直接空冷控制逻辑的概述及几点建议

直接空冷控制逻辑概述及几点建议首航艾启威冷却技术(北京)有限公司首航－IHW概述1.直接空冷控制系统组成2.空冷岛运行背压值设定3.空冷岛风机控制方式4.空冷系统冬季的回暖程序5.夏季热风回流和横向大风的处理6.风机超频运行的控制首航－IHW1.直接空冷控制逻辑组成夏季工况启动冬季工况启动夏季正常运行工况冬季正常运行工况夏季特殊运行工况(热风回流的处理)冬季特殊运行工况(防冻保护)抽真空系统控制首航－IHW1.直接空冷控制逻辑组成停机正常运行启动停机正常运行回暖＞＋2℃＜＋2℃＜-2℃特殊运行环境温度环境温度特殊运行抽气的防冻保护当凝结水温度30℃时凝结水温度为主控变量当抽气温差3K时抽气温差为主控变量启动紧急处理程序排汽压力为主控变量冬季工况ACC控制系统夏季工况启动凝结水的防冻保护首航－IHW夏季启动步骤抽真空系统建立真空，检测隔离阀是否已经打开；启动汽机旁路运行增加蒸汽流量，慢慢增加汽机排汽量，抽走残留的气体；风机将根据设定的背压值进行调速，保证设定背压值；检测排汽管道的压力，避免出现压力增加至汽轮机的背压报警/跳闸值，同时检查所有列的风机报警产生，运行稳定时稳定增加蒸汽流量，直到启动完毕，空冷系统进入正常工况运行。1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW正常运行工况汽机排汽稳定后，启动过程结束。ACC系统进入到稳定运行状态。风机将根据设定的背压值，通过PID调节风机转速，使系统实际背压值接近设定的背压值。1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW冬季启动冬季启动时，要保证空冷岛的最小的防冻流量。步骤如下：系统建立真空，检测所有列的隔离阀是否关；慢慢增加汽的排汽量，直到残留气体被抽真空系统抽走；同时启动风机，降低ACC系统压力；检测排汽管道的压力，避免出现压力增加至汽机背压报警/跳闸值；缓慢增加蒸汽流量，并且只要凝结水温度控制器和抽气温度控制器覆盖压力控制器，就保持这个状态。1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW如果第1列顺流风机转速达到80%时，第2列的阀门将被打开，开启的顺序是先开启凝结水阀，后打开蒸汽隔离阀，如果第2列的顺流风机转速达到80%时，开启第3列的阀门。依次类推，直到所有的列都被打开，所有风机都已经启动，此时启动程序结束。调整背压值，所有风机的转速将根据设定的背压值自动调整.1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW冬季ACC停止ACC停运时，应迅速降低汽机排汽量；ACC各运行列(带蒸汽隔离阀的列)将按照从后往前的顺序依次关闭各列风机和阀门；阀门的关闭顺序为：先关蒸汽隔离阀后关凝结水阀；降低汽机排汽量直到所有的运行列(不带蒸汽隔离阀的列)风机被自动关闭，停止蒸汽输出，停止ACC；手动关闭抽真空系统.1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW逆流管束回暖冬季运行时，逆流管束上方容易形成细小冰粒并随着时间的增加形成大的冰粒。这将阻碍不凝气体的正常的抽出。将可能堵塞整个抽气管道。回暖程序启动的条件是:环境温度低于-2℃时，程序如下：根据环境温度设定ACC每列回暖时间；第1列的逆流风机按照提前设定的时间将自动减速并停止；然后按照设定好频率进行反转；1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW该列顺流风机将以恒定的转速转动；设定的时间一过,该列的顺/逆流风机将恢复到原来的状态，接着下一列将按照这个程序进行，依次类推，只要环境温度不大于2℃或者凝结水温度或抽气温差变为主控变量时(该列的防冻保护发生)，才会被解除，否则回暖程序就将周期的执行下去。1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW防冻保护防冻保护程序只有在自动条件才被执行。防冻保护包括两个方面：凝结水的防冻保护；抽气管道的防冻保护1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW凝结水的防冻保护当某列凝结水温度低于30℃时，该列凝结水温度控制器将覆盖压力控制器来调节该列顺流风机的转速，使该列的凝结水温度升高，其逆流风机将以恒定转速运行。当凝结水温度增加到34℃时，防冻保护解除，压力控制器将覆盖凝结水温度控制器。该列的风机转速将根据设定的背压值进行自动调整。1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW抽气管道防冻保护某列抽气压力对应的温度与该列抽气温度的温差3K(该值可根据现场的实际情况进行调整)时，该列的逆流风机的转速将被降低；如果温差5K(该值可根据现场的实际情况进行调整)，并且逆流风机转速已经降到最低，则该列的顺流转速将被降低；如果温差8K并且该列的顺流风机已经将到最低，此时凝结水的温度也小于34℃时，该列的蒸汽隔离阀将被关闭，该列将被切除运行。1.直接空冷的控制逻辑组成首航－IHW2.空冷岛运行背压值的设定已运行的空冷机组中运行背压值是程序自动设置的，(冬季20KPa和夏季是9KPa)且不能人为干预；空冷运行不灵活，且机组不能经济运行；机组在冬季启动时，为保证最小防冻流量，采取固定背压启动，对于机组启动也是非合适；原因：环境温度是变化的，应该根据环境温度的变化来合理的选择启动的背压值。保证机组在启动时不冻结，使冬季的整个启动过程在运行人员的控制中，增加机组的运行的稳定性。首航－IHW建议系统背压值设置成为可调；为了避免操作人员误操作导致机组运行不稳定，将背压值设定在一定的可调范围内，建议(9-60)KPa。这样既提高的机组的运行的灵活性，又避免误操作带来的机组的不稳定。2.空冷岛运行背压值的设定首航－IHW3.风机控制方式两种运行方式自动方式，是由DCS的控制逻辑中的PID调节来控制风机的转速；手动方式，由操作员直接给出风机转速。首航－IHW目前应用方式手动控制；只能手动控制一台风机的启停和调速；如要控制整个系统中风机必须逐一操作，缺点：①增加了运行人员操作的时间；②对空冷系统的稳定运行造成威胁；③同时对紧急情况的处理也及不灵活。3.风机控制方式首航－IHW建议空冷风机手动控制具备多层控制的功能。依据一、空冷风机为自动状态时，应具备如下切换功能：①所有列风机在自动运行状态时，可以随时切换一列/一台或几列/几台风机进行手动控制，其余风机仍自动状态运行；②切到手动运行一列或几列风机可以给定速度，也可以对其中的一台单独的给定速度；③其余风机仍在自动的状态下运行。3.风机控制方式首航－IHW二、所有列风机手动运行状态时，风机控制层次如下：1.所有列风机的调速操作；2.对一列风机进行调速操作；3.对每台风机进行调速操作和启停操作；4.他们的优先级是1﹤2﹤33.风机控制方式首航－IHW多层手动控制优点大大增加手动控制的灵活性；运行人员能够快速灵活控制整个系统；对空冷的冬季运行和紧急情况的处理，以及机组的清洗带来极大的方便。3.风机控制方式首航－IHW4.空冷系统冬季回暖程序回暖程序投入的条件环境温度低于-2℃（每个空冷厂家的设定值不同）。现在大多数回暖程序为系统处于自动的状态下才能投入。首航－IHW由于冬季影响空冷运行的因素较多，大多数的空冷系统为手动运行，这样便于运行人员及时处理可能出现的问题。（例如：在冬季负荷运行时出现的个别管束温度低的问题，这时该列的凝结水温度和抽气温度都在报警值之上，空冷系统在自动状态下将不会发现，如果继续运行下去可能会导致个别管束结冰，只有在手动状态下才能人为的干预，避免这种情况发生。回暖程序有降低抽真空管道冻结的功能，应该在手动的状态下也投入自动运行。4.空冷系统冬季回暖程序首航－IHW4.空冷系统冬季的回暖程序建议1.回暖状态不论是系统在自动状态还是手动状态都能自动投入；2.手动状态下可以投入/切除该列是否进行回暖，同时可以设定回暖时逆流的转速；3.在投入/切除该列时，不影响其他列回暖程序的运行。首航－IHW4.空冷系统冬季回暖程序手操器画面示例首航－IHW4.空冷系统冬季回暖程序冬季回暖的另一问题针对冬季工况的复杂条件，可以将逆流风的正/反转和转速进行人为的控制。逆流风机可以根据需要随时进行正/反转切换，正反转的速度设定(冬季低负荷和环境温度较低的情况下，风机转速也较低，这时如果逆流风机反转速度高，吸入冷风，将不能起到回暖作用)；逆流风机反转速度的设定要根据实际情况具体设定,但不要超过30HZ。首航－IHW4.空冷系统冬季回暖程序手动控制逆流风机正反转和调速手操器示例首航－IHW5.夏季热风回流和大横向风处理热风回流现象是国内外直接空冷机组设计和运行面临的一个普遍性的难题，与空冷器的布置形式、环境风速、风向等因素密切相关；建议在空冷的控制逻辑里加入热风回流的处理程序。通过风速风向仪测信号修正量和背压急速升高速率判断机组是否会出现热风回流或大横向风；若判断有时，程序将所有的风机超频运行（转速提高到110%），同时控制机组负荷自动快速降低。首航－IHW5.夏季热风回流和大横向风处理热风回流和大横向风处理操作界面示例首航－IHW5.夏季热风回流和大横向风处理另一设想在空冷器的上方装设一套应急喷淋系统，来应对夏季横向大风和热回流的影响。这套应急喷淋系统通过喷淋水雾来降低空冷器表面的温度，来抑制空冷系统背压的异常升高，防止因此导致的事故停机的情况发生。这种喷淋装置也可以用于夏季高温短时间高负荷工况。首航－IHW5.夏季热风回流和大横向风处理应急喷淋系统组成高压水泵高压管路（可以利用部分清洗系统管路）；储水箱（可以和清洗系统共用）；喷淋管路和喷头；控制系统。首航－IHW5.夏季热风回流和大横向风处理控制原理采用空冷的DCS控制系统，以便实现本系统的快速反应和控制。具体做法：通过风速风向仪测的信号的修正量和空冷系统背压急速升高的速率，判断空冷系统是否出现热风回流或横向大风的现象；快速启动应急喷淋系统，降低空冷器的表面温度来实现阻止空冷系统背压的继续上升，并逐渐的使背压恢复到正常水平；当背压恢复到正常值时，DCS系统将自动关闭喷淋系统。首航－IHW6.风机超频运行控制风机超频运行投入：一般是在夏季高温或出现紧急情况下（例如在夏季高温运行时出现1-2台风机出现故障时）投入运行建议：将该功能设置为手动。运行人员可以根据需要进行投切该程序。首航－IHW结论使整个空冷的控制系统能够满足空冷系统在各个工况下安全稳定的运行。增加空冷系统控制的灵活性，使运行人员可以随时干预空冷系统的运行，以此来提高空冷系统的运行的经济性和处理紧急和特殊情况的能力。首航－IHW谢谢各位专家！首航－IHW欢迎各位领导莅临首航艾启威冷却技术(北京)有限公司首航－IHW