一种用于延迟焦化的切焦水管线控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及石油化工除焦设备领域，具体的说是一种用于延迟焦化的切焦水管线控制系统。


背景技术：

2.现代石油化工除焦中通常采用延迟焦化装置对焦炭进行切取，在进行切焦时先使用软启动器启动高压电机，使高压电机驱动高压水泵并使与高压水泵连接的高压水管内的高压水在由切焦器喷出时产生足够的压力切除焦炭塔内的焦炭，高压水管上设有通过开度控制高压水除焦时的压力和流量的三位阀。但是现有技术中软启动器控制高压电机启停和设置三位阀控制水流和压力会产生以下不足与问题。
3.在采用软启动器控制高压电机进行启停时，软启动器仅能够在高压电机启停时对高压电机进行电气保护，不能够在高压电机运行时对于电压和电流的冲击进行电气保护，软启动器对高压电机的保护范围较小。
4.在对高压水的流速和压力进行控制时，需要人工转动三位阀，使三位阀的阀口打开一定角度。三位阀的设置增加了水管线布置的复杂程度、设备发生损坏等问题的几率，还增加了设备的维护成本以及巡检人员的工作负担，增加了工人的工作强度，切焦工作的环境也会对工人的健康造成一定的损害。
5.三位阀的设置使高压水由地面到达塔顶的管道压降增加，增加了高压水泵功率的同时也增加了除焦的成本和设备的损耗，降低了生产效率。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在提供一种用于延迟焦化的切焦水管线控制系统，能够提高延迟焦化装置整体的自动化水平和智能化、提高了工作效率以及减少工人的劳动强度。
7.为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体方案为一种用于延迟焦化的切焦水管线控制系统。包括高压电机、高压水泵以及连接在高压水泵和切焦器之间的高压水管，其特征在于：还包括高压变频器控制系统、现场仪表传感器以及分别与高压变频器控制系统和现场仪表传感器信号连接的plc控制系统；
8.高压变频器控制系统用于驱动高压电机启停、调整高压电机的转速以及调速运行过程中的电气保护，高压变频器控制系统包括高压变频器以及与高压变频器相对应的高压配电系统以及隔离系统；高压变频器与高压电机的控制电路电连接，高压变频器用于通过改变高压电机的转速来控制高压水泵的出水口压力；
9.现场仪表传感器用于采集高压水泵机械数据和现场水管线数据，现场仪表传感器包括设置在高压水管上的压力传感器和流量传感器以及设置在高压水泵上的震动传感器和润滑油站各传感器。
10.作为本实用新型一种用于延迟焦化的切焦水管线控制系统的进一步优化：高压变频器上设有远传信号接口，远传信号接口用于方便工人在远程对高压变频器和高压电机的
母线电压、单相电流、实际运行频率参数进行实时监控和报警。
11.作为本实用新型一种用于延迟焦化的切焦水管线控制系统的进一步优化：高压水泵启动完全时的高压水管内高压水的压力为2-3mpa。
12.有益效果
13.本实用新型一种用于延迟焦化的切焦水管线控制系统，使用高压变频器控制系统代替现有技术的软启动器控制高压电机的启停，高压变频器控制系统能够对高压电机的启停和运行过程中的电压和频率进行双重电气保护，而且高压变频器控制系统内的高压变频器对高压电机的保护范围增大。
14.本实用新型中与高压电机连接的高压变频器对高压电机的转速进行调节时，高压变频器具有完善的电压滤波和电气隔离功能，可以抑制启动和停机时的电压畸变和电流冲击，极大的减轻了电压和电流对电网和附属电气设备的冲击损害。
15.本实用新型中的高压变频器上具有全面的远传信号接口，能够通过远程设备对高压变频器和电压的母线电压、单相电流以及实际运行频率等参数进行实时监控和警报。而且高压电频器系统内具有完善的报警和监控程序，全程实现了自动化控制，提高了延迟焦化装置整体的自动化水平。在该系统下不需要工人值守，减少了人工成本和巡检人员的工作强度，极大的改善了工人的工作环境与身心健康。
16.本实用新型中取消了现有技术中的三位阀，优化高压水管线的同时也降低了高压水有地面到达塔顶的管道压降，降低了高压水泵的功率的同时也能使高压水进行正常的切焦工作。高压水泵功率的降低极大的降低了除焦作业的成本和设备的损耗，提高了除焦工作的效率。
附图说明
17.图1为本实施例的结构示意图；
18.图2为本实施例中除焦水管线控制系统的线路连接示意图；
19.附图标注：1、高压变频器，2、现场仪表传感器，3、plc控制系统，4、高压电机，5、齿轮箱，6、高压水泵，7、切焦器，8、焦炭，9、高压水管，10、储水罐。
具体实施方式
20.如图1及图2所示，本实施例一种用于延迟焦化的切焦水管线控制系统，包括高压水泵6、高压电机4、高压变频器控制系统、plc控制系统3以及现场仪表传感器2。高压变频器控制系统包括一台柜式高性能矢量高压变频器1、与高压变频器1相应的高压配电系统以及隔离系统。
21.高压电机4和高压水泵6之间设有用于调速的齿轮箱5。高压水泵6的一侧设有储水罐10，储水罐10的出水口上设有用于将水输送至高压水泵6内的管道。
22.高压变频器1与高压电机4连接，高压变频器1用于驱动高压电机4的启停和运行过程中的电压和频率的双重电气保护，使高压电机4以小电流稳压启动，能够最大程度的减小电压对设备和电网的冲击。高压变频器1能够通过远程 plc控制系统3调整高压电机4运行频率的方式调节高压水泵6的转速，使高压水泵6出水口的压力按照设定值进行调整，高压水管9内的高压水在高压变频器 1的调整下能够完成高压水的预充、全开以及回流等。此
外，高压变频器1能够进行电压滤波和电气隔离，高压变频器1可以抑制电压畸变和电流冲击，使电压和电流减轻对电网和附属电气设备的冲击损害。隔离系统为设置在高压变频器控制系统一侧的隔离柜，隔离柜用于满足高压变频器柜内电气的放置要求。隔离柜为一个空柜子，在隔离柜内设有元器件带电显示器，带电显示器用于显示高压变频器1的输出频率。
23.现场仪表传感器2包括设置在高压水管9线上的压力传感器和流量传感器以及设置在高压水泵6上的震动传感器和润滑油站各传感器。压力传感器和流量传感器用于采集高压水管9内通过的高压水的压力和水流量，将采集得到的现场高压水管9线的压力和水流量的数据以及高压水泵6上的机械数据传输至plc 控制系统3。
24.plc控制系统3包括主控柜、操作台、上位机监控系统，plc控制系统3 用于接收监测的数据供系统处理和工作人员的监控。主控柜用于数据汇集、数据逻辑处理以及各关键设备联锁功能保护；操作台用于各设备动作指令的下达和关键状态的指示；上位机监控系统用于提供人机交互界面，并负责各数据参数的设定、修改、状态监控、报警提示等功能。
25.本实施例具体实施过程如下：plc控制系统3的操作台下达指令，高压变频器1开启后以设定的频率参数10hz驱动高压电机4，高压水泵6平稳启动且高压水泵6的各项机械液压参数正常运行，高压水泵6出水口处的高压水输入高压水管9内进行预充。当焦炭8塔顶部的高压水管9内的高压水的压力达到 2-3mpa时，设置在高压水管9上的现场仪表传感器2将压力值数据传至plc控制系统3，plc控制系统3判定高压水管9的预充阶段完成，并提高高压变频器 1的输出频率，高压水泵6内的高压水的压力增大进入高压水的全开阶段，使高压水由设置在焦炭8塔内的切焦器7喷出对焦炭8塔内的焦炭8进行正常切取工作。当为了满足不同的切焦工作需要对切焦器7的切焦状态进行改变时，由plc 控制系统3将指令传输至高压变频器1，高压变频器1改变输出频率来调整高压水由切焦器7喷出时的压力来满足切焦器7的切换要求。由现场仪表传感器2 对高压水泵6和高压水管9线内的流量等进行监控和警报，能够安全、高效的完成切焦工作。