浅析电液执行机构在催化裂化装置中的应用.pdf

2 0 0 6 年第9 期 内蒙古石油化 工 1 4 1 浅析电液执行机构在催化裂化装置中的应用 周 勇 ( 中国石油呼和浩特石化公司 自控中心) 摘要 ： 阐 述 电液 执 行机 构 的主 ： 0结构 、 技 术性 能 、 操 作 方式 、 功 能及 工 作原 理 。说 明 电液 执 行机 构 具有 技 术先 进 、 控 制精 度 高、 行程 速 度快 、 操 作平 稳 、 使 用可 靠等特 点 以及 日常维 护 中故 障 的分析 与排 除 方 法 。 关键 词 ： 执 行机 构 ； 相 对 误 差 ； 电液 伺服 阀 ； 位 移传 感器 1前言 电 液 执 行 机 构 是 催 化 裂 化 装 置 的 关 键 设 备 之 一 ，它 是 待 生 塞 阀 、 再 生 滑 阀 和 高 温 蝶 阀 的 驱 动 机 构 ， 同时 具 有 自动 吸 收膨 胀和 补 偿 吸收 功 能 ， 以适 应 装置 开 停 工 过 程 中立 管 的 膨 胀 和 收 缩 ， 其 电液 执 行 机 构采 用 分离 式 结构 ， 由手 动机 构 、 伺服 油缸和 电液 控制 系 统组 成 。 2电液 执 行机 构 的 主要 技 术性 能 ( 1 ) 线 性度 ： 用相 对 误差 表示 在 全行 程 范 围 内位 移 的最 大 差值 与全 行 程 之 比不 低于 1 6 0 0； ( 2 ) 重 复性 ： 用相 对 误差 表示 按 同一 个 方 向作 全 行 程连 续 三 次 测 量 ， 任 意 两点 位 移 的 最 大 差 值 与 全 行程 之 比不 低 于 1 6 0 0； ( 3 ) 回差 ： 用相 对 误 差表 示上 行 与下 行 的最 大 差 值 与全 行 程之 比不 低 于 1 6 0 0； ( 4 ) 灵 敏度 ： 用相 对误 差 表示 在 全行 程 范 围 内引 起 输 出位 移最 小变 化 的 输入 信 号 的最 大变 化值 与 输 入 信号 的 全量 程 之 比不 低于 1 6 0 0 ； ( 5 ) 分辨 率 ： 用相 对 值 表示 引起 信 号最 小 变 化 的 最 大 位 移变 化值 与 输 入 信 号 全 量 程 之 比 不 低 子 1 600； ( 6 ) 全行 程 速 度 ： 正 常 调 节 5 O 一 8 0 mm S， 快 速 启 闭 1 8 0 mm Sl ( 7 ) 液压 系 统过 滤 精 度 ： 5 m ； ( 8 ) 工作 油 温 5 。 6 5 。 ( 9 ) 输入 信 号 4 2 0 mADC， 输 入 电阻 2 5 o Q ( 1 0 ) 阀 位 输 出 信 号 4 2 0 mADC， 负 载 电阻 5 00Q 。 3主要 操作 方 式 ( 1 )自动 操 作 ： 包 含 CCR 自控 、自保 操 作 、 本 地 操 作 。 ( 2 ) 手动 液 压操 作 ( 3 ) 手摇 操 作 4主要控 制 功 能 显示 和指 示 功 能 、 调 整 功 能 、 报 警 功 能 、 锁 位 功 能 、 事故 自保 联 锁功 能 、 速 关 闭功 能 、 吸收 膨胀 和 补 3 3装 置能 耗 由于改造后流程变化 ， 原油 的换热终温 比上个 周期有所降低 ， 从2 9 8 左右下降到2 8 9 以下 ， 造成 加热炉的热负荷增加 ， 燃料消耗增大， 但是常压炉运 行参数及热效率优于改造前 ， 综合统计看出， 燃料消 耗还是减小了； 更换的常顶空冷器 ， 增加 的初顶及柴 油空冷器的使用 ， 减少了循环水用量； 改造后初底泵 取 肖了变频 电机 ， 空冷 器电机数 目的增加 以及机泵 电机功率增大 ， 均造成现在 的装置耗 电量略高于改 造前 ， 计划本周期对初底泵增加变频技术的使用 ， 以 达到节 电的效果( 能耗对 比数据见附表 3 ) 。 4 结论 呼和浩特石化公司常减压蒸馏装 置经 2 0 0 5年 扩能改造后 ， 原油加工量顺利地达到 了1 5 O万t a的 处理能力， 完全满足高轻质原油掺炼比的生产要求， 为今后掺炼俄罗斯轻质原油打好了基础； 增加了常 收稿 日期： 2 0 0 6 -0 5 0 3 渣外甩流程， 为下游催化装置提供优质原料， 优化了 全厂物料平衡结构 ； 各项先进技术的应用 ， 提高了装 置的操作弹性和稳定性， 增强了装置操作的安全性 及灵活性 ； 装置节能降耗工作也取得 了深入进展 。 附表 3 k g标油I t 单 耗 序号 项目 改造前( 2 0 0 5 1 、 2肋 造后( 2 0 0 6 1 、 2月) 1 新鲜水 2 循环水 5 电 6 1 0 蒸 汽 7 干气 8 燃料油 9 外输热 1 O 原油量 1 1 能耗 0 8 4 2× 1 0 一 01 53 1 7 36 2 5 0 8 8 8 3 1 O 2 00 0 2 1 3 8 9 8 1 1 2 2 8 一 掷 删 朋 一 一 一 一 一 一 一 一 一 维普资讯 http:/www.cqvip.com 1 4 2 内蒙古石油4 L-r- 2 0 0 6 年第9 期 偿 吸 收 功 能 。 5电 液 执 行 机 构 的 工 作 原 理 ( t o 图 ) 电液 执行 机 构 的控 制 输入 信 号与 阀位反 馈 信号 均为 4 2 0 mA 电信号 。位置 放 大器 接 受主控 室 来 的 4 2 0 mA 电流 信号 ， 在 位 置放 大 器 中接 收 的输 入 信 号 与位 移 传感器 检 测 出信号 传送 到转 换放 大 器后 的 反馈信 号 ， 经 过 一个 比较放 大 器 和功 率放 大器 后 ， 向 电液 伺 服 阀输 入 一 个成 比例 的 电流信 号 来驱 动伺 服 阀 ， 当输 入信 号 与反 馈 信号 比较后 有 偏差 ， 阀 自动调 节 。当 偏差为 零 时 ， 阀 孑 L 处 于 原位 ， 即 处 于某 一平 衡 状态 ， 伺服 阀起 着 电液转 换作 用 。 它 控制 压 力油流 经 伺服 油 缸 的前 后 略 使 得 油缸 动 作 ， 从 而 实现 阀 门 的 开关 或调 节作 用 。伺服 阀处于 中位 时 ， 切 断油 路 ， 油 缸不 动 ， 位 移 信 号 传 送 到 转 换 放 大 器 经 过 一 个 v ! 转换 器 输 出一 个 4 2 0 mA 电 流 的 阀 位 信号 给 主 控 室 作 为 阀位 显 示 用 。在控 制 系统 中 ， 可进 行 阀 的速 度 、 阀 的零 位 、 行 程 范 围和 阀 的正 反 作用 的调 整 。在 电气 系统 出现 输 入 信 号 丢失 、 反 馈 信 号丢 失 和 阀位 与 信号 跟踪 丢失 时 ， 阀可 以就 地锁 位 ， 还 没有 自保功 能 ， 这 样有 利于 维持 原操 作 ， 再进 行 故障 排除 。 6电液 执行 机 构与 气动 执行 机 构相 比具 有的 优 点 ( 1 ) 控 制精 度 高 、 性 能好 ： 电 液 执 行 机构 的重 复 性 、 线性 度 、 分 辨 率 和 负荷 灵 敏度 均高 于 气动 执 行机 构 ， 控 制性 能很 好 。 ( 2 ) 输 出 推 力 大 ： 最 大 推 力 可 达 6 6 7 1 ： N， 而 气 动 执 行 机 构 无 法 相 比 。 ( 3 ) 响应 速 度快 ： 其输 入 信号 变 化小 于 0 1 时 ， 立 即 就 能获 得 响 应 速 度 ， 从 而 有 效 地 实 现 了高 精 度 控 制 。 ( 4 ) 动 作 平 稳 、 无 振 荡和 噪音 ： 由于 电液 执 行 机 构 在 极 小 的信 号 变 化 范 围 内 就可 获得 推 力 ， 因而 它 有 足 够 的推 力 ， 动作 平 稳 而 且 不 存 在 气 动执 行 机 构 振 荡 和 风 动 马 达 的 噪 音 问 题 。 ( 5 ) 操 作功 能 多 ： 电液执 行 机 构 的操 作 ， 除 正 常 控 制外 ， 还 有本 地 给定 信号 、 液压 手动 和 机械 手 动控 制 。 7现 场 调 校 ( 1 ) 起 动程 序 ： 用手 动 机 械操 作方 式 使执 行 机构 全行 程 往复 运 动 ， 系统 至少 三 次 。要 求达 到灵 活 、 无 卡 阻 或 憋 劲 现 象 ， 观 察 行 程 指 示 牌 和 指 针 ， 确 认 机 械 零 位 和全 行 程 范 围正 确 ， 传 感 器 的 拉 杆 随 活 塞 杆 运 动平 稳 ， 最后 将执 行 机构 恢 复 到 自动 操 作状 态 ， 阀 位 可停 止在 全行 程 中 的任意 位置 。 ( 2 ) 全面 检 查 电气 接 线 、 液 压 油 、 冷 却 水 和 蒸 汽 管 线 的接 管 是 否 安 装 完 。 ( 3 ) 液 压系 统 启动和 调 整 。 ( 4 ) 电气 控制 系统起 动程 序 接 通 UP S2 2 0 VAC 电 源 ， 闭 合 放 大 器 上 的 电 源 开 关 ， 观 察 各 显 示 项 目是 否 在 正 常 范 围 内 ， 如 有 不 符 应 查 明原 因 ， 及 时处 理 。 ( 5 ) 调校 程 序 ： 起 动 完 毕即 可进 行 现 场 调 校 。根 据 工 艺 操 作 的要 求 确 定 全 开 、 全 关 位 置 I 调 整全 开 、 全 关 位 置 ， 校 对 5 O 阀位 是 否 正 确 I 使 上 述 三 点 的 信 号 、 位置 和 阀位输 出符 合对 应 要求 。跟 踪带 宽 和跟 踪 时 间调 整 一般 为如 下 两种 组 合 ， 任取 其 中 之一 ： 跟 踪 带 宽 5 ， 跟踪 时 间 3秒 。 跟 踪带 宽 7 ， 跟 踪 时 间 2秒 ( 6 ) 检查 各项 功 能是 否 正常 ， 如 在 接线 盒 端子 板 上 模 拟三 项 电气故 障 锁 位 、 液 压 系统 故 障 报警 、 装 置 投 入 自保 操 作等 。 8故障 分析 与处 理 ( 1 ) 系统 接 受信 号后 执 行 机构 不 动 ， 可 能有 以下 现象 ：三项 丢 失报 警 锁 位 I S OL2未 复 位或 MV6处 于 锁位 ， 系统 锁 位 I 系统 无 报 警 ， 可 能 是 伺 服 阀 未 投 入 工 作 ； 系 统 油 压 过 低 ； M V5处 于 手 动 位置 。 ( 2 ) 锁 位 不 可 靠 ， 可 能 有 以 下 现 象 ： S OL2动 作 不 可靠 I 三 项 丢失 回路 故 障 ， 无触 点 迅 号 输 出 ， S OI 1 未得 电 I 手动 换 向 阀 MV6处 于 中封 位 ( 3 ) 执 行机 构 向某 一方 向移动 直 至 锁位 ， 可 能 有 以下现 象 ： S V 伺 服 阀 失控 ；伺服 阀上 无 信号 输 入未 投 入工 作且 阀有 零 偏 。 ( 4 ) 执 行机 构 颤 动 声 音 异 常 ： 伺 服 阀故 障 I 系 统 中窜入 空气 未 排 出 I 油 缸 内壁磨 损 或 活 塞 密 封 环 损 坏 ； 放 大 器 增 益 过 高 。 ( 5 ) 系统 压力 低 ， 可能 有 以下 现 象 ： 系 统 供 油 不 足 I 吸 油 滤 油器 或 吸油 器 被 阻 塞 I 液 压 油变 质 ， 粘 度 过 大 或 长期 放 置 ， 冬 季 开 工 油 温 太 低 I 液面 太 低 ， 泵 抽 空 ； 油 泵旋 转方 向不对 ， 电机线 接 反 。 9结 语 目前我 公 司催 化 裂化 装 置有 8台 电液 执 行 机 构 除 上面 三 台外 ， 还 有 控 制 辅 助提 升 管 出 口温度 的 辅 助 再生 滑 阀 ； 控 制辅 助待 生 斜 管 的待 生滑 阀 I 控 制 再 生 器压 力 的双动 滑 阀及 控制 再 生 器密 相 温度 的外 取 热 滑阀 。这 些 电液 执行 机构 在 催化 裂 化 装置 的安 全 平 稳生 产 、 生产 操作 优化 过程 中起 着 关键 作用 。 参考 文献 1 LB S F 电液 执 行 机 构 洛 阳 石 化 工 程 公 司， 1 9 9 5， 1 2 LB2 0 0 0电液执 行机 构中 国石 油 兰州 炼 油 化 工 机 械 厂 ， 2 0 0 4 ， 1 维普资讯 http:/www.cqvip.com