reliability. security. efficiency. · 1 document control number Надежность....
TRANSCRIPT
![Page 1: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/1.jpg)
Honeywell Proprietary
1Document control number
Надежность. Безопасность. Эффективность.
Конференция Honeywell 22-24 сентября 2015
Reliability. Security.Efficiency.
Андрей Киреев, ЗАО «А-ИНТЕГРА», г. МоскваМодернизация систем управления паровыми турбинами с применением контроллеров С300Т
![Page 2: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/2.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
2Document control number
Информация о компании
• Компания ЗАО «А-ИНТЕГРА» была основана в 2007 году• Основная сфера деятельности – автоматизация и защита динамического оборудования (компрессора, турбины, насосы, вентиляторы и т.д.)
• Основные направления деятельности:– модернизация систем автоматического регулирования турбин (САР) – разработка и внедрение систем антипомпажного регулирования и защиты компрессоров
– оснащение оборудования системами вибромониторинга и вибродиагностики
![Page 3: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/3.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
3Document control number
Цели
• Ознакомиться с существующими системами управления паровыми турбинами
• Выяснить недостатки старых систем• Определить методы модернизации• Ознакомиться с контроллером С300Т и элементами Turbine
Control• Рассмотреть различные варианты модернизации приводной части паровых турбин
![Page 4: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/4.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
4Document control number
Гидромеханические системы управления• Устаревшие системы управления паровыми турбинами применяются для управления на установках по производству:– аммиака,– этилена,– метанола,– и других производствах.
• Основы гидромеханического управления были разработаны и внедрены в конце 19 века.Данные принципы управления до сих пор применяются в устаревших системах управления паровыми турбинами.
![Page 5: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/5.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
5Document control number
Гидромеханические системы системы
• Принцип управления в гидромеханических системах основан на балансе сил, например вращающихся лепестков в говернере, усилия на штоке парового клапана и регулирующей пружины.
![Page 6: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/6.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
6Document control number
Электрогидравлические преобразователи
PGPL EG-3P TM-25
• На смену гидромеханическим системам приходят электрогидравлические системы.
![Page 7: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/7.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
7Document control number
Электрогидравлический актуатор ТМ-25
![Page 8: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/8.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
8Document control number
Система управления турбины JT-103
![Page 9: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/9.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
9Document control number
Недостатки старых систем управления
• Высокая зависимость от качества масла и наличия примесей в нем. Загрязнение регулирующего масла приводит:– к залипанию золотников,– к засорению капилляров и форсунок, – к коррозии внутренних элементов регулятора.
• Система содержит большое количество механических и гидравлических элементов, требующих периодического обслуживании и сложной настройки.
• Износ механических элементов преобразователей отрицательно сказывается на качестве регулирования.
• Полное отсутствие возможности/сложность интеграции в существующие системы АСУТП.
![Page 10: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/10.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
10Document control number
Модернизации системы управления турбиной
![Page 11: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/11.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
11Document control number
Установка датчиков скорости
• Типы датчиков скорости, подключаемые к модулю регулировки скорости SPM:– Магнитные пассивные датчики,
– Датчики на эффекте Холла,– Токовихревые датчики.
• Обычно, на турбину устанавливается 3 датчика скорости.
![Page 12: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/12.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
12Document control number
Система автоматического регулирования
• Система автоматического регулирования турбин была реализована компанией Honeywell в системе Experion R400 в 2010 г.
• Основные компонент системы:– Контроллер С300T 20 мс– Модуль защиты от сверхскорости - SPM
– Модуль управления серво клапаном - SVPM
![Page 13: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/13.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
13Document control number
Контроллер С300Т
• Используется стандартный резервированный контроллер C300 с прошивкой 20 мс
• Поддерживает только модули серии С• Работает в резервируемой конфигурации
• Один контроллер поддерживает до 8 модулей SPM и SVPM
• Время выполнения СM конфигурируется от 20 до 800 мс
• IOLink для подключения модулей SPM и SVPM всегда конфигурируется как Priority
![Page 14: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/14.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
14Document control number
Speed Protection Module - SPM
• Резервированный модуль SPM содержит и поддерживает следующие типы входов/выходов:– 4 входа для подключения пассивных или активных датчиков скорости
– 8 аналоговых входов– 1 аналоговый выход– 8 дискретных входов– 4 дискретных выхода – Блок голосования
• Обеспечивает высокоскоростную обработку сигналов:– 2.5 мс для канала скорости– 10 мс для аналогового входа
![Page 15: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/15.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
15Document control number
Speed Protection Module - SPM• Модуль SPM предназначен для регулирования скорости вращения и защиты турбины от сверхскорости и выполняет следующие функции:– Получение и обработка сигналов от максимум
4 датчиков скорости (пассивные или активные)– Вычисление скорости вращения турбины– Обработку алгоритмов голосования 2 из 3 для скорости вращения и ускорения турбины
– Формирование сигналов защиты от сверхскорости в систему ПАЗ на остановку турбины
– Обработки входных аналоговых и дискретных сигналов для использования в алгоритмах управления и формирования выходных сигналов на исполнительное устройство
– Формирования сигналов о реверсном вращении турбины, при использовании активных датчиков скорости
![Page 16: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/16.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
16Document control number
Servo Valve Positioner Module - SVPM
• Резервированный модуль SVPM содержит и поддерживает следующие типы входов/выходов:– 2 аналоговых входа для подключения датчиков положения клапана LVDT/RVDT
– 2 дискретных блокировочных входа– 2 аналоговых выхода:
• однополярных (0 ÷ 50 mA или 0 ÷ 300 mA)• или биполярных (от ±10 mA до ±320 mA)
– 2 встроенных PID регулятора для позиционирования клапана
• Обеспечивает высокоскоростную (2.5 мс) обработку аналоговых сигналов от датчиков положения и выполнение встроенных PID блоков
![Page 17: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/17.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
17Document control number
Servo Valve Positioner Module - SVPM• Модуль SVPM предназначен для позиционирования серво клапана и выполняет следующее функции:– Получение и обработка сигналов положения клапана от датчиков обратной связи LVDT/RVDT
– Выполнение встроенного PID регулятора на основе вычисленного положения клапана (PV) и внешнего задания на открытие клапана (внешнее SP)
– Формирования управляющего выходного одно или биполярного токового сигнала на катушки серво клапана
– Перевод клапана в безопасное состояние по сигналам дискретного входа
– Модуляции выходного сигнала для исключения залипания
– Калибровка серво клапана
![Page 18: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/18.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
18Document control number
Модернизация приводной части
• Основные способы модернизации приводной части паровых турбин и используемые типы приводов:– Непосредственное управление паровым клапаном
• Электрогидравлический привод• Пневматический привод• Электромеханический привод
– Управление пилотным золотником основного гидропривода• Любой из вышеуказанных приводов
– Управление основным гидроприводом, путем регулирования давления питающего масла
• Регулирующие клапаны, электрогидравлические клапаны
![Page 19: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/19.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
19Document control number
Электрогидравлические привода• Непосредственное управление паровым клапаном
• Питается от существующей системы управляющего масла
• Фильтрация масла - 40 мкм• Напряжение питание 24 VDC• Ток потребления до 1 А, 3 А мах 3 с• Управляющий сигнал 4 ÷ 20 mA• Датчик положения 4 ÷ 20 mA• Темпер. окр. среды от -20 до +80 ˚С• Взрывозащита II 2G Eex de IIB T4• Точность позиционирования ±0,15%• Время закрытия ≤ 1 с• Возможность резервирования
![Page 20: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/20.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
20Document control number
Установка и подключение ЭГП
![Page 21: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/21.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
21Document control number
Принцип работы ЭГП компании VOITH• w – управляющий сигнал (4-20 мА)
• x – положение клапана (4-20 мА)
• P – питающее масло• T – сброс масла• KPU, KPD – настройки регулятора
• Fmag - магнит. Сила• Ff – сила пружины• S – перемещение штока
• Х0, X1 – настройка хода
![Page 22: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/22.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
22Document control number
ЭГП компании WOODWARD
VariStroke - I VariStroke - II
![Page 23: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/23.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
23Document control number
Различные способы крепления ЭГП
![Page 24: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/24.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
24Document control number
Пневматический привод• Непосредственное управление паровым клапаном
• Подключение – воздух КИП • Управляющий сигнал 4 ÷ 20 mA• Датчик положения 4 ÷ 20 mA• Температура окружающей среды:
– пневмоцилиндра -20 до +150 ˚С– датчик положения -40 до +80 ˚С
• Взрывозащита II 2G Eex ia IIC T4• Точность позиционирования ±0,3%• Быстродействие 40 ÷ 80 мм/c• Возможность ручного управления
![Page 25: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/25.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
25Document control number
Шкафы управления пневмоприводом
![Page 26: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/26.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
26Document control number
Схема пневмошкафа
![Page 27: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/27.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
27Document control number
Варианты установки пневмоприводов
![Page 28: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/28.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
28Document control number
Варианты установки пневмоприводов
![Page 29: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/29.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
29Document control number
Решение от производителей турбин
![Page 30: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/30.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
30Document control number
Электромеханический привод Exlar• Непосредственное управление паровым клапаном
• Управляющий сигнал 4 ÷ 20 mA• Датчик положения 4 ÷ 20 mA• Темпер. окр. среды -50 до +65 ˚С рекомендуемая не более +45 ˚С
• Взрывозащита II 2G Eex nA IIC T4• Степень защиты IP65• Точность позиционирования 0,025%• Быстродействие 200 ÷ 800 мм/c• Возможность ручного управления и резервирования
![Page 31: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/31.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
31Document control number
Шкафы управления Exlar• Питание от UPS 380 VAC/540 VDC• Ток потребления до 50 А• Темпер. окр. среды -0 до +60 ˚С• Взрывозащита, если необходима
II 2G Eex p IIC T4 или II 2G Eex d IIC T4
• Максимальное расстояние до привода - не более 100 метров
![Page 32: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/32.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
32Document control number
Ролико-винтовая передача
![Page 33: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/33.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
33Document control number
Варианты установки• До 9 вариантов монтажа приводов• Доступен ручной дублер, стопоры и возвратные пружины
![Page 34: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/34.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
34Document control number
Преимущества модернизации
• Полная интеграция системы автоматического регулирования паровыми турбинами в систему РСУ компании Honeywell
• Улучшение качества регулирования, повышение безопасности, эффективности и надежности системы
• Автоматизация процессов пуска и остановки турбины• Значительное сокращение гидравлических и механических элементов в системе управления
• Сокращение общего времени необходимого на обслуживание, ремонт и наладку оборудования
![Page 35: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/35.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
35Document control number
Вопросы?
![Page 36: Reliability. Security. Efficiency. · 1 Document control number Надежность. Безопасность. Эффективность. Конференция Honeywell 22-24](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022052019/6033722fe23d94667e62eded/html5/thumbnails/36.jpg)
Honeywell Proprietary
Honeywell.com
36Document control number
Благодарю за внимание