(酒钢集团有限责任公司 甘肃嘉峪关 735100)
摘要:焦化厂四大机车是焦炉生产的主要设备,地面除尘站主要是在焦炉装煤、推焦过程中对烟尘收集的除尘设备,焦炉机车是移动的设备,地面站是固定的设备。现在焦炉生产需要做到清洁生产,除尘设备的长期稳定运行越来越重要。地面除尘站风机电机功率都较大,电能消耗在焦炉的能耗中占比较大,为了实现焦炉生产过程中烟尘治理与焦化厂能耗的有机统一结合,既要实现绿色生产,又要降低电能消耗,地面站采用高压变频控制技术,采用风机变频高低速控制模式。传统的移动机车与地面站之间的信号传输,使用机车人工指令、继电器、滑触器、摩电道、电缆,信号传输较远,故障较多,需要对信号传输系统进行改进,降低故障率,本文对焦炉机车与地面除尘站之间的信号传输、高低速控制进行论述。
关键词:焦炉机车;高压变频器;高低速控制,信号无线传输;
焦化厂焦炉生产主要由装煤车从煤塔漏嘴处取煤,车运行到要装煤的炭化室处进行装煤作业,装煤作业时顶装焦炉焦炉需要推焦车配合作业,捣固焦炉需要导烟车配合作业。在炭化室经过真空高温结焦一定时间后焦炭成熟,经过推焦车、拦焦车、熄焦车或焦罐车配合进行出焦作业,将成熟的焦炭推出到熄焦车上进行湿熄焦或推到焦罐车上进行干熄焦,地面除尘站主要包括焦侧推焦除尘风机、焦侧装煤除尘风机、机测除尘风机,除尘风机电机功率在250kW-1000kw之间,耗电较大,为了保证除尘风机的正常运行与节能降耗的要求,采取以下技术措施。
1、除尘风机电机采用变频控制
每台除尘风机加装高压变频器,变频控制技术是目前较为成熟的技术,每台变设备可采用两台变频器并联运行,一台变频器运行时,另一台变频器作为备用机,每三个月倒运一次,在变频器维护或故障状态时,备用变频器投入运行,也可采用一台变频器加旁路柜运行,在变频器发生故障情况下倒运至备用变频器。变频器采用端子控制、远程操作箱手操器4-20mAa模拟量控制、远程计算机4-20mA模拟量控制,变频器触摸屏控制四种,为了与焦炉生产配合常规采用端子控制模式,采用两段运行频率,高速信号到了,变频器高速段运行,高速信号未到,变频器低速运行,实现高低速控制方法。
2、高低速控制
焦炉的生产特点是根据结焦时间,中间有一定的检修时间,不定期的还要进行定修,定修时间8-12小时,每推出一炉焦炭后,推焦车、拦焦车等机车需要走行到下一炉进行作业,在这些间歇过程中无需推焦除尘风机高速运行,保持低速运行状态,在其余的推焦时间需要除尘风机高速运行,装煤除尘风机在装煤过程中需要高速运行,在其余时间采用低速运行状态。推焦除尘风机的高速运行信号取拦焦车取门机前限信号与导焦栅前限信号串联的综合信号,在综合信号到了以后,风机高速运行,其余时间风机低速运行。装煤除尘高速信号取自装煤车除尘风机伸缩桶到位信号,伸缩桶伸出与主除尘管道接口对接,翻板机械连锁打开,前限信号到,发出装煤除尘风机高速运行指令,伸缩桶收回,翻板机械连锁关闭,前限信号掉,变频器高速运行指令掉落,变频器开始低速运行,机侧除尘风机高速信号取自推焦车取门机门钩认定信号,推焦车推焦作业,取门机前进至前限,开始取门作业,当门钩上升至门钩认定信号闭合状态,推焦车发出风机高速运行指令,变频器接受指令后开始高速运行,在其它时间,取门机门钩认定信号不在时,推焦车不发出除尘风机高速指令,除尘风机变频器至未接到指令时低速运行。
3、焦炉机车与地面除尘站风机高低速控制的信号无线传输
推焦车、拦焦车、装煤车是移动设备,地面除尘站除尘风机是固定设备,两者距离在500m以上,以往采用机车采集信号后,传送到机车信号摩电道上,采用滑触器将机车移动的信号时时通过信号摩电道,再经过与摩电道相连接的信号电缆传送到500m远的地面站控制系统。存在以下缺陷,一是在机车远离电缆接线端子处,信号衰减较大,可靠性较差,二是夏季下雨时,雨水将信号摩电道绝缘降低,导致信号无法正常传输,三是冬季下雪天气,积雪或积冰将摩电道与滑触器之间阻断,信号传输质量较差,四是焦炉生产环境较差,滑触器与摩电道接触质量差。由于以上原因,造成故障频发,处理故障在20m以上的高空作业,作业人员的安全无法保证,处理故障占用时间较长,打乱了焦炉正常生产秩序,影响了焦炉的产量和各项指标。为此,采用以下方法进行解决:在机车上采用无线信号发射装置,在地面除尘站采用无线信号接收装置。
收发器,对开关量采用无线数传模块,采用ISM频段,频点范围在430-434MHz,有16个信道(同一空间可以有16对收发器同时工作),发射功率500mW(27dB),无阻挡传送距离3000米;
收发器工作电源:DC24V@电流500mA;每对收发器可同时传送2组开关量信号,工作温度-10℃ -- +60℃,防护等级IP65。
发送器
CN01:电源输入直流24V;24V--电源正,GND--电源负;CN02:开关量输入2组;
K1组:无源开关量K1A,K1B有源电平输入K1A(电平)K1B(参考地)
K2组:无源开关量K2A,K2B有源电平输入K2A(电平)K2B(参考地)
接收器:
CN01:电源输入直流24V;24V--电源正,GND--电源负;CN04:对应开关量K1输出(无源触点)
JA1--公共端:JA3常开,JA1和JA3对应发送器K1上的开闭状态;JA2常闭,JA1和JA2对应发送器K1上的开闭状态相反;CN05:对应开关量K2输出(无源触点)JB1--公共端:JB3常开,JB1和JB3对应发送器K2上的开闭状态;JB2常闭,JB1和JB2对应发送器K2上的开闭状态相反;
发送器指示灯说明:P:电源指示,常亮电源正常;TX:发送数据,RX:接收数据;K1、K2:无源开关量输入闭合,或有源低电平时点亮;
T、1、2三个指示灯在上电初始化时:
T闪烁,发送器和遥控器通讯故障;1闪烁,遥控器工作频点(信道)设置错误;2闪烁,遥控器空中通讯频率设置错误;正常工作时:T常亮与接收器通讯正常;闪烁与接收器通讯有错误,不亮,接收器通讯没有工作;1:K1开关量被发送状态;2:K2开关量被发送状态;接收器指示灯说明:P:电源指示,常亮电源正常;TX:发送数据,RX:接收数据;K1:接收到发送器K1开关量状态控制A继电器;K2:接收到发送器K2开关量状态控制B继电器;T、1、2三个指示灯在上电初始化时:T闪烁,发送器和遥控器通讯故障;1闪烁,遥控器工作频点(信道)设置错误;2闪烁,遥控器空中通讯频率设置错误;正常工作时:T常亮与发送器通讯正常;闪烁与接收器通讯有错误,不亮,发送器通讯没有工作;1:接收到K1开关量状态;2:接收到K2开关量状态;
通过无线收发装置,使滑触器与摩电道配合使用的缺点得以解决。
参考文献
[1]石井达也,无线电信号接收装置和无线信号接收方法 《中国自动识别技术》