BPRT机组控制系统说明书解读.docx

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ATTN:

伊犁钢铁1#BPRT机组

自控系统说明书

陕鼓动力股份有限公司

杭州浙大人工环境工程技术有限公司

二零零九年八月

第一节 系统说明

本系统采用一台工程师站、一台操作站并行操作，可同时监视主画面和其它重要画面，系统软件为WINDOWSXPSP2并加载Step7V5.4编程软件及WINCC6.0，轴流正常运行后不允许在系统中加载任何软件；计算机启动后，双击WINCC图标进入监控画面，操作员需根据自己的权限，输入相应的密码才能进行操作，操作完成，可选择退出登陆。

弹出登陆框，操作者根据自己的权限输入登陆用户名及密码，对系统进行操作。

退出操作权限时点击LogOut.

第二节 上位机操作画面

（一）轴流风机控制流程

在轴流风机控制流程里主要显示风机进出口温度、喉部压差、送风压力、流量、及防喘阀开度参数等。

阀门状态表示：

红色表示全关，绿色表示全开。

点击各设备，可以根据弹出操作窗口进行相关的设备操作！

（二）风机启机画面

这是风机启机时的主要操作画面。

左边第一栏为风机启动条件，绿灯表示启动条件满足，红灯表示启动条件不满足。

当所有的启动条件满足时，该栏最上方的红色灯变绿，发出

“风机起动待命”信号，（至操作室主电机操作柜“允许启动”信号灯亮）。

等待主电机启动。

主电机启动后，点击“静叶释放”按钮，弹出操作窗口，点击确认后静叶释放到≥22度；静叶释放后。

点击“自动操作”按钮，弹出操作窗口，点击确认后可以进行“防喘阀”和“静叶”操作！

如果要在主电机未启动

的情况下；试验“防喘阀”和“静叶”，可点击“机组自动操作试验”按钮，

根据提示点击确认后可操作！

试验完毕后点击“复位”按钮，取消试验状态！

该页面也可以进行“喘振模拟试验”，操作与上雷同！

（三）防喘振监视画面

防喘振监视画面显示防喘调节曲线和安全运行曲线，进行风机静叶及防喘阀的操作。

（四）风机停机画面

该画面显示造成风机紧急停机的内容因素。

包括机组轴振动、轴位移、轴承温度、润滑油压、动力油系统、电气重故障等。

具有信号保持功能，当机组重故障发生后，请先确认并分析故障产生原因，再进行系统复位。

同时可以对相关的信号在特殊情况下进行联锁解除操作。

左键点击“联锁投入”可以解除联锁，右键点击“联锁已解除”按钮恢复联锁。

该画面上有“Bently3500报警复位”按钮，当机组振动高或者位移大报警后，3500振动系统报警等会保持，此时可通过点击“Bently3500报警复位”按钮复位报警。

（五）动力油站

本画面显示动力油站系统总管压力值及压力开关状态，动力油箱的液位、温度及1#和2#动力油泵的运行状态,动力油循环泵、动力油箱加热器的运行状态。

右上角显示动力油压力，当压力小于11MPa时，动力油压低报警，同时联锁自启动备泵；当动力油压力小于9MPa时，动力油压LL报警，发出机组重故障报警信号并联锁停机。

动力油1#泵现场操作箱转换开关置“DCS”位置，操作窗口选择“自动”

，当动力油压力小于11MPa时自启动泵或在操作画面点击“启动”按钮启

动。

动力油1#泵启动，操作窗口选择“手动”，则必须点击“启动”按钮才能启动泵。

动力油压力大于12MPa，动力油2#泵在运行的情况下，按动力

油1#泵操作画面“停止”按钮，动力油1#泵停止。

动力油2#泵现场操作箱转换开关置“DCS”位置，操作窗口选择“自动”

，当动力油压力小于11MPa时自启动泵或在操作画面操作“启动”按钮启动，动力油2#泵启动。

操作窗口选择“手动”，则必须点击“启动”按钮才

能启动泵。

动力油压力大于12MPa，动力油1#泵在运行的情况下，按动力油2#泵操作画面“停止”按钮，动力油2#泵停止。

机组启动运行前，必须在现场操作箱上将两台油泵均切换至“DCS”位

置，其中的一台油泵选择“手动”状态并开启作为主泵运行，另一台油泵选择“自动”作为备泵用。

保证两台动力油泵必须有一台始终处在运行状态。

当画面上油泵为绿色时表示油泵运行中，油泵为红色时表示油泵已停止运行。

动力油加热器现场操作箱转换开关置“现场”位置时，启、停操作是

在现场进行操作。

正常运行时建议动力油加热器现场操作箱转换开关置“DCS”控制位置，在操作画面上操作“启动”或“停止”。

动力油循环泵现场操作箱转换开关置“DCS”位置，点击画面上动力油循环泵，弹出操作窗口，循环泵手动启停。

（六）润滑油站

本画面显示润滑油站系统管路压力，润滑油箱液位、温度、润滑油泵的运行状态，排油雾风机、润滑油箱加热器的运行状态。

右上角显示润滑油压力，当润滑油压力小于0.10MPa时，润滑油压低报警，并自启动备用油泵；当润滑油压力小于0.06MPa时，润滑油压力LL发出机组重故障报警信号并联锁停机。

润滑油泵现场操作箱转换开关置“现场”位置时，油泵启停操作在现场进行操作。

润滑油1#泵现场操作箱置“DCS”位置，点击油泵操作窗口选择“自动”

，当润滑油压力小于0.1MPa自启动泵或在操作画面点击“启动”按钮，润滑油1#泵启动。

操作窗口选择“手动”，则必须点击“启动”按钮才能启动

泵。

润滑油压力大于0.15MPa，润滑油2#泵在运行的情况下，点击润滑油

1#泵操作画面“停止”按钮，润滑油1#泵停止运行。

润滑油2#泵现场操作箱置“DCS”位置，点击油泵操作窗口选择“自动”

，当润滑油压力小于0.1MPa自启动泵或在操作画面点击“启动”按钮，润滑油2#泵启动。

操作窗口选择“手动”，则必须点击“启动”按钮才能启动

泵。

润滑油压力大于0.15MPa，润滑油1#泵在运行的情况下，点击润滑油

2#泵操作画面“停止”按钮，润滑油2#泵停止运行。

机组启动运行前，必须在现场操作箱上将两台油泵均切换至“DCS”位置，其中的一台油泵选择“手动”状态并开启作为主泵运行，另一台油泵选择“自动”作为备泵用。

排油雾风机现场操作箱转换开关置“现场”位置时，排油雾风机启停

操作在现场操作。

正常运行时建议排油雾风机现场操作箱转换开关置“DCS”位置，并将油雾风机投入运行。

润滑油加热器现场操作箱转换开关置“现场”位置时，启停操作在现场进行。

正常运行时建议润滑油加热器现场操作箱转换开关置“DCS”控制，在操作画面操作“启动”，润滑油加热器起动. 在操作画面操作“停止”，润

滑油加热器停止。

（七）主煤气系统

该画面上包含了透平部分的主要设备，包括出入口插板阀、出入口蝶阀、快切阀、均压阀、透平盘车电机、旁通阀、静叶等的操作及监测，显示透平系统的各点压力、温度、流量等。

（八）TRT启停画面

该画面显示透平启动的相关条件及顺序，按着箭头指示方向逐步操作，实现透平机组的开机

（九）TRT急停画面

该画面显示造成TRT紧急停机的内容因素。

包括机组轴振动、轴位移、轴承温度、润滑油压、动力油系统、电气重故障等。

具有信号保持功能，当机组重故障发生后，请先确认并分析故障产生原因，再进行系统复位。

同时可以对相关的信号在特殊情况下进行联锁解除操作。

左键点击“联锁投入”可以解除联锁，右键点击“联锁已解除”按钮恢复联锁。

该画面上有“Bently3500报警复位”按钮，当机组振动高或者位移大报警后，3500振动系统报警等会保持，此时可通过点击“Bently3500报警复位”按钮复位报警。

（十）氮气密封系统

该画面显示氮气的压力，气动薄膜调节阀的开度反馈，氮气压差值反馈，及氮气PID系统的设定。

（十一）机组轴运动监测画面

该画面显示机组轴系统的轴振动、位移值的相关参数。

（十二）机组轴温度监测画面

该画面显示机组轴系统的轴承温度的相关参数

（十三）相关状态信号一览表

该画面为控制系统的相关保护信号及状态信号，部分为TRT机组用。

（十四）历史趋势及报警信息

这些画面可以查看历史数据及相关报警信息,可以帮助查看事故停机原因。

第三节 轴流启机过程说明

一、开机前准备

1.润滑油系统启动

1）在现场润滑油系统检查完毕后，经现场检查人员确认，可以准备开启润滑油泵。

2）在现场操作箱上将两台油泵均切换至“DCS”位置，其中的一台油泵选择“手动”状态并开启作为主泵运行，另一台油泵选择“自动”作为备泵用。

3）润滑油泵启动后，润滑油压力应在0.20MPa左右。

2.动力油系统启动

1）在现场动力油系统检查完毕后，经现场检查人员确认，可以准备开启动力油泵。

2）在现场操作箱上将两台油泵均切换至“DCS”位置，其中的一台油泵选择“手动”状态并开启作为主泵运行，另一台油泵选择“自动”作为备泵用。

3）动力油泵启动后，这时动力油压力应在≥12MPa。

3.机组盘车

1）机组进行盘车主要有以下三个方面的目的：

其一、使机组止推瓦和支承瓦与转子之间形成润滑油膜，为机组启动作好准备；其二、在机组启动前，让机组转子低速旋转，检查机组内有无异响和机械碰撞、摩擦等不正常现象。

其三、在机组停车后，转子处于热态，为防止转子因重

力作用产生变形导致动平衡破坏，必须进行盘车。

2）在润滑油泵启动，油压正常后，方可启动机组盘车装置。

3）将画面切至轴系监视画面，机组盘车前应注意确认润滑油压是否正常，到现场操作箱操作盘车装置启动、停止。

4.试验开关复位

机组启动前试验开关必须全部处于“复位”（关闭）位置，系统共设有两个试验开关：

自动操作试验开关和逆流试验开关，在启动画面中，当两个试验开关处于复位时应显示为灰色，否则显示为红色。

点击对应按钮可切换试验开关位置。

5.启动前外围条件检查

机组启动前，将润滑油泵、动力油泵投到正确位置，并检查运行状况是否正常；开机前应开启润滑油雾风机电机，检查冷却水压力，温度是否异常，检查现场各变送器、压力开关的状态，同时检查控制柜内的各仪表、电磁阀和声光报警器的供电电源开关应全部上电，检查静叶、防喘振阀、逆止阀的动作是否正常可靠。

二、机组启动

开机前启动条件的检查与确认

1）将画面切换至启动条件画面，按“存储器复位”按钮，使机组故障状态存储器复位（绿色），如果按下“存储器复位”按钮后，存储器仍为红色，则需切换至停机联锁画面，检查是否存在停机条件使存储器无法复位。

2）在启动联锁画面上，如果各项条件满足时，相应的指示呈绿色，如果哪一项不满足，应先采取措施使启动条件满足，启动条件共有以下几项：

*润滑油压力≥0.15Mpa

*动力油压力≥12Mpa

*润滑油温度≥20℃

*静叶开度≤14°

*防喘阀开度（放空阀开度）≥95%

*试验开关复位

*存储器复位

*盘车电机运行

3）当以上条件全部满足后显示“风机起动待命”，此时会发出主电机允许启动信号至操作室电气操作柜，按下主电机“启动”按钮，主电机启动。

4）主电机启动正常后，（现场操作箱操作按“盘车停止”按钮。

）待主电机达到额定转速并稳定运行后，点击“静叶释放”按钮，此时风机的静叶角度由14度快速释放到≥22度，这样风机静叶可以快速通过不稳定的工作区域，进入安全运行工作区域。

静叶释放结束后，画面中静叶角度应该为≥22度。

如果按下“静叶释放”按钮3秒后静叶还没有到达≥22度，则系统会发出“静叶释放时间过长”报警信号。

当系统发出“静叶释放时间

过长”报警后，按下“存储器复位”按钮使故障存储器复位，然后再按下

“静叶释放”按钮，重新尝试静叶释放。

静叶释放完成后，自控系统的控制输出会将静叶角度一直保持在≥22度上。

5）机组在正常转速运行时，应注意监视机组各参数的变化情况。

6）机组在开启的过程和运转过程中，如果出现意外的紧急情况，可使用自控仪表盘上的“紧急停机”按钮，使机组联锁停机。

三、风机加载

1）机组静叶在≥22度平稳运行一段时间后，可以开始加栽。

2）将操作画面切换到机组启动画面，按下“自动操作”按钮，这时机组进入自动操作状态。

自动操作状态允许操作防喘阀和静叶系统，逆止阀进入自由状态。

3）这时风机静叶继续保持在“手动”状态，调节手动输出值，使之小幅度缓慢增加，打开一定角度。

压缩机进入带载运行阶段。

4）逐步增大压缩机静叶角度，每次静叶的手动输出值增加不宜过快，待工况压力稳定后再进一步加载，这样有助于机组平稳安全。

四、送风操作

1）送风操作是一个缓慢而谨慎的过程，必须小心操作。

2）将画面切换到防喘振控制画面，确认防喘振阀的输出值为100%，减

小输出值使送风压力缓慢上升，然后停5-10秒，使工况稳定后再继续加压。

3）在防喘阀逐步关闭的过程中，通向高炉工艺系统的送风阀也应该缓慢打开，这两个动作应同时进行，既不能使风机工况不稳定，又不能使高炉送风压力产生突变。

4）经过两个阀门交替开闭，压缩机出口压力达到一定压力值，此时逆止阀自动打开，经过送风阀逐步打开和防喘阀逐步关闭，最后送风阀全开，防喘阀全关。

压缩空气全部送入工艺管道，整个切风过程完成。

五、防喘振调节系统

1）切换至防喘振画面，在机组正常运行状态时，工况点处于安全工作区内，防喘振阀的自动输出值应该为100%，防喘阀全关（防喘阀的开度值为100%为全开，0%为全关），当工况点由于不稳定因素超过防喘振线（图中蓝颜色的线）时，自动调节将使阀门打开一定角度，使风机出口压力降低，工况点降至防喘线以内。

2）如果在运行中需要人工将防喘阀打开一定角度，可以缓慢点击增加或减少按钮（增加为开阀，减少为关阀），使之缓慢开闭，达到所需的工况。

六、定压力/定流量调节系统

此为系统预设功能，现不予使用。

七、机组联锁停机

机组停机后，将操作画面切换至“联锁停机”画面，即可看到造成联锁停机的原因，当某一条件产生时，该条件的颜色指示应为红色，可能造成停机的条件分别是：

1.润滑油压力过低（≤0.06MPa）

2.动力油压力过低（≥9Mpa）

3.风机轴位移过大（±0.8mm）

4.风机轴振动过大（≥94um）

5.齿轮箱低速轴振动过大（≥100um）

6.手动紧急停机

7.风机持续逆流

8.主电机跳闸

9.相关温度超限。

具体参数见报警联锁数据表。

联锁停机后，为了便于查找停机原因，导致联锁停机的条件都是带有显示保持功能的，即使停机后该条件已经消失，停机画面中的显示仍然会继续保持，直到按下“风机系统复位”按钮确认并消除该停机条件。

八、试验开关

试验开关画面上有以下两个试验开关供机组调试时候使用：

1）自动操作试验开关：

在机组停机调试，不具备“自动操作”条件时，

为了方便调试操作静叶、防喘阀、逆止阀等设备而设置的试验开关，当试验开关打开时，控制程序中以上设备的闭锁解除。

2）逆流试验开关：

模拟机组产生喘振和逆流信号，主要用于检验控制程序中关于逆流报警的正确性和相应的执行机构是否能正确按照工艺要求动作。

当逆流试验开关打开后，1秒钟后系统发出“机组喘振报警”4秒钟后发出“逆流报警”，同时进入“安全运行状态”，5秒钟后，系统产生“持续逆流”报警，并执行联锁停机动作。

九、轴流压缩机控制部分术语说明

1）“存储器复位”：

“存储器”指机组运行状态存储器，设置机组状态存储器是出于以下考虑：

当压缩机发生联锁停机时，可调静叶、防喘阀、逆止阀会根据存储器状态变化同时动作，达到保护机组的目的。

同时，存储器置位（为1）后可使引起联锁停机的条件保持下来并显示，便于分析停机原因。

当按下

“手动安全运行”或压缩机由于逆流报警而进入“安全运行”状态时，也会使存储器为1，因此进入安全运行后，如果要恢复向高炉送风，必须先按

“存储器复位”，再按“自动操作”按钮才可以进行后续操作。

2）“自动操作”和“安全运行”：

“自动操作”和“安全运行”是机组运行的两种不同的状态，在“安全运行”状态下，压缩机的可调静叶、防喘阀、逆止阀都处于安全闭锁位置，如果需要向高炉送风，则需按下压缩机流程画面上的“自动操作”按

钮，进入自动操作状态，此时画面上的逆止阀电磁阀显示为得电状态，逆止阀处于自由状态，由风压吹开。

同时静叶也解除闭锁，可以手动或定风量/风压控制，防喘阀也处于手/自动低选状态。

当按下操作柜上的“安全运行”按钮或出现逆流信号时压缩机又会进入“安全运行”状态，自动调整静叶回到最小工作角（22°），防喘阀全开，逆止阀和送风阀全关。

当异常情况解除后，要重新向高炉送风，应先按“存储器复位”按钮，再按

“自动操作”按钮，按照压缩机加载和送风的操作步骤恢复对高炉的供风。

第四节 TRT启停机过程说明

开机前需巡检的设备：

（鼓风机、透平主机，动力油站，润滑油站，氮气密封系统，各管路系统等）

检查出口插板阀，出口蝶阀，入口插板阀，入口蝶阀的状态，开阀顺序为：

出口插板阀→出口蝶阀→入口插板阀→入口蝶阀，关阀顺序为：

入口蝶阀→入口插板阀→出口蝶阀→出口插板阀。

各设备及阀门检查完毕，管道煤气置换为氮气，准备启机：

1、 首先确认主煤气画面里停机结束与准备启机按钮应处于停机结束状态。

2、 检查重要信息画面里各个的状态点，是否处于正常状态，若有故障存在，可点击画面右上角的TRT复位。

重故障需在停机结束状态下才能

复位，若重故障无法复位，此时无法开机，应检查出错点。

没有故障后点击主煤气画面的准备启机。

3、 若第2项检查正常，进入启机画面检查启机条件是否满足：

盘车电机

已正常，动力油油压正常（>11MPa），润滑油油压正常（>0.09MPa），大型阀门开到位，氮气系统正常（>0.35MPa），重故障已复位等。

PS：

上位启动盘车电机时，必须谨慎确认盘车现场无人，以免出现人

身事故。

4、 第3项满足启机条件后，灰灯变绿，点击申请启动按钮向高炉主控室申请启动透平，等待高炉同意启动。

5、 若接收到高炉同意信号，检查各大型阀门状态，“大型阀门到位”信号包含出口蝶阀开到位、出口插板阀全开并夹紧到位、入口插板阀全开并夹紧到位、快切阀全开到位。

开快切阀时，若快切阀前后差压较大，此时需开启均压阀，均压阀打开后慢开快切阀，快切阀全开后关闭均压阀。

6、 收到“大型阀门到位”信号后，开入口蝶阀引入高炉煤气，进入升速过程。

若启机画面上升速操作置于手动位置，则通过开关静叶开控制透

平转速。

若启机画面上“升速操作”置于自动位，静叶将置于自动，并根据预先设置的升速曲线的情况下自动升速。

转速升到3000转后等待机组啮合。

若自动升速状态下转速达到3000转后，较长时间

（1-2分钟）都无法实现离合器啮合，则将静叶切换至“手动”位置，

慢慢打开静叶以达到离合器啮合。

此时旁通阀兼顾高炉顶压，确保旁通阀组处于自动状态调节高炉顶压。

由于在自动升速的过程中，考虑到不能拉下高炉顶压，此时当高炉顶压的测量值小于设定值减5kPa，升速过程会暂停，直到高炉顶压恢复至设定值减5kPa以上。

因此在透平升速的过程中可以联系高炉要求适当的关闭减压阀组，以保证升速过程。

而由于此时旁通阀组处于调节高炉顶压的状态，能保证高炉顶压不会过高，所以关减压阀组的过程并不会引起高炉顶压的升高（高于设定值）。

7、 接收到啮合信号后，则进入升功率阶段，通知高炉透平已投入，在兼顾顶压波动不大的情况下可以慢慢关闭减压阀组，同时BPRT侧可以手动慢慢打开静叶，当减压阀组全关后（程序判断当4个减压阀开度都小于5%）静叶进入自动调节顶压；如果减压阀组存在故障无法全关，

也可按强制顶压控制按钮，强制进入顶压调节过程。

此时静叶调节透平顶压，旁通阀处在自动状态，在高炉出现异常工况而静叶无法及时调节时，参与顶压调节。

8、 启机过程结束。

9、 正常停机过程：

在离合器啮合时,点击主煤气画面正常停机按钮，旁通阀开始自动调顶压；静叶将自动切换到手动位，当顶压低于设定值

+3kpa时，静叶自动慢关。

快切阀慢关,静叶全关，TRT停机。

10、紧急停机过程：

当系统发生重故障或者按手动紧急停机时，快 切

阀约在0.5秒时间快关关闭，静叶全关，TRT停机。

与此同时，前馈系统动作，将旁通阀快速开启到一定角度， 延时2秒后，旁通阀自动调节顶压。

11、TRT停机后，此时旁通阀组还处于调节高炉顶压的状态，如TRT机组需要较长时间停机，则通知高炉，逐步开减压阀组，旁通阀开度逐步关小（或把FV106旁通阀打到手动，逐步关小FV106旁通阀，FV106旁通阀关完后，再逐步关FV107旁通阀）等旁通阀全关后，手动关闭

入口蝶阀。

此时高炉顶压交还给减压阀组控制。

按 停机结束，检查

急停画面，确认跳机原因，最后，按系统复位按钮，消除重故障。

12、在机组正常运行的过程中高炉出现异常工况时，如拉风等，高炉减压阀组打开，顶压较快下降时，此时静叶自动慢慢关闭，直到关到静叶下限8%（机组处于静叶调节顶压时的静叶下限8%，上限85%。

）；如果高炉煤气还不足以维持机组处于啮合状态，则透平自动脱开啮合状态，

静叶自动转为“手动”状态，静叶维持8%左右开度，转速下降；此时

由于若高炉主控室把顶压设定值设置的较低，若脱离啮合状态前静叶处于较大开度，需手动关闭静叶开度至5%。

等待高炉恢复正常后，此时顶压与煤气流量慢慢恢复推动透平转速缓慢上升（如出现转速上升

太快的现象，则适当的关闭静叶以减慢增速），达到3000转，则离合器自动啮合，静叶自动转为“自动”状态透平自动进入调节高炉顶压状态。

如果到高炉恢复正常后煤气量及压力仍不足以带动离合器达到

啮合转速，则慢慢点开静叶升速，达到3000转等待啮合，继续慢慢

手动打开静叶，直到离合器自动啮合后，静叶自动转为“自动”状态透平自动进入调节高炉顶压状态。

13、高炉休风时间小于2个小时，则参照高炉拉风的工况，对各设备进行操作；若高炉休风时间在2个小时与4个小时之间，则高炉休风后，

则关闭入口蝶阀，之后人为将两个旁通阀切换至“手动”状态，等待

高炉复风之后，则再人为将两个旁通阀切换至“自动”状态，再开入口蝶阀，然后通过操作静叶来调节转速使机组投入正常运行；若高炉休风时间大于4个小时，则高炉休风后，点击透平“紧急停机”按钮，使透平完全停下，然后关闭出入口蝶阀，出入口插板阀，请求将管道

内煤气置换为氮气，高炉复风后，按正常启机的条件及顺序开透平。

14、在透平机组操作时，高炉需要注意的几点：

1）在透平引入煤气、升速的过程中，关注炉顶压力，适时适量地关闭减压阀组以保证顶压测量值和顶压设定值的偏差小于5kPa；2）在因高炉正常生产，炉况要求需要修改顶压设定值时，每次设定值修改在5kPa以内，以利于透平的平稳调节，悬料等高炉异常工况除外；3）在各种炉况变化及修改顶压设定值时，能及时通知透平，以利于操作人员观察设备情况