出的三重化冗余控制系统;即:输入/输出信号、CPU等全部三重冗余,运行单一程序的容错控制系统,它综合了TRISEN公司在机组控制方面的二十年的经验和TRICONEX公司硬件的优点,使机组的控制功能更加完善、可靠、集成度高。TRISEN公司已与TRICONEX公司于1992年合并。目前已有多套该种控制系统在世界上60多个国家的石油化工、钢铁冶金、发电、铁路等行业运行,主要用于透平压缩机综合控制()系统、发电机--汽轮机综合控制系统、各种紧急停车(ESD)系统。TRICONEX控制系统于90年代中期成套引进中国。TS3000透平/具有下述优点:主处理器和I/O卡件完全三重化。系统集成度高。I/O卡件上的光隔离器全部三重化。浮点协处理器经过TUV六级认证。32位芯片保证了系统的快速运行。按照1131-3国际标准设计的基于WINDOWSNT的编程软件使用方便。高度的系统诊断覆盖率,诊断功能皆为系统内置,不需编写应用程序。系统维护和故障诊断非常方便。所有模拟卡件精确度高,并可以自动校验。应用软件的在线修改通过TUV六级认证。主处理器的更换与I/O卡件的更换一样方便。TS3000透平/为蒸汽和燃气透平驱动的关键过程提供综合的容错控制。通过使用TRICONEX的三重化模件控制技术,可取代任何现有的电子、气动或液压透平调速器,电子一机械继电器启动顺序及相关的压缩机容量控制器和防喘振控制器及负荷分配控制器,将透平和压缩机的控制集成于一个高可用率的系统中,可提高整个系统的性能和可维护性。在吉林石化公司140万吨/年催化理解化改造项目中,我们采用了TS3000系统作为主风机组的监控和联锁保护系统,先后经过工艺系统和控制保护要求的分析整理,控制和联锁