[發(fā)明專利]離心式脫水機(jī)DCS控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111134113.7
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN114063577A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范少華;樊華;何非凡;康釗;任明爽;王向陽;秦小陽;金彥昌;白獻(xiàn)鎖;李智強(qiáng);邢志剛;袁紅玉;謝照增
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京中南長風(fēng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 穆麗紅

1.一種離心式脫水機(jī)DCS控制系統(tǒng)，其特征在于，包括中水脫水機(jī)系統(tǒng)，所述中水脫水機(jī)系統(tǒng)的控制信號、參數(shù)、聯(lián)鎖和保護(hù)信號接入輔控網(wǎng)DCS系統(tǒng)，通過DCS系統(tǒng)邏輯組態(tài)，實現(xiàn)遠(yuǎn)方一鍵啟停，自動運(yùn)行，故障自動跳閘沖洗，就地?zé)o人值守，集控室遠(yuǎn)方監(jiān)控。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式脫水機(jī)DCS控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中水脫水機(jī)系統(tǒng)包括泡藥機(jī)系統(tǒng)，以及沖洗水閥、進(jìn)泥閥、刀閘閥、進(jìn)泥流量計，主電機(jī)端軸承溫度元件、輔助電機(jī)端軸承溫度元件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心式脫水機(jī)DCS控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中水脫水機(jī)系統(tǒng)的脫水機(jī)主電機(jī)轉(zhuǎn)速、輔助電機(jī)轉(zhuǎn)速有變頻器頻率信號按照電機(jī)減速比公式計算得出、脫水機(jī)差速也由公式計算得出。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心式脫水機(jī)DCS控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中水脫水機(jī)系統(tǒng)的報警信號包括脫水機(jī)扭矩報警、脫水機(jī)扭矩跳閘、脫水機(jī)振動報警、脫水機(jī)振動跳閘、脫水機(jī)主電機(jī)變頻故障、脫水機(jī)輔助電機(jī)變頻故障信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離心式脫水機(jī)DCS控制系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水機(jī)系統(tǒng)的控制原則及編譯控制邏輯包括：

(1)所有設(shè)備均設(shè)置手動/自動操作切換按鍵；

(2)所有設(shè)備均設(shè)置連鎖按鈕，系統(tǒng)根據(jù)投入的連鎖設(shè)備關(guān)系來選擇對應(yīng)的設(shè)備；

(3)泡藥機(jī)根據(jù)高、中、低三擋液位信號自動運(yùn)行，當(dāng)加藥箱中液位中信號消失，制藥系統(tǒng)開始工作；加藥箱觸發(fā)液位高信號，停止工作；當(dāng)加藥箱液位觸發(fā)低液位信號時，聯(lián)鎖停運(yùn)脫水機(jī)系統(tǒng)；

(4)脫水機(jī)系統(tǒng)自動運(yùn)行時，遠(yuǎn)方DCS控制系統(tǒng)一鍵啟動，脫水機(jī)按照啟動步序啟動，手動調(diào)整輔電機(jī)扭矩穩(wěn)定運(yùn)行后投入自動運(yùn)行；操作員手動發(fā)出停機(jī)指令后，脫水機(jī)按照停機(jī)步序自動停機(jī)；脫水機(jī)故障跳閘后自動進(jìn)行水沖洗并停機(jī)；

(5)脫水機(jī)啟動條件

以下7個啟動條件均滿足時，允許脫水機(jī)啟動

1)脫水機(jī)停止?fàn)顟B(tài)：主輔電機(jī)無故障報警；

2)預(yù)選脫水機(jī)進(jìn)泥泵停止?fàn)顟B(tài)：無故障報警；

3)泡藥機(jī)液位高液位狀態(tài)；

4)預(yù)選脫水機(jī)加藥泵停止?fàn)顟B(tài)：無故障報警；

5)脫水機(jī)進(jìn)泥閥、沖洗閥關(guān)閉狀態(tài)：無故障報警；

6)螺旋輸送機(jī)停止?fàn)顟B(tài)：無故障報警；

7)刀閘閥關(guān)閉狀態(tài)：無故障報警；

(6)脫水機(jī)啟動步序

操作員手動發(fā)出啟動指令；滿足脫水機(jī)啟動條件才能進(jìn)行下一步；

1)啟動脫水機(jī)主輔電機(jī)，2分鐘后待電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值進(jìn)行下一步；

2)打開沖洗閥進(jìn)行脫泥前沖洗1分鐘后關(guān)閉沖洗閥；沖洗時間0-15分鐘可調(diào)；

3)沖洗閥關(guān)閉后，啟動螺旋輸送機(jī)，并打開刀閘閥；

4)接收到刀閘閥開到位信號后，啟動預(yù)選脫水劑PAM加藥泵；

5)啟動預(yù)選脫水機(jī)進(jìn)泥泵，，打開進(jìn)泥閥；

6)調(diào)整后的主電機(jī)轉(zhuǎn)速正常使用不需要再進(jìn)行調(diào)整；通過輔電機(jī)頻率調(diào)節(jié)操作端設(shè)置扭矩在30-50N*m之間，等待實際扭矩與設(shè)定值基本一致時投入PID自動調(diào)節(jié)；

(7)脫水機(jī)停止步序

操作員手動發(fā)出停機(jī)指令

1)停止進(jìn)泥泵，關(guān)閉進(jìn)泥閥；

2)延時10秒停加藥泵，關(guān)閉刀閘閥；

3)接收到刀閘閥關(guān)到位信號后，打開沖洗水閥；

4)沖洗10分鐘后，關(guān)閉沖洗水閥；

5)停止脫水機(jī)主輔電機(jī)；

6)停止螺旋輸送機(jī)；

(8)故障時停機(jī)沖洗步序

1)當(dāng)發(fā)生進(jìn)泥泵、進(jìn)泥閥、加藥泵設(shè)備故障時停止進(jìn)泥泵、加藥泵；

2)關(guān)閉進(jìn)泥閥；關(guān)閉刀閘閥；

3)然后打開沖洗閥進(jìn)行沖洗；

4)沖洗完畢后關(guān)閉沖洗閥，停止脫水機(jī)主電機(jī)、輔電機(jī)，停止螺旋輸送機(jī)；

(9)發(fā)生故障時步序

1)脫水機(jī)主機(jī)和螺旋輸送機(jī)、刀閘閥、沖洗閥設(shè)備故障時緊急停止所有設(shè)備；

2)進(jìn)泥泵、加藥泵、進(jìn)泥閥門設(shè)備故障時進(jìn)入停機(jī)沖洗步序；

3)振動值大于等于16mm/s時報警，大于等于20mm/s緊急停止所有設(shè)備，并顯示振動大故障報警；

4)軸承溫度值超過80℃報警，超過85℃時進(jìn)入停機(jī)沖洗步序并顯示故障報警；

5)正常運(yùn)行扭矩值設(shè)置在30-50N*m之間，一級扭矩報警為80N*m；二級扭矩報警為90N*m；

(10)發(fā)生緊急停機(jī)后一鍵沖洗

1)檢查進(jìn)泥泵已停止、進(jìn)泥閥已經(jīng)關(guān)閉；

2)主、輔脫水機(jī)電機(jī)已經(jīng)停止；

3)刀閘閥已關(guān)閉、螺旋輸送機(jī)已經(jīng)停止；

4)故障報警已全部消除；

5)執(zhí)行低速沖洗，主電機(jī)800轉(zhuǎn)/分鐘，輔電機(jī)300轉(zhuǎn)/分鐘啟動運(yùn)行；

6)延時2分鐘后開啟沖洗水閥，10分鐘后沖洗完成；

7)沖洗完成后自動關(guān)閉沖洗水閥，停止主、輔電機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心式脫水機(jī)DCS控制系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水機(jī)系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化及尋優(yōu)控制方法包括：

進(jìn)行電動執(zhí)行器、熱工測點單體調(diào)試，脫水機(jī)主電機(jī)、輔助電機(jī)變頻器參數(shù)調(diào)試正常后，按照脫水機(jī)啟動步序啟動脫水機(jī)系統(tǒng)；通過不斷調(diào)整試驗進(jìn)泥量、加藥量、脫水機(jī)主輔電機(jī)差速，使脫泥效果最優(yōu)，污泥含水率最優(yōu)，并記錄試驗參數(shù)；

手動調(diào)試結(jié)束，準(zhǔn)備投入自動；通過優(yōu)化脫水機(jī)輔助電機(jī)扭矩自動邏輯PID參數(shù)，使脫水機(jī)扭矩保持在設(shè)定值穩(wěn)定運(yùn)行。