505和DCS结合实现汽轮机自动调速系统改造
摘要 介绍了以微处理器为基础的505调速器控制原理以及调速器与厂内DeltaV DCS系统联机控制用于汽轮机调速系统的改造并实现了联锁的硬软件切换。
关键词 505调速器 DCS自动调速 联锁保护
山东海化集团纯碱厂NG/25/20/0型汽轮机拖动压缩机，把气体压缩到所需压力送入碳化塔内进行化学反应。改造前，汽轮机采用SRN型机械液压手动调速器，其机械故障频繁，易造成汽轮机转速波动。因此，与杭州汽轮机厂合作，采用美国WOODWARD公司的505调速器，与DCS系统联机实现了汽轮机转速遥控、自动调速、紧急停车、连锁保护等功能。
一、505调速器控制原理
505调速器是以微处理器为基础的数字式转速调节器，专用于汽轮机控制。根据汽轮机的特性，参数以及应用场合，在505调速器面板上直接进行组态。其控制原理是：接收两个转速探头的信号，与内部设定值进行比较，经PID运算模块运算后输出4～20mA的电流信号。该信号经电液转换器转换成二次油压信号，二次油压通过油动机、错油门调节汽轮机汽阀的开度，控制进汽量，使汽轮机转速稳定在设定值，原理框图如图1所示，图中虚线框内由DCS系统完成，点划线框内由505内部控制逻辑完成。
二、505调速器与DCS系统的联机控制
结合505调速器控制要求和厂内DeltaV DCS系统的特点，制定联机控制方案，实现转速现场显示，远传至DCS，505中控报警，外部跳闸（ETS）报警，DCS远程控制转速设定值，紧急停车，联锁保护等功能，原理如图2所示。
1．允许启动条件
开车前必须建立起速关油压力且＞0.4MPa，现场倾位行程开关处于开车状态（ZST1断开ZST2闭合），
主控室允许启动，电磁阀带电具备开车条件。
2．停车条件
厂内每台压缩机共有10个联锁参数，包括4个阴摊力瓦温度、4个阳推力瓦温度、一个冷油压力和一个排今压力，任一参数超标将造成联锁停车，505外部跳闸(ETS)停车，现场紧急停车，主控室操作紧急停车按钮。
如图3所示，工艺参数联锁继电器JK8与505停车继电器JK9触点串联，两个电磁阀并联，实现DCS与505联锁保护停车功能。考虑到系统运行时便于对在线仪表和505的维修，设计了K7、K8两个连锁切除开关和软件切除模块。
三、改造效果
1．减少了汽轮机转速波动，消除了因转速波动带来的影响。
2．降低了中压蒸汽、循环水、软水的消耗。
3．现场、主控室都能方便快捷操作，快速应对突发事故。
系统投入运行后，一年多来非常稳定。经过不断的开发和完善，已成功的应用到本厂新线1#～5#汽轮机、老线4#、7#、8#汽轮机，为纯碱厂的稳产高产、降低消耗打下了基础。
设备管理，设备维修，检测诊断
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