Скиповый подъем доменной печи, системы автоматизации и электропривода

11_Statya_01Система загрузки и шихтоподачи — I это комплекс механизмов и агрегатов, выполняющих непрерывную загрузку доменной печи шихтовым материалом. Одним из наиболее важных объектов управления системы загрузки и шихтоподачи доменной печи является скиповый подъемник. Управление скиповым подъемом осуществляется с помощью электроприводов постоянного тока.

ЧАО «ЭЛАКС» имеет многолетний положительный опыт внедрения преобразовательных устройств для таких систем на ММК Ильича, Украина и АрселорМиталл Темиртау, Казахстан.

Опишем систему электропривода скипового подъема на примере системы загрузки и шихтоподачи, выполненной компанией «ЭЛАКС» в рамках модернизации ДП № 3 ММКим. Ильича.

Целью модернизации существующей системы электропривода скипового подъема является повышение производительности системы загрузки доменной печи и надежности работы электрооборудования за счет применения современных преобразовательных агрегатов и бесконтактных кодовых датчиков перемещения механизмов, снижение количества аварийных ситуаций за счет использования щадящих режимов работы, сокращение трудозатрат при обслуживании оборудования.

На лебедках скиповых подъемников использовались существующие последовательно включенные два двигателя постоянного тока ДП74Й7-6К (Р=480 кВт, U-330 В, 1=1600 А, п-800 об / мин). Непосредственно в процессе модернизации электропривода осуществлена замена устаревшей системы «Генератор-Двигатель» на систему «Тиристорный преобразователь-Двигатель».

В качестве регулируемых приводов постоянного тока был сделан выбор в пользу тиристорных преобразователей SIMOREG производства фирмы «SIE| MENS».

Данный преобразователь выбран в виду наличия широкого диапазона возможных мощностей и напряжений, высокой надежности в работе и коэффициента использования, а также интуитивно понятной логики настройки и управления.

Эффективность от внедрения обуславливается использованием современных стандартных программ и аппаратных средств для организации человеко-машинного интерфейса.

Условия эксплуатации электроприводов в условиях доменного производства характеризуются следующими особенностями: значительная запыленность (в том числе токопроводящей пылью); загазованность; наличие мощных элекгроматитных попей.

Скиповый подъемник функционирует в режиме непрерывного действия с остановками на проведение ремонтных работ основного технологического оборудования, во время которых осуществляется профилактика технических средств.

В этой связи, для обеспечения надежного резервирования установлен второй тиристорный преобразователь постоянного тока SIMOREG, который выполняет роль «холодного резерва». Переключение между преобразователями осуществляется по якорной цепи и цепи возбуждения при помощи переключателей постоянного тока.

Система управления скоростью двигателей двухэонная и построена по схеме подчиненного регулирования, с внешним контуром управления поЭДС.

Эффективное управление системой загрузки предполагает необходимость учета значений большого количества технологических параметров, что предъявляет повышенные требования к характеристикам средств отображения информации. Поэтому электропривод скипового подъема был интегрирован в комплексную систему АСУ ТП, которая построена по иерархическому принципу с распределением функций управления и является децентрализованной трехуровневой многофункциональной системой.

Децентрализация системы осуществляется по следующим принципам:

  • по уровням управления: верхний уровень — компьютер; 2‑й уровень — программируемый контроллер; 1‑й уровень — электроприводы, исполнительные механизмы и датчики;
  • по территориальному признаку: рабочее место оператора; шкаф управления с контроллером PLC; шкафы с защитно-коммутационной аппаратурой и децентрализованной периферией ЕТ200М; электродвигатели, исполнительные механизмы и датчики.

11_Statya_01-02Управление технологическим процессом системы загрузки выполняется как с центрального пульта управления, так и из помещения диспетчерской при помощи клавиатур видеотерминалов и ключей дистанционного управления отдельными механизмами. При работе системы загрузки в качестве основного режима используется автоматизированный режим управления.

Для обеспечения защиты информации при сбоях в АСУ ТП доменной печи предусматривается использование специальных программных средств. При разработке математического и программного обеспечения внесен алгоритм контроля на достоверность вводимой информации, а также защита от несанкционированного доступа пользователей к внутрисистемной информации.

АСУ ТП является многофункциональной, восстанавливаемой человеко-машинной системой, рассчитанной на длительное функционирование и обладающей для сохранения надёжности требуемой аппаратурной, информационной, алгоритмической и информационной избыточностью.

Результатом модернизации электропривода и системы АСУ является: получение оперативной информации в виде цветных форм, позволяющая вести наблюдение за ходом процесса и состоянием оборудования, в частности за положением и скоростью движения скипового подъемника;

  • существенная экономия электроэнергии за счет внедрения современных преобразователей и настроек на оптимальные режимы работы системы;
  • сообщения о выходе технологических параметров за допустимые пределы;
  • архивная информация в виде трендов отображающих в числовом и графическом видах параметры технологического процесса;
  • увеличение скорости работы скипового подъемника, что приводит к повышению продуктивности всего комплекса доменной печи.

11_Statya_01-01В результате полученного опыта при модернизации систем электропривода скипового подъема для нужд металлургического комплекса нами разрабатываются решения в других отраслях промышленности.

В частности специалистами компании «ЭЛАКС» ведется работа по модернизации систем электропривода шахтных подъемных машин для горнодобывающего комплекса.

Современная подъемная установка- крупнейшее сооружение шахты и предназначена для подъема полезных ископаемых и породы. Шахтная подъемная машина является основной частью подъемной установки и представляет собой сложное электромеханическое устройство состоящее из отдельных элементов, выполняющих различные функции. Рациональный выбор этих элементов и установление оптимальных режимов работы машины полностью определяют безопасность и экономичность эксплуатации подъемной установки. Для определения эффективности работы электропривода подъемной установки необходимо определить оптимальную массу поднимаемого груза, скипов, определить значения ускорения, замедления и скорости подъема, рассчитать мощность приводного двигателя, эффективную мощность подъема, рассчитать пусковые характеристики двигателя. Электропривод подъемных установок может потреблять до 40 % всей электроэнергии, расходуемой шахтой и его мощность достигает 5‑10 тыс. кВт.

В качестве системы электропривода ШПМ нами предлагаются решения на оборудовании компании Siemens, преобразователи которой уже хорошо зарекомендовали себя.

Современный преобразователь может обеспечить следующие преимущества: плавный разгон, торможение и реверсирование электродвигателей ШПМ; регулирование скорости электродвигателей ШПМ в требуемом диапазоне; формирование требуемой диаграммы скорости ШПМ с заданным ускорением, замедлением и ограничением рывка; ограничение скорости нарастания и спадания тока электродвигателя; бесступенчатое регулирование скорости ШПМ при ручном управлении; заданные перегрузки по току (моменту) электродвигателей и их длительность; учет характера груза ШПМ по информации с пульта управления; блокировки, запрещающие неправильные действия по управлению ШПМ.



Комментарии (0)