第四章 煤气柜

/第4章煤气柜４．１工艺简述4。1．1煤气柜的主要作用煤气柜的主要作用是当高炉、焦炉煤气管网中煤气压力高于规定值时，即管网中煤气过剩，气柜便充气,存储煤气；当煤气管网中煤气压力低于规定值时,即管网中煤气欠缺，气柜便排气,释放煤气,以保证煤气管网的稳定运行。４．1．2煤气柜的构成煤气柜共有两个，一个容积为5万立方米,用于存储焦炉煤气；一个容积为15万立方米,用于存储高炉煤气。两个气柜均为干式气柜.基本结构由柜体和活塞组成。活塞顶部有一定重量的配重块，保证活塞在一定压力下平稳地上下移动。主要检测项目有柜容/柜位、柜内煤气压力、煤气进出口管煤气压力、柜底油温和柜顶CＯ浓度。4。１．2．1煤气进出口管道有闸阀和返板调节阀。气柜运行时，闸阀提起,调节阀根据煤气进出口压力的大小改变开关状态。当柜容大于上上限值或小于下下限值时，闸阀和返板调节阀全部关闭,防止冒顶或着床事故的发生。4．1．2．2柜壁上的密封油顺柜壁流入油沟,为保证密封油有一定的粘稠度，还设有密封油加热装置.4．1.2．3在气柜外壁装有柜容指示盘，用于指示柜容。它是机械式的,靠一根连接在活塞上的钢丝绳,通过变比齿轮与指示盘的指针相连来指示柜容值。4．1。２．4为保护气柜还设有煤气放散管，当柜内煤气过量时,打开放散阀，把煤气排入大气.排放的煤气有流量计量装置。４.１.2。5柜顶处还设有CＯ浓度检测装置，用于检测柜内CＯ浓度，从而观察是否有煤气泄漏，保证进柜人员的生命安全。SSSSS加热水TV-104ATV-104BTV-104CLAS-101TIS-104AIA-101PI-101FIQ-101PI-102图一5万煤气柜工艺简图如图一、图二SSS加热水FIK-101TV-104ATV-104BLIS-101TIS-101AIA-101PI-102FIQ-101PI-101图二15万煤气柜工艺简图TIS-102TIS-103TIS-1044。2控制原理4．２．1柜容/柜位的测量柜容／柜位的测量目前有两种方式。方式之一是采用机械式“位置变送器”，当活塞上下移动时,该变送器发出正或负脉冲，然后通过“隔离放大器"将信号放大，再由“柜位指示仪"显示相应的柜容/柜位。方式之二是采用“超声波物位计”,由安装在柜顶的“换能器”检测活塞距柜顶的距离,通过屏蔽电缆把信号传送到二次显示表。如图三、图四图三机械式柜容/柜位显示回路图三机械式柜容/柜位显示回路位置变送器隔离放大器柜位指示仪图四超声波物位显示回路图四超声波物位显示回路换能器柜位指示仪４．2.2气柜压力显示回路气柜的压力测量有两个，一个是柜内煤气压力,一个是进出口煤气压力。都是由“压力变送器"检测并转换成相应的标准电信号,经“安全栅”送给“指示（显示)仪"显示压力。5万柜的压力显示仪表为“单针指示仪”；15万柜的压力显示仪表为“数字显示仪".如图五图五压力显示回路图五压力显示回路变送器安全栅指示（显示）仪4.2．3煤气放散流量显示回路煤气放散流量的检测是通过安装在管道平台上的“标准孔板”，通过“变送器"把流量的电信号传送到控制室，经过“安全栅"进入“开方积算器”进行开方、累计，经“开方积算器"进行开方运算后的流量信号被送入“单针指示仪"显示流量.15万柜的测量回路中没有“开方积算器”，而是从“安全栅”进入“智能流量计”进行开方、累计显示流量。如图六、图七图六5万柜煤气放散流量显示回路图六5万柜煤气放散流量显示回路变送器安全栅开方积算器单针指示仪图七15万柜煤气放散流量显示回路图七15万柜煤气放散流量显示回路变送器安全栅智能流量计４．2．415万柜煤气放散联锁系统在15万柜煤气放散系统中,增加了放散阀的联锁控制。当气柜活塞高于设定值时，电力送来联锁接点，使调节阀自动控制系统形成回路,调节阀根据“给定器”的给定值开到相应开度。如图八图八15万柜煤气放散联锁回路图八15万柜煤气放散联锁回路给定单元伺服放大器电动执行器手操器4．2．5柜容/柜位、柜底油温联锁４.２.5．1如图九中，５万柜柜位到下下限时，中间继电器1ＺJ线圈得电,1ＺJ的接点一路送“闪光信号报警器”,一路送电力联锁回路。同理，下限、上限、上上限报警时响应的继电器动作，执行响应任务。下限、上限没有电力联锁接点。在油温联锁回路中,当“转换开关”打“手动”时,可通过ZK“开关”分别控制“电磁阀”的开关;当“转换开关”打“自动”时，油温高时“继电器”３ZＪ得电，“电磁阀”A、B失电,Ｃ得电，不在进行加热。反之,“继电器"3ZJ不得电，“电磁阀"Ａ、B得电，C失电,进行加热。图九5万柜柜底油温联锁控制回路图图九5万柜柜底油温联锁控制回路图220VACLI-102LL1ZJLAS-101a3ZJLI-102HH2ZJLAS-101d4ZJLI-102L5ZJLI-102HTIS-104L3ZJTIS-104HTV-104BS3ZJZK-102TV-104AS3ZJZK-101TV-104CS3ZJZK-1031234HK-101LI-１02LL、L、H、HH：柜容/柜位显示表报警接点LAS－10１a、ｄ:缝式开关1ZJ、2ＺJ、3ZJ、４ZJ、5ZＪ：中间继电器TIS—10４L、H：柜底油温下限、上限报警HK-101：万能转换开关ＺK—101、1０２、１０3：组合开关TV—104A、B、C：电磁阀图十15万柜柜底油温联锁控制回路图图十15万柜柜底油温联锁控制回路图220VAC2ZJLIS-101LLIS-101HH4ZJLIS-101LL3ZJLIS-101H1ZJTV-104AS1ZJZK-1011234HK-101TIS-101LTIS-102LTIS-104LTIS-103L1ZJTIS-101HTIS-102HTIS-104HTIS-103HTV-104BS1ZJZK-1021ZJLI—10１ＬL、L、H、HＨ:柜容／柜位显示表报警接点1ＺJ、２ZJ、３ZJ、4ZJ：中间继电器ＴIS-1０1-—－１04Ｌ、H：柜底油温下限、上限报警HＫ－101:万能转换开关ZＫ-１０1、102：组合开关TV－１04A、Ｂ:电磁阀4。2．５．2如图十中，15万柜柜位到下下限、上上限时，中间继电器4ZＪ线圈得电,4ZJ的接点一路送“闪光信号报警器”，一路送电力联锁回路.同理,下限、上限、报警时响应的继电器动作，执行响应任务。下限、上限没有电力联锁接点。在油温联锁回路中,当“转换开关”打“手动”时，可通过ZK“开关”分别控制“电磁阀”的开关;当“转换开关”打“自动"时，油温高时“继电器”1ZJ不得电,“电磁阀”Ａ、B失电，不在进行加热。反之,油温低时“继电器”1ZJ得电，“电磁阀”Ａ得电,B失电,进行加热。4．2．6报警系统4.2．6．15万柜报警系统包括柜容/柜位下下限、下限、上限、上上限报警，进出口压力高、低报警。报警信号来自“柜容／柜位指示仪"和“单针指示报警仪”，信号通过“闪光信号报警器"发出报警，再由“闪光信号报警器"带动“电铃”发出声音报警。如图十一图十一5万柜报警回路图十一5万柜报警回路柜容/柜位指示仪闪光信号报警器电铃单针指示报警仪4．2.6.２15万柜报警系统包括柜容/柜位下下限、下限、上限、上上限报警.报警信号来自“柜容/柜位指示仪”，信号通过“闪光信号报警器”发出报警,再由“闪光信号报警器"带动“电铃”发出声音报警。如图十二图十二15万柜报警回路图十二15万柜报警回路柜容/柜位指示仪闪光信号报警器电铃4。3盘面布置及仪表接线4.3．１仪表盘正面布置煤气柜的仪表盘有三块。其中５万柜、15万柜、改造盘各一块.５万柜1YP安装了闪光信号报警器、柜容/柜位显示表、放散流量表、煤气进出口压力表、柜内压力表、柜底油温指示表、柜底油温手动／自动转换开关、电磁阀开关、消音按钮、试灯按钮.如图十三15万柜1YP安装了柜容/柜位显示表、放散流量表、煤气进出口压力表、柜内压力表、手操器、恒流给定器、柜底油温指示表、柜底油温手动／自动转换开关、电磁阀开关.如图十四LILI-102XA1TIS-104ZK-1011YPFI-101FQ-101PI-101图十三5万柜仪表盘正面布置图PI-1021AN2ANZK-102ZK-103HK-101TIS-102TIS-104ZK-1011YPFG-101图十四15万柜仪表盘正面布置图FIK-101AZK-102HK-101PI-102TIS-103FIQ-101LIS-101PI-101TIS-1014．3．2仪表盘背面布置５万柜1YP背面安装有24ＶＤＣ电源箱、用于转换压力、流量信号的安全栅、隔离放大器、电源插座。如图十五15万柜1YＰ背面安装有２4ＶＤC电源箱、用于转换压力、流量信号的安全栅、隔离放大器、伺服放大器、电源插座。如图十六图十五图十五5万柜仪表盘背面布置图DYXPY-101PY-102FY-1011YP图十六15万柜仪表盘背面布置图DYXPY-101PY-102FY-1011YP伺服4.３.3仪表盘侧面布置5万柜1YP侧面安装有供电箱、继电器盘、电铃。如图十七15万柜１YP侧面安装有供电箱、继电器盘。如图十八4。3．4仪表改造盘布置改造盘安装了两台“闪光信号报警器”，分别用于5万柜和1５万柜的报警;两台“超声波物位计”，分别用于5万柜和１５万柜的柜容／柜位的显示;柜内ＣO报警仪.如图十九改造盘背面安装有八台ＣO报警仪专用安全栅、电源开关、电铃、数采箱。如图二十改造盘是为安装“超声波物位计”而设计，由于两个气柜以前使用的柜容/柜位指示表经常发生故障,为了能取代旧表,使仪表指示准确可靠，因而试用了“超声波物位计”。在５万柜的使用中效果比较好，15万柜由于“超声波物位计”本身量程的限制，在一定范围内比较准确。4.3.5柜容/柜位指示表接线5万柜的柜容/柜位显示系统由“位置变送器”、“隔离放大器”和“柜位指示表”组成。“柜位指示表"为“隔离放大器"、“位置变送器"提供电源。当气柜活塞上下移动时，固定在活塞顶部的“钢索"及位于气柜外部的“齿轮机构"，把上下方向的直线运动改变为齿轮转动，使与“齿轮机构”同轴连接的“位置变送器”同方向转动，并发出与转动方向相对应的正或负脉冲信号.脉冲信号通过“隔离放大器"放大，被送入“柜位指示表”显示柜容／柜位.显示方式为数字显示。如图二十一柜位指示表的使用：柜位指示表在使用之前要进行参数设定,首先将仪表后部的“锁定开关”打开，按动S键用▲或▼输入实际高度值（E）,再按动S键用▲或▼输入下下限报警值(Ｄ）,再按动S键用▲或▼输入下限报警值（C）,再按动S键用▲或▼输入上限报警值(B）,再按动S键用▲或▼输入上上限报警值(Ａ），再按动S键仪表恢复到测量状态，最后将“锁定开关”关闭即完成了仪表的设定工作。仪表面板上的V/H按钮用于切换柜容和高度显示。下下限报警值:2.3米下限报警值：３.２米上上限报警值:43.2米上限报警值：42。3米15万柜的柜容/柜位显示系统基本相同，不在重复。下下限报警值：5．4米下限报警值：6.7米上上限报警值:70．47米上限报警值：69.66米图十七图十七5万柜仪表盘侧面布置图1YP图十八15万柜仪表盘侧面布置图1YP继电器盘供电箱供电箱继电器盘供电箱DLLILIA-15XA15MBA图十九改造盘正面布置图图二十改造盘背面布置图MY1XA5LIA-5MY2MY3MY4MY5MY6MY7MY8数采箱电源开关图二十一5万柜柜容柜位显示接线图图二十一5万柜柜容柜位显示接线图LI-102柜位指示仪23456789101112131415161718220VAC1LY-102隔离放大器LT-102位置变送器1231234▂╋15V上上限上限下下限下限４．3.6压力系统接线5万柜的压力系统由“变送器”、“安全栅”、“指示报警仪”组成。“安全栅”为“变送器"提供24ＶDC电源，同时接收“变送器”的４～20mA电流信号，经转换后输出标准电压和电流信号.报警接点从“指示报警仪"3、４端引出.如图二十二图二十二图二十二5万柜压力控制系统接线图ABPT-102DBC-3400BHPY-102DFP-1100▂24VDC╋下限报警至报警回路1234567891011121314151617181920PIA-102DXB-1500▂24VDC╋至数采系统至数采系统压力报警值的设定：在“指示报警仪”的前面板上有压力设定“按钮”。当按下“按钮”时，仪表的“测量指针”便指示“报警设定值”,要调整“报警设定值”只须在“按钮”按下时转动“按钮”使“测量指针”指示“报警设定值”即可.15万柜的压力系统与５万柜基本相同,只是将“指示报警仪”换成了“数显表”。如图二十三４．３．７放散流量系统接线安全栅为变送器提供２４VＤC电源，同时接收变送器的4～20ｍA电流信号,经转换后输出标准电压和电流信号。3．7．1５万柜用于流量积算的仪表为“开方积算器”,它的输入信号为1~5ＶDＣ电压信号，供电电源为２4VＤC.从“开方积算器"输出的流量信号进入“单针指示仪”，按刻度显示流量值，它的输入信号为4～２０mADC电流信号,无供电电源.如图二十四3．7.２15万柜用于流量积算显示的仪表为“智能流量积算仪”,它的输入信号为１～5VDC电压信号,供电电源为220ＶAC。显示方式为数字显示.如图二十五图二十三15万柜压力控制系统接线图图二十三15万柜压力控制系统接线图ABPT-1011151GPPY-101DFP-1100▂24VDC╋PI-101DSZ-11012345678220VAC至数采系统至数采系统图二十四5万柜流量系统接线图图二十四5万柜流量系统接线图ABFT-101DBC-3400BHFY-101DFP-1100▂24VDC╋1234567891011121314151617181920FI-101DXZ-1010FQ-101DXS-21001234567891011121314151617181920▂24VDC╋ZＬJ智能流量计的使用:将仪表面板上的“瞬时流量/累计流量”显示转换开关拨到上面时，瞬时流量、累计流量循环显示。参数设定方法：仪表在使用前需对仪表的量程进行设定。先将“瞬时流量/累计流量"显示转换开关拨到循环显示状态，将表芯从表壳中抽出，再将右侧的“锁定”开关拨到上面，按动“复位"按钮,按动仪表内键盘中的“FH”键,最后通过键盘输入小于四位的仪表量程值。4。３。8５万柜报警系统接线５万柜闪光信号报警器能显示柜位下下限、下限、上限、上上限报警,进出口煤气压力高报警.如图二十六▂▂ABFT-1011151DPFY-101DFA-110024VDC▂╋╋4~20mA输出图二十五15万柜放散流量显示接线图FIQ-101ZLJ-D2211234567891011121314151617181920220VAC下限下限上限下下限上上限进出口压力高1234567891014131211BA1XXS-01220VAC图二十六5万柜闪光信号报警器接线图4.３．9５万柜缝式开关接线图缝式开关安装在柜容指示盘上，共有四个。当金属指针通过开关时，开关便产生感应信号,通过控制放大器放大发出报警信号.如图二十七554321109876222120191817161514131211LE-101-dLE-101-cLE-101-bLE-101-a24VDCdcbaLAS-101控制放大器LE-101缝式敏感开关▂╋▂▂▂▂╋╋╋╋至闪光信号报警器及信号报警系统图二十七5万柜缝式开关接线图4．3。101５万柜煤气放散联锁系统接线１５万柜煤气放散联锁系统由“恒流给定器”、“伺服放大器"、“手操器”和“电动执行器”组成。“恒流给定器”输出４～20mA电流信号，做为“伺服放大器”的输入信号。来自电力的联锁接点串接在“恒流给定器”和“伺服放大器”之间.当系统处于“手动”状态时,由“手操器”直接控制“电动执行器”;当系统处于“自动”状态时，由“伺服放大器”判断是否有输入信号,如果有即当来自电力的联锁接点闭和时，“伺服放大器”的输入回路便形成了闭和回路，此时“伺服放大器”的输出端通过处于“自动”状态的“手操器”发出开阀信号。当“调节阀”的开度达到设定值时,“调节阀”停止动作，完成一次联锁开阀动作。当来自电力的联锁接点断开时,“伺服放大器"的输入回路便也随即断开,此时“伺服放大器"的输出端通过处于“自动”状态的“手操器"发出关阀信号，“调节阀”关闭后系统便恢复到初始状态，等待下一次的联锁动作。如图二十八“恒流给定器”设定值用面板上的“拨盘”来设定。44~20mA.12345678910111213141516171819201234567891011121314220VAC220VACPZ-101DKJ-510GPIK-110ADFD-2000FG-101DGA-2000123456789101112131415161718192024VDC1234567891011121314151617181920220VAC来自电力联锁接点FIK-101BDDZ-III图二十八15万柜煤气放散联锁系统接线图4．3．1１超声波物位计系统接线图超声波物位计是利用回波测距原理工作的，它是一种非接触、连续测量的仪表。二次表在使用前需要对有关参数进行设定，如测量介质、反应速度、传感器类型、单位、测量范围、报警值、输出信号类型等。超声波物位计传感器的安装要求很高,应尽量对准反射面,同时反射面的平整度也是影响测量是否准确、稳定的重要因素.如图二十九220VAC220VAC4~20mA.输出来自现场报警输出去数采系统图二十九超声波物位计接线图１2６71４15１61７1８１9２021222324３６３7参数设定方法:用编程器进入编程状态，然后对下列参数进行设定。P001操作类型P001=１（物位测量）P002介质类型Ｐ0０２＝2（固体）Ｐ003响应速度P003＝1（ｍ／min）Ｐ０04传感器类型P００4=１10（XLＳ—60）Ｐ005测量值单位P005=1（米）Ｐ0０６底部到传感器发射面的距离P0０6＝75P007