在YL600A控制系统中,风机调节主要目的是保证风机吸力与煤气体积总量相适应,保证集气管压力的稳定。
风机调节手段有很多,包括入口节流、出口节流、大(小)循环调节和调速等几种,在这几种调节手段中,调速是*科学的――有系统稳定、喘振区随着转速的降低而降低、煤气温升减小和耗电量降低等优点。
但因高压变频器价格昂贵,大型高压风机多采用液力耦合器调速,调速所带来的风险和损失要大于调速所带来的好处,此种工况下往往采用大循环调节或者小循环调节。
(1)小循环与大循环调节
大、小循环调节各有优缺点。
大循环调节是将风机转速相对固定在一个速度点上,将风机后一部分煤气重新返回到初冷前,调节这个返回量的大小以平衡煤气总量的变化,保证集气管压力的稳定;当风机处于*低转速而煤气总量依然过低时也常常采用,其优点是可以有效的降低风机故障,缺点是增加初冷器的负担,增加了冷却能源消耗。
小循环调节也是将风机转速固定在一个速度点上,不同的是将风机后一部分煤气直接返回到风机前,调节这个返回量的大小以平衡煤气总量的变化,保证集气管压力的稳定,其作用和优点与大循环相同,其缺点是会造成机后煤气温度升高,煤气体积增大,增加了后续工段对煤气降温冷却的能源消耗。
(2)关于变频调速和液耦调速
380V变频调速器与液力耦合器的价格相差不是太大,所以380V的电机一般用变频调速器进行调速;而6000V以上电机的变频调速器价格远远高于液力耦合器,另一方面,目前常用的高压变频器一旦出现故障,维护困难,影响生产,因此高压大功率风机多采用液力耦合器,可实现风机的软启与调速。
液力耦合器一般通过一个电动执行机构调整“勺管”位置进行调速,其控制精度一般为数十转甚至上百转,很难满足集气管压力高精度控制的需要。
在YL600A中,我们可以对液力耦合器上的执行器进行改造,经改造后其控制精度达到20转左右,调速效果已接近变频器。
但在实际使用中已发现,液力耦合器频繁调节往往会造成较高的故障率,因此,当系统必须采用液力耦合器调节时,YL600A系统一方面采用模拟人工调节方式,尽量避免快速调节对液力耦合器的冲击,但这种调节方式有时候不能及时跟随压力的变化。因此,我们常常建议增加大回流或小回流调控手段,以便更好地保护风机。
当然,*理想的调控手段是风机采用变频调速,既可以节约电力,又可以实现理想的调速目的。
(3)煤气放散
风机速度调节是有限度的,当集气管压力居高不下,而风机转速已接近“喘振区”或“不灵敏区”极限状态时,系统将提示进行煤气放散或转为手动操作。
煤气放散一般由焦炉的其他系统进行控制。
八 系统构成
YL600A系统硬件由1套PLC、1台工控机和1套仪表操作盘构成(见图3)、工控机和仪表盘互为备用。
正常情况下由PLC实施控制和调节,数据上传到工控机进行记录。仪表盘一套备用的辅助控制设备,当系统检修时可以转入智能仪表控制,同样具有风机和集气管压力的自动或手动控制。
焦炉煤气集气管