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淺述在沙曲選煤廠(chǎng)合理利用電氣技術(shù)達(dá)到節(jié)能目標(biāo)

  摘要:選煤廠(chǎng)洗、選煤過(guò)程中需要采取科學(xué)合理的電氣技術(shù),本文結(jié)合選煤廠(chǎng)工藝技術(shù)的具體流程,從技術(shù)角度探討如何節(jié)能,并重點(diǎn)探討了沙曲選煤廠(chǎng)三期新空壓機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)中變頻控制部分可以準(zhǔn)確地根據(jù)用氣系統(tǒng)的需求來(lái)控制空壓機(jī)的輸出,達(dá)到節(jié)約能源的目的,并且具有軟啟動(dòng)功能,減少了對(duì)部分電氣部件和機(jī)械部件的沖擊,降低了各類(lèi)相關(guān)電磁閥和氣動(dòng)元件的工作頻率,延長(zhǎng)了零部件的使用壽命,減少了空壓機(jī)的維護(hù)費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守、遠(yuǎn)程集中控制和節(jié)能降耗等目的。

  關(guān)鍵詞:電氣技術(shù);供配電系統(tǒng);節(jié)能

  一、建立綜合性的控制系統(tǒng)減少電力供應(yīng)需要

  選煤廠(chǎng)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)多,程序復(fù)雜、采用了大量的機(jī)械設(shè)備,這樣一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程,靠人工就地操作和監(jiān)控,顯然是不合理的。實(shí)現(xiàn)選煤廠(chǎng)集中控制不僅是選煤生產(chǎn)的客觀(guān)需要,還是實(shí)現(xiàn)選煤現(xiàn)代化的必要技術(shù)手段。為此,采用選煤廠(chǎng)集中控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)選煤設(shè)備的充分自動(dòng)控制和生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié),使設(shè)備在最佳條件下運(yùn)轉(zhuǎn),充分發(fā)揮其效能、確保產(chǎn)品質(zhì)量、數(shù)量及其它工藝指標(biāo)的穩(wěn)定,提高精煤的回收率,進(jìn)而達(dá)到最佳控制目的;利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),綜合分析、處理全企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的問(wèn)題,及時(shí)為企業(yè)管理者提供企業(yè)獲取最大經(jīng)濟(jì)效益的措施;實(shí)現(xiàn)全廠(chǎng)設(shè)備的自動(dòng)或集中控制、自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)保護(hù)或報(bào)警以及生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)節(jié),可大幅度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,改善工人的勞動(dòng)條件,降低選煤生產(chǎn)成本,增加生產(chǎn)利潤(rùn)。

  二、利用PLC進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)改造

  通過(guò)系統(tǒng)重新設(shè)計(jì),可以達(dá)到節(jié)能的目的,下面以沙曲選煤廠(chǎng)三期新空壓機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)中變頻控制部分為例進(jìn)行探討。

  2.1智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  1)PLC配置

  CPU模塊1756-L73:系統(tǒng)中信息的運(yùn)算和處理的核心。

  電源模塊1756-PA75:用于為PLC系統(tǒng)提供24V直流電源。

  模擬量輸入模塊1756-IF16:采集空壓機(jī)電流信號(hào)。

  模擬量輸出模塊1756-OF8:輸出PLC控制信號(hào)。

  開(kāi)關(guān)量輸入模塊1756-IM161:采集向空壓機(jī)變頻、軟起或智能控制器機(jī)柜的狀態(tài)信號(hào)(如:?jiǎn)?dòng)允許、供電故障、過(guò)載故障、運(yùn)行反饋、輔助設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等)、與空壓機(jī)相對(duì)應(yīng)的手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和緊急停止按鈕的狀態(tài)信號(hào)。

  開(kāi)關(guān)量輸出模塊1756-OW161:輸出PLC的控制信號(hào)如啟動(dòng)、停止、加載、卸荷、急停等,控制空壓機(jī)運(yùn)行。

  通訊接口模塊1756-EN3T;將PLC系統(tǒng)接入以太網(wǎng),負(fù)責(zé)PLC和上位機(jī)之間的通訊。

  數(shù)據(jù)交換機(jī)1783-ETAP2F:串行通訊處理器模塊,采集從站控制器中存儲(chǔ)的空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息。

  2)上位機(jī)監(jiān)控

  上位機(jī)采用RSView32軟件編制,能夠監(jiān)控整個(gè)空壓機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)及主要技術(shù)參數(shù),電源電壓、主電機(jī)電流、排氣溫度、油溫、油壓、排氣壓力、報(bào)警信息等,當(dāng)檢測(cè)到異常的狀態(tài)參數(shù)時(shí)能及時(shí)報(bào)警、顯示故障點(diǎn)并記錄。

  圖1 空壓機(jī)運(yùn)行主畫(huà)面

  圖2 總管道實(shí)時(shí)壓力曲線(xiàn)畫(huà)面示意圖

  圖3 報(bào)警畫(huà)面示意圖

  3)上位機(jī)通訊

  在PLC和上位機(jī)之間的通訊中,PLC通過(guò)以太網(wǎng)模塊接入工業(yè)以太網(wǎng),上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,選擇接口類(lèi)型為工業(yè)Ethernet,設(shè)置PLC和上位機(jī)的IP地址。

  4)系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介

  該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)三種控制模式:就地控制、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。

  就地控制:通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)控制柜上的遠(yuǎn)程就地旋鈕,可使系統(tǒng)進(jìn)入就地模式,此時(shí)可在集控室對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,操作員可在空壓機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)行手動(dòng)控制空壓機(jī)啟停。

  遠(yuǎn)程手動(dòng)控制:通過(guò)撥動(dòng)控制柜上的遠(yuǎn)程就地旋鈕,可使系統(tǒng)進(jìn)入遠(yuǎn)程模式,此時(shí)可在集控室對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,并可對(duì)其進(jìn)行直接控制。通過(guò)在界面上選擇手動(dòng)模式可進(jìn)入遠(yuǎn)程手動(dòng)控制模式,操作員亦可在空壓機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)行手動(dòng)控制空壓機(jī)啟停。

  遠(yuǎn)程自動(dòng)控制:通過(guò)撥動(dòng)控制柜上的遠(yuǎn)程就地旋鈕,可使系統(tǒng)進(jìn)入遠(yuǎn)程模式。此時(shí)可在集控室對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。通過(guò)在界面上選擇自動(dòng)模式可進(jìn)入遠(yuǎn)程自動(dòng)控制模式,此時(shí)無(wú)需操作人員進(jìn)行任何操作,系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)節(jié)控制空壓機(jī)的啟停和變頻空壓機(jī)的自動(dòng)變頻。

  全自動(dòng)控制分為四種模式,即兩臺(tái)變頻空壓機(jī)可聯(lián)動(dòng)變頻、其中一臺(tái)單獨(dú)變頻、無(wú)變頻。在聯(lián)動(dòng)變頻模式下空壓機(jī)3655可切換為工頻運(yùn)行。四種模式之間可自動(dòng)切換,由聯(lián)動(dòng)變頻模式與只有空壓機(jī)3660變頻模式之間可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙自動(dòng)切換,其余模式之間的切換將有3分鐘左右的變頻啟閉空白,期間是否將啟動(dòng)整機(jī)將由氣壓而定。

  整個(gè)空壓機(jī)組共有13臺(tái)空壓機(jī),其中2臺(tái)空壓機(jī)由變頻器拖動(dòng),電機(jī)頻率在30~50HZ之間自動(dòng)調(diào)節(jié),二者可實(shí)現(xiàn)輪換變頻和聯(lián)動(dòng)變頻,亦可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)故障時(shí)自動(dòng)切換另一臺(tái)等功能。通過(guò)調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果。其余11臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行是由智能控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)包總壓力自動(dòng)判斷當(dāng)前投入/切除系統(tǒng)中的空壓機(jī)臺(tái)數(shù),達(dá)到恒定的供氣壓力。經(jīng)智能運(yùn)算處理,實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)輪換運(yùn)行,使每臺(tái)空壓機(jī)工作時(shí)間基本相當(dāng)。

  圖4 全自動(dòng)控制模式1程序

  2.2系統(tǒng)特點(diǎn)

  自動(dòng)控制模式可避免空壓機(jī)卸荷空載運(yùn)行、持續(xù)運(yùn)行在高壓狀態(tài)、氣壓持續(xù)大波動(dòng),從而節(jié)約了電能,減少了對(duì)空壓機(jī)的持續(xù)沖擊,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。自動(dòng)控制模式完全可以在達(dá)到預(yù)定節(jié)能、保護(hù)設(shè)備要求的前提下,滿(mǎn)足生產(chǎn)需要,在不同情況下更有極佳的控制效果。

  (1)在用氣量小的情況下自動(dòng)控制模式可實(shí)現(xiàn)小波動(dòng)精準(zhǔn)控制。即:氣壓可維持在設(shè)定值左右,誤差控制在±0.2kg/cm2內(nèi)。

  (2)在用氣量大波動(dòng)小的情況下自動(dòng)控制模式可實(shí)現(xiàn)小波動(dòng)精準(zhǔn)控制。即:氣壓可維持在設(shè)定值左右,誤差控制在±0.5kg/cm2內(nèi)。

  (3)在用氣量大波動(dòng)大的情況下自動(dòng)控制模式可實(shí)現(xiàn)大波動(dòng)準(zhǔn)確控制。即:氣壓可維持在設(shè)定值左右,誤差控制在±1kg/cm2內(nèi)。

  無(wú)論在何種情況,自動(dòng)調(diào)節(jié)模式都可達(dá)到穩(wěn)定氣壓目的,并且完全可滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)要求。

  三、結(jié)束語(yǔ)

  空壓機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,可無(wú)人值守;操作控制方式簡(jiǎn)單靈活;安全可靠性高,具有完備的保護(hù)功能,空壓機(jī)本體、冷卻系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)均有相應(yīng)的保護(hù)措施,并能顯示詳細(xì)故障信息,保護(hù)動(dòng)作迅速而可靠。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本、性能穩(wěn)定,而且功能齊全,非常適合應(yīng)用和推廣。

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關(guān)鍵字:其它,浙江
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