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厂房通风降温高炉鼓风机防喘振控制工程的改进SY4200型风机水泵专
摘要： 阐述了高炉鼓风机 TURBOLOG 防喘振控制工程及其原理，分析了其存在的问题并采取了改进措施，改造后效果良好。
关键词：高炉鼓风机；防喘振；控制器
中图分类号：TH442 文献标识码：B
Improvement of Anti-surge Control System of Blast Furnace Blower
Abstract: In this paper, the TURBOLOG anti-surge control system ofblast furnace blower and its principle are specified. The existed problems are analyzed and the improving measures are taken. The effect is good after reconstruction.
Key words:blast furnace blower; anti-surge; controller
0 引言
武钢5#高炉鼓风站建于1990年，是武钢首个电动鼓风机站。其电动鼓风机选用了型号为AG120/16RL6的轴流压缩机，并选用了TURBOLOG EKU控制工程。以下简要介绍一下该控制工程的原理和运行情况。
1 TURBOLOG EKU防喘振控制原理
TURBOLOG EKU防喘振控制工程，它具有双向保护功能，通过控制放风阀的开度，使风机始终运行在安全区域内，从而实现风机的防喘振控制。它由两大部分组成：一部分为喘振的检测及报警，另一部分为喘振的保护和控制。
喘振的检测部分主要由EKU321喘振检测器和继电保护器保护工程组成，见图1。
喘振检测器检测吸风差压开关信号和吸风温差信号，如果检测到喘振信号，就发出控制信号给继电器连锁保护工程把放风阀全部打开，直到消除喘振。同时，喘振检测器计数一次。
喘振的保护和控制工程由EKU180防喘振基本控制器，EKU110位置控制器和放风阀、吸风温度、差压和送风压力变送器等组成，并将控制信号和测量信号串联接在PLC和TIRBOLOG-GRAPH工程中，进行逻辑控制和显示，同时对风机进行双向保护，其工程方框图见图2。
从图2看出，TURBOLOG EKU180与TURBOLOG EKU110一起，组成了风机喘振保护的闭环控制工程。EKU180防喘振控制器将检测到的吸风差压、通风压力和吸风温度与内部设定参数比较后，发出控制信号，通过信号分配器将控制信号分成三路同时给EKU110，EKU110通过与反馈信号进行比较，发出控制信号，控制放风阀的开度。与一般电液压式防喘控制器不同的是，该工程采用了电液转换式，图3为EKU180防喘振控制器原理图。
如图3所示，EKU180防喘振控制器内共有三路偏差信号。一路偏差信号为实际送风压力与设定压力之比，该路信号可实现实际送风压力不超过设定压力，起到限压作用；一路偏差信号为差压Δp与通过FG函数发生器输出设定Δpmin之比 , 该路信号可保证实际风量Δp不低于Δpmin,具体实施是通过FG来实现的。首先在FG上设定一个放风线，这样，在每一个具体风压下都有一个对应的最小Δpmin输出，也就是FG输入为p2 ，输出为Δpmin。当Δp=Δpmin时，也就是工作点到达放风线位置时，此时偏差为零，防喘控制工程就准备动作，这就保证了风机始终运行在放风线右下方，即始终在稳定区范围内运行；第三路偏差信号为手动设定与控制输出之比，该路信号可实现控制工程手动亦能干预。MAX逻辑选用三路偏差信号中偏差最大的输出给PI控制器，由它输送位置控制器EKU110。TURBOLOG EKU110也是一个电液转换的位置控制器，其电液转换是通过一个具有伺服阀特性，在任意位置都能工作的电磁阀来完成的。图4为EKU110控制图。控制器输出电源信号在电磁阀中产生磁力，该磁力打破了原来与弹簧势能之间的平衡，电磁阀中的滑块开始移动，引起控制油口面积变化，使控制油流入或流出。同时放风阀控制活塞中的油流也相应变化，使活塞移动，放风阀动作，这使控制器的X（反馈值）发生变化，使控制器输出回到原来值，电磁阀中的滑块在弹簧力作用下又回到原来值，油路不通。放风阀在新的位置达到新的平衡，保证放风阀在新的位置不动。同时，位置控制器发出一个位置反馈信号，实现闭环控制。
防喘振控制及保护逻辑见图5，机组启动前放风阀强制全开，当图中条件3和4满足后，防喘振控制工程进入自动操作模式，放风阀自动关至最佳角度，同时放风阀手动调节生效。当图中条件5、6、7中任何一项成立后，电磁阀动作，放风阀快速打开。2 EKU180防喘振控制器存在的问题及改进
热力厂二鼓风的2台电动鼓风机组1990年5#高炉投产以来，初期设备性能好，鼓风机保护工程稳定。经过十余年的使用，EKU180设备逐渐老化，设备的性能逐渐下降，鼓风机防喘保护工程已明显不足。
2.1 EKU180 防喘振控制器存在的问题
（1） EKU180 内部元件老化，反应速度慢。且无备件可更换。
（2）由于设备的老化，使鼓风机的放风线向下飘移，放风线飘移7%～10%，使风机的安全系数下降。
（3）放风线的飘移使风机的效率降低，鼓风机长期放风运行，能耗大量浪费，损失严重。
2.2 EKU180 防喘振控制器改进
在不改变鼓风机原防喘振控制工程原理的情况下，做局部改进。用沈阳创世达自动化工程有限公司生产的防喘振控制工程（简称ASCS控制工程）来代替EKU180防喘振控制器。
2.2.1 ASCS 控制工程简介
ASCS控制工程采用了先进的控制算法，它补偿了分子量变化、温度变化而造成的喘振点移动量，当喘振点向右移时，能及时打开防喘振阀，避免喘振；而当喘振点向左移时，控制线相应向左移，避免了回流（使安全区域增大）降低了能耗；ASCS控制工程采用了多段折线函数做为喘振控制线，使喘振控制线与喘振线几乎平行，这样，最大限度地扩展了鼓风机、压缩机的安全运行区域，减少了过去采用单参数控制仅是一条直线而造成的不必要的回流，从而节约了能源。
ASCS 控制工程，考虑了各控制回路之间的干扰，采用了解耦技术，提高了喘振控制的精度，从而使鼓风机、压缩机能安全地在接近喘振极限的操作点运行，拓宽了风机的安全运行区域，使风机的回流量减至最少，减少了能耗。
2.2.2 措施实施
（1）根据鼓风机性能，应用ASCS控制工程的逻辑运算功能制订出风机的性能曲线。
（2）建立放风控制线。由于ASCS控制工程在放风控制线附近进行闭环控制，需建立放风控制线。放风控制线在喘振线的右侧，其直线方程为
Y=79.6875X+118.71875
式中Y为出口压力（表压）；X为喉差。
当压缩机运行操作点在放风控制线右侧时，ASCS控制工程的输出为20mA，放风阀完全关闭；当压缩机操作点到达放风控制线时，防喘振逻辑设计为打开防喘振阀；当操作点向放风控制线左侧缓慢移动时，防喘振控制将以PID回路控制放风阀，使操作点始终在放风控制线处。
（3）建立快开控制线。在喘振快开控制线处，ASCS控制工程实行开环控制。其直线方程为
Y=79.6875X+204.78125
式中Y为出口压力（表压）；X为喉差。
它在放风控制线的左侧，喘振线的右侧，这对于较大的扰动是有效的。若防
>当今在棉纺、印染厂中大部分使用高温染色机，已较为普遍。但传统的高温染色机循环水泵均使用阀门来调节水的流量，当低流量时水的压力要提高，造成染色的不均匀，且容易造成压布的现象，所以常要停机整理布匹，极易造成整匹布的品质不佳，而且相互互换性很差，生产效率不高。一台机只能染有限的几种布，因为水泵的限制无法一机多用，同时水泵一般采用全压起动或星一三角，起动电流很大，造成严重的水锤现象，将染缸的布翻转或重叠，因而染色不均匀，品质较差、当采用神源变频器以后，上述问题迎刃而解。在染不同厚度的布和不同工艺时，都可以改变变频器的频率值来调节水的压力或流量，这样既合保证了染布的质量，染色均匀，产品合格率高等优点，又可节省电能的消耗，总之优点如下：
1、 有软起动功能，消除水锤现象。
2、 没有起动冲击电流。
3、 可染各种不同原料的布。
4、 可染各种不同厚度的布。
5、 染整效率提高，生产力提高。
6、 平均节电可达30％。
7、 解决传统机器的不足之处。
8、 适用各种类型的染整机。
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