　　山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机，赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、污水处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚，深受客户好评。

　　罗茨鼓风机是焦化厂的心脏，现我厂冷鼓工段的DCS系统存在以下缺点：其一，原DCS系统为四川川仪的FCS-2000系统，生产使用7年设备老化，各设备仪表数据反应慢，系统经常导致风机停车。其二，原DCS系统落后，仪表数据无法再满足生产要求。其三，原硬件已经停止生产，设备备品周期长，系统的维护成本较高且维护存在滞后性。结合我厂的实际情况，为保证安全生产和环保的要求，以及化产和甲醇工艺生产的连续性，为进一步实现安全指标和经济效益，故对冷罗茨风机的DCS系统进行开发和研究。结合实际情况，对原有的DCS系统进行分析后，不能有效满足安全要求，根据工艺要求，结合浙大中控的JX-300XP系统进行分析和研究后，可全面满足我厂冷鼓工段技术研究后的全部要求。现我车间对浙大中控的JX-300XP系统的硬件和组态软件有初步的认识。

　　2.DCS系统的功能简介

　　山西焦煤集团五麟公司焦化一厂共有罗茨鼓风机2台，为了提高生产过程自动化控制水平，更好地控制运行参数，我们配备了DCS控制系统。鉴于运行速度需满足工艺要求，完成诸如实时数据显示、报警、回路调节、设备的启停、联锁、解锁、事故追忆、历史值的查阅等功能。我们选用了选用相对国内技术领先、功能完善的浙大中控股份有限公司集散控制系统。根据生产需要，我们配备了三个操作员站，一个工程师站，两个控制站；通过SCNET网和SBUS网互相连接。为了加强系统运行的安全性，均采用了冗余控制。主控卡、数据转发卡、外配24VDC电源、网络交换机等都采用了冗余控制，当一路出现故障时，系统能自动切换，保证系统的正常运行。工程师站的主要作用是完成软件组态及对各站数据库、报表、图形、历史库的下装，I/O站完成现场信号采集及控制功能，操作员站完成现场监视，包括报警、工艺流程显示、控制操作参数修改（如PID参数修改）、趋势显示、统计等功能。系统中所有电机开停均由DCS操作，为了及时处理紧急情况，在操作台上安装了紧急停车按钮，这样可实现对整个系统的多重保护，将事故的可能性降至最低。

　　3.DCS系统的数据显示功能

　　3.1数据、流程图显示画面

　　流程图主要包括：

　　根据工艺要求将系统的工艺流程在DCS系统操作员站屏幕上形象逼真地反映出来，将所有能动的设备在运行时，让其产生动态，使操作人员易于识别哪些设备运行，哪些设备停止，如风机运行时，风机由绿色变成红色，并运用隐藏显示功能，便可转动。所有调节阀随阀门开度变化而产生阀位的变化，液位亦随实际液位实时变化。DCS对采集到的数据进行实时保存，操作人员可在趋势一览里查询需要的参数。可以准确地反映当时的工况，趋势保存时间与操作站电脑硬盘的容量有关。较以前的二次表显示体现出很大的优势。

　　3.2操作画面

　　系统组态提供了初冷器画面、罗茨鼓风机画面、DI/DO等画面。

　　（1）初冷器画面

　　包括入初冷器ABC煤气压力初冷器ABC入水温度初冷器ABC出水温度电捕焦油器AB压力温度等参数显示，电捕焦油器运行状态。

　　（2）罗茨鼓风机画面

　　包括罗茨鼓风机AB轴承温度、轴位移、润滑油油温高温油箱液位等参数显示；油泵连锁系统运行情况：是否启动电加热器；罗茨鼓风机连锁系统运行情况；罗茨鼓风机停车原因显示，其系统状态图如图3-1所示。

　　（3）DI/DO画面

　　变频器AB运行状态：准备好、运行、故障、报警；罗茨鼓风机变频状态：自动/手动；焦炉集气管压力阀位给定信号和反馈信号；风机油泵运行状态；急停按钮、循环氨水泵急停、剩余氨水泵急停、上段冷凝泵急停、下段冷凝泵急停。

　　4.DCS组态

　　4.1设备启停组态一般现场设备的启停都是依靠图形编程来完成，是集散控制系统（DCS）的一种运用，在组态时，需要结合考虑包括设备功率、控制原理等现场设备的因素。根据电机设备的功率，又可以分为以下两种情况：①大功率电机根据设计资料，为了满足其信号开出端的子版继电器对电流的承受需求，可以通过加入受DCS系统控制的继电器（位于I/O开出端子板）来实现。②电机功率相对较小时，可以利用I/O开出端继电器完成控制，无需加入其他设备即可直接控制。

　　4.2系统连锁功能本系统所有连锁开关都采用自定义一字节软开关来实现，可以在画面上手动切除与投入。油泵系统连锁运行时，当油压低时，自动启动辅助油泵。连锁切除时，主油泵和辅助油泵可随意启停。罗茨鼓风机连锁系统运行时，油温、油压、轴位移范围时自动停车，解除连锁时，罗茨风机运行与连锁调节无关，一般用于仪表故障检修时使用。具体而言，其优势表现在以下几个方面：首先，参与风机调速的各信号采用双卡控制，运行卡件和备用卡件自动切换，实现了由于卡件原因，而导致风机停车和降速的故障；其次，支持组态的在线下载，数据的修改和维护比较方便；同时，由于采用双网、双模光纤传输仪表数据，各仪表数据传输快，满足生产调节要求。

　　5.结束语

　　本系统运行稳定，安全性高，操控灵敏；至2010年投入运行以来，没有出现过软件及硬件上的问题，这使得操作工人的工作强度大大减少，同时有效提升了工作效率，降低了能源的利用和污染。初步估算，由DCS系统所带来有效降低投资约50万元。实践也证明，相比以前的二次表常规控制，DCS系统在焦炉压力调节系统上节约了大量的人力和资金投入，在今后的发展中有着非常广泛的应用前景。

　　山东锦工有限公司

　　山东省章丘市经济开发区

　　24小时销售服务

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罗茨鼓风机DCS：窑头罗茨风机变频改造实录

　　“李师傅，天气预报说明后两天会下雨，我们得用篷布遮盖好这些放在露天的耐火砖及设备配件。”“来，小张，过来搭把手把这些篦板挪个位置……”3月3日晚上20点左右，熟料车间中控副工段长汤林生正在1#窑头安排工作。当我问他有没有吃晚饭时，他习惯性得微笑道：“快了，等把手头上的事做完就去吃。”

　　瑞金公司自2月2日启动2021年首次大检修工作以来，面对时间紧、任务重、交叉作业多、维修战线长等诸多困难，公司特别强调检修项目责任人的职责落实到位。每个检修项目设立项目检查责任人，规范检查标准，实施检查表单管理，确保每个环节不留盲区。各车间充分利用好保全人员力量，为全年降低维修材料费、提高设备可靠性系数打下坚实的基础。公司安全环保部每天对检修现场监督检查，对存在的安全隐患及时更正处理，大检修时至今日，无一起重大安全事故发生，人员伤亡为零。检修过程中共动用人力近200人，人均累计工时600多小时，累计完成1#和2#窑的生料磨、煤磨、预热器、篦冷机大修等大项检修任务10余项，其中还有1#窑头罗茨风机改造及2#高温风机变频改造等，每一个大项检修内容都含有10多个小项目，共计100余项。

　　针对罗茨鼓风机的变频改造更为麻烦，采购变频器控制柜，在安装调试过程中不断出现异常情况，经过维修人员的多方研讨才将困难解除，针对罗茨风机的变频器保留原有的降压启动装置 , 以备变频器故障时使用。即罗茨鼓风机可在工频与变频两种状态下运行。变频柜面板上“工频 /变频”选择开关旋至工频时 , 罗茨鼓风机将工作于原有的降压启动运行回路 ; 当选择开关旋至变频时 , 罗茨鼓风机处于变频运行状态,风机的调速经变频器进行控制。但应注意,在运行过程中,不得进行工频/变频切换。

　　变频调速器的控制可以是自动的,也可以是手动的。将总控室面板上的“手动/自动”选择开关旋至手动时 ,电机的调速将由多圈电位器来控制 , 操作人员根据工艺或外界条件的变化,通过旋转电位器来调整电机转速；将选择开关旋至自动时,电机的调速将由温控仪表进行 PID控制,或由 DCS 系统进行控制。温控仪表进行 PID控制与 DCS 系统控制可通过“仪表控制/DCS ”选择开关进行转换。如今2#窑已经运行近半个月，电气、机械、工艺等设备满足了生产要求，各项检修任务质量都已达到预期检修标准。如果您有罗茨鼓风机的采购问题，可以联系我们的官方客服热线

罗茨鼓风机DCS：罗茨鼓风机单体试车专题方案.doc

　　TOC \o “1-3” \h \z 目录 1

　　一、编制依据 2

　　二、工程概况 2

　　三、机械设备单体试运行应含有条件 2

　　四、试车程序 5

　　五、罗茨鼓风机单体试运行 6

　　六、罗茨鼓风机开车步骤 6

　　七、风险原因及对策 7

　　一、编制依据

　　1.《化工机器安装工程施工及验收规范（通用要求）》 HGJ203-83

　　2《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》 JBJ29-96

　　3.《兰州石化高密度聚乙烯工程施工组织设计》

　　4上海博隆气流输送系统随机资料

　　5.C-2201A/B/C、C-2221A/B/C随机资料

　　二、工程概况

　　兰州石化企业高密度聚乙烯共有罗茨鼓风机12台，C-2201A/B/C、C-2221A/B/C由日本进口，C-2451A/B、C-2401A/B、C-2453A/B由上海博隆成套提供，关键操作数据以下表所表示：(见下页)

　　三、机械设备单体试运行应含有条件

　　罗茨鼓风机试车前，进行联合检验，确定机械、油系统、管道、电气、仪表、DCS系统等是否含有试车条件，需确定内容以下：

　　1、机械部分

　　1) 罗茨鼓风机安装完，二次灌完，强度达成设计要求，地脚螺栓紧固，并检验合格。

　　2) 罗茨鼓风机找正工作结束，设备和电机连接完。

　　4)电机转向正确并单体试车完。

　　罗茨鼓风机关键性能参数一览表

　　设备位号

　　输送介质

　　密度

　　吸入压力

　　吸入温度

　　出口压力

　　出口温度

　　进口流量

　　升压

　　转速

　　功率

　　润滑油

　　C-2401A/B

　　输送气

　　1.415Kg/m3

　　0.002Mpa

　　0.068

　　137

　　3700N m3/h

　　0.066

　　1623

　　120.8

　　C-2451A/B

　　空气

　　1.29Kg/m3

　　82.5 KpaA

　　153.8 KpaA

　　128

　　3070.8 m3/h

　　0.0686

　　1170

　　80.5

　　ISOVG-68 7.2升

　　C-2453AB

　　空气

　　1.29Kg/m3

　　82.5 KpaA

　　163.6KpaA

　　142

　　5412 m3/h

　　0.0784

　　880

　　164

　　ISOVG-68 33升

　　C-2201A/B/C

　　C-2221A/B/C

　　备注：因为C-2201A/B/C、C-2201A/B/C设备资料不全，待资料到齐后进行添加和补充。

　　5)罗茨鼓风机附件安装完。

　　6)在罗茨鼓风机油箱内注入润滑油，油脂润滑点用黄油枪加注润滑脂。

　　3、管道部分

　　1)试车系统管道三查四定工作结束，验收合格。

　　2)和试车系统无关设备、管道，用盲板或阀门进行隔离，隔离处要求显著标识，并做好统计。

　　3)管道和罗茨鼓风机连接完，并检验合格。

　　4、电气、自控仪表部分

　　1)电气设备、管道安装完，电缆敷设完，系统调试完，含有试车条件。

　　2)自控仪表设备、管道安装完，系统调试完。

　　5、其它条件

　　1)试车现场应清理洁净、整齐，道路通畅。

　　2)试车现场设置警戒线。

　　3)试车现场要有消防灭火器材。

　　方案编制技术交底试车条件确定电机单试安装皮带开启考评停车验收四、试车程序

　　方案编制

　　技术交底

　　试车条件确定

　　电机单试

　　安装皮带

　　开启

　　考评

　　停车

　　验收

　　五、罗茨鼓风机单体试运行

　　1、罗茨鼓风机试运转前应符合下列要求：

　　1）盘车应灵活、无阻滞；

　　2）公用工程如循环水、仪表空气投入使用。

　　3）管线上排气阀开度100％，进气阀开度100％。

　　4）全部仪表阀门处于开启状态，排放阀门处于关闭状态

　　2、罗茨鼓风机试运转时应符合下列要求：

　　1）罗茨鼓风机应在额定转速下进行试运，连续试运转时间不应少于2小时；

　　2）罗茨鼓风机供水应正常，水温和供水压力应符合设备技术文件要求；

　　3）各连接部位应严密，无泄漏现象；

　　4）运转中应无异常声响和振动。

　　5）试运转结束后，应放净罗茨鼓风机内积水。

　　6）试运转结束后，应定时对罗茨鼓风机进行盘车检验。

　　六、罗茨鼓风机开车步骤

　　检验齿轮箱内润滑油油位，应符合设备开车要求。

　　开启罗茨鼓风机达成额定转速后停车，确定在开启和减速时无异常声音。

　　开启罗茨鼓风机达成额定转速10分钟，检验并调整油位，用手触摸机壳和端板表面，如发觉有温度过高部分，应立即检验并给予排除。

　　进气和排气阀门在全开条件下进行空负荷试运转，运转时间不得少于30分钟。

　　当空负荷试运转合格后应逐步关闭排气阀，直至排气压力达成设计升压值，检验电机电流应符合设计要求。

　　在负荷试车中不得完全关闭进气、排气阀门，停机时应卸去全部负荷，在无负荷状态下停机。

　　在负荷试车中轴承温度不得大于95OC,润滑油温度不得大于65OC，振动速度有效值不得大于13mm/s。

　　七、风险原因及对策

　　存在风险原因

　　未仔细阅读试车方案和操作手册，发生误操作引发人生、设备事故。

　　管路系统未经确定罗茨鼓风机开车后气流造成人生、设备事故。

　　设备开车噪音较大

罗茨鼓风机DCS：高温罗茨鼓风机的控制改造

　　原标题：高温罗茨鼓风机的控制改造

　　山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机，赢得了市场好评和认可。

　　山水水泥公司为4000t/d的新型干法水泥生产系统，高温罗茨鼓风机是熟料生产线中非常重要的设备。它的作用是调整窑尾系统的风量、风压，使整个生产线工艺流程顺畅。如果高温罗茨风机出现故障，造成窑下料不稳定，窑运转不平稳。如果高温罗茨鼓风机突然跳停，那么窑头、窑尾均会出现正压，向外冒火，非常危险。同时也会造成预热器系统塌料堵料。所以高温罗茨鼓风机跳停，整个系统必须快速停车。

　　山水水泥公司2007年底正式生产，高温罗茨鼓风机电机额定电压：6KV ，额定功率：2500KW，额定电流：293.8A，罗茨风机处理风量：86000m3/h。最初设计是采用液力耦合器进行启动和调速。从2008年初～2008年底的一年时间里山水水泥们发现液耦有很多不足之处。因高温罗茨鼓风机电流跳动幅度大，跳停过5次。因液耦缺油跳停过2次，因液耦油温高跳停过3次。而且高温罗茨鼓风机转速不稳定，造成风量及风压不稳定，严重的影响了窑的平稳运行及运转率。

　　经山水水泥公司技术人员研究决定，在冬季检修期间(2008年底)用高压变频器控制代替液耦控制高温罗茨鼓风机。

　　改造过程：取消原液力耦合器，将电机与设备之间用一连接轴连通。并由高压变频器对电机进行启动和调速。高压变频器的电源仍取至原高温罗茨鼓风机的总降电源，高压断路器不变，高压电机不变。只是把高压变频器接入主回路中，变频器的开关量和模拟量接入原有DCS系统，为了充分保证系统的可靠性变频器加装了工频旁路装置，保留了原有管道上阀门，这样当变频器发生故障时，可将电机控制切换到工频状态下（利用水电阻启动）利用风门进行风量调节。

　　高温罗茨鼓风机从2009年～2010年两年以来，山水水泥总结出以下经验：

　　1、稳定：高压变频器调速精度达到0.1HZ，而且稳定性高，这就意味着风量风压的稳定，保证窑的稳定下料。保证工艺流程的顺畅。

　　2、节能：液耦的调速范围一般40％～95％，即高速段造成5％速度损失，影响机组出力。在低速时甚至不转，最低只达到40％，液耦本身也消耗很大电能。例如：当窑下料量：330t/h时高温罗茨鼓风机电机电流为280A，当窑下料量：300t/h时高温罗茨鼓风机电流为260～270A.节能效果不好。高压变频器调速范围0～100％，无转差损耗，效率高达95％，不用无功补偿。（节约一个电容器柜）功率因数高。例如：当窑下料量：360t/h时高温罗茨鼓风机电流为280A，当窑下料量：330t/h时高温罗茨鼓风机电流为230～240A.比较一下，节能效果明显。

　　3、启动：高压变频器真正实现了低速平稳软启动，如果工艺允许电机可在短时间内频繁启动。而液耦不能频繁启动，而且不平稳。

　　4、可靠性高：高压变频器是高科技产品，质量过关，可靠性高，基本上免维护。山水水泥公司两年以来高压变频器没有出现故障。一旦变频器出现故障，可以直接挂在工频网运行。而液耦是电机和机械之间联系纽带，一旦出现故障就得停车。而且液耦包含油路、水路等多套系统，属机械设备故障率高，维修量大。

　　在山水水泥公司改用高压变频器控制高温罗茨鼓风机的两年以来，高温罗茨鼓风机的故障率明显降低，风量及风压稳定了，窑稳定了，工艺流程顺畅了，产量提高了，节能了，窑的运转率也明显提高了，为山水水泥公司作出了巨大的贡献。

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