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化工生產(chǎn)技術(shù)論文

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化工生產(chǎn)技術(shù)論文

  先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)在化工生產(chǎn)中具有重要的作用。下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的化工生產(chǎn)技術(shù)論文,謝謝你的閱讀。

  化工生產(chǎn)技術(shù)論文篇一

  UPS技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

  關(guān)鍵詞:氯堿生產(chǎn);UPS應(yīng)用

  中圖分類號(hào):TQ06文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

  摘要:闡述了UPS的工作原理、介紹UPS系統(tǒng)運(yùn)行,雙路輸入雙機(jī)并行、介紹UPS日常維護(hù)的一些基本做法

  我廠為規(guī)模20萬(wàn)噸/年氯堿與PVC的化工企業(yè),采用了3套DCS控制系統(tǒng)。氯堿生產(chǎn)采用的是離子膜法生產(chǎn)技術(shù)。離子膜法燒堿生產(chǎn)工藝的控制點(diǎn)多、自動(dòng)化程度高,為了保護(hù)電解槽用的離子交換膜和陰陽(yáng)極,在故障停車時(shí)必須保證及時(shí)通入極化電流。所以, 為提高可靠性,DCS及相關(guān)儀表的供電采用不間斷電源――UPS(Uninterruptible power supply)。

  UPS電源是一種能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)、生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)等重要負(fù)載提供不間斷的優(yōu)質(zhì)安全電源的裝置。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生任何異常狀況時(shí),它能確保計(jì)算機(jī)等重要負(fù)載在一定時(shí)間內(nèi)仍然正常工作,有效抵御因電網(wǎng)擾動(dòng)引起的數(shù)據(jù)丟失、生產(chǎn)過(guò)程失控等危險(xiǎn)。因此UPS可為DCS提供穩(wěn)定的電源為工藝操作人員進(jìn)行裝置應(yīng)急停車贏得了時(shí)間,可以有效的避免生產(chǎn)裝置的非計(jì)劃停車。

  一.UPS的結(jié)構(gòu)及原理.

  UPS在工作原理上分在線式和后備式兩種,化工裝置上應(yīng)用最多的是在線式UPS。一套在線式UPS系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)是由整流器、逆變器、蓄電池組和靜態(tài)自動(dòng)旁路和手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)五大部分組成。其一次系統(tǒng)圖如圖1:

  圖1

  1、自動(dòng)靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān):自動(dòng)靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)是由可控硅等電力電子元件組成。從原理上講它相當(dāng)于一個(gè)單刀雙置的一個(gè)刀閘,它的公共端接于輸出負(fù)荷側(cè),兩活動(dòng)刀座端:一端接于逆變器輸出側(cè);另一端接于旁路電源側(cè)。正常運(yùn)行狀態(tài),靜態(tài)開(kāi)關(guān)投合在逆變器側(cè)。靜態(tài)自動(dòng)旁路在控制上保證逆變器和旁路電源之間自動(dòng)切換特點(diǎn)是“先合后斷”即0秒切換,以此保證向負(fù)荷供電不間斷。下列情況將引起自動(dòng)靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)切換:

  1) 當(dāng)負(fù)荷產(chǎn)生較大沖擊電流或短時(shí)短路時(shí),超過(guò)逆變器承受值時(shí)。

  2) 電池放電終了,旁路電源合格。

  3) 逆變器故障。

  4) 人工倒切到旁路模式。

  2、手動(dòng)旁路:手動(dòng)旁路是接于旁路電源和逆變器輸出之間的空氣開(kāi)關(guān),。手動(dòng)旁路是單機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)維護(hù)UPS系統(tǒng)必不可少的設(shè)備。需要注意的是:只有UPS工作在“靜態(tài)旁路電源側(cè)”才能手動(dòng)合“手動(dòng)旁路” 開(kāi)關(guān)。

  3、整流器:將不穩(wěn)定的三相交流市電電源整成直流的設(shè)備。整流后主要作為逆變器電源,同時(shí)提供給電池組作為浮充或均充電源。

  4、逆變器:將整流器或蓄電池送過(guò)來(lái)的直流,經(jīng)逆變后重新變成三相交流電源輸出。在逆變器和自動(dòng)旁路的控制中存在著鎖相環(huán)控制,即如果旁路電源電壓、頻率和相位在額定偏差范圍內(nèi)(稱謂容限范圍),則UPS輸出電源的電壓、頻率將跟隨旁路電源而變化(即旁路鎖相),這時(shí)也允許手動(dòng)進(jìn)行逆變器和旁路互切;如果旁路電源電壓、頻率在容限范圍之外,UPS自動(dòng)轉(zhuǎn)由蓄電池組工作,輸出電源將以UPS自身設(shè)定額定電壓、頻率運(yùn)行。因此,UPS的對(duì)電源適應(yīng)范圍的容限是衡量UPS系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)。

  5、蓄電池組:蓄電池組是UPS系統(tǒng)的關(guān)鍵,平時(shí)由整流器整出的直流做電源在浮充狀態(tài)下工作。當(dāng)交流輸入失電或電網(wǎng)電源質(zhì)量超標(biāo),將自動(dòng)由蓄電池組的直流經(jīng)逆變后不間斷送向負(fù)載。因此,蓄電池組性能直接影響UPS作用的發(fā)揮。

  二.雙路輸入雙機(jī)并行系統(tǒng)在我廠的應(yīng)用

  目前單機(jī)UPS系統(tǒng)應(yīng)用廣泛,其優(yōu)點(diǎn)是資金投入低,維護(hù)方便;但其缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn),單機(jī)系統(tǒng)在進(jìn)行電池維護(hù)時(shí),在放電期間由于負(fù)荷是通過(guò)旁路電源供電,因此,存在以下問(wèn)題:

  1)負(fù)荷電壓受旁路電源控制,不能保證負(fù)荷電壓指標(biāo)合格。

  2)負(fù)荷不受保護(hù)。萬(wàn)一旁路電源波動(dòng)或停電,負(fù)荷將受到重大影響,特別是DCS等重要負(fù)荷出現(xiàn)掉電,間接造成生產(chǎn)裝置停車其經(jīng)濟(jì)損失巨大。

  我廠DCS裝置由兩臺(tái)科華FR-UK33120PG機(jī)型的UPS做雙路輸入雙機(jī)并行系統(tǒng),其單臺(tái)為容量120KVA,三相輸入單相輸出的在線式UPS。

  主電源1

  主電源2

  旁路電源

  輸入配電柜

  輸出配電柜

  接線說(shuō)明:主電源1由我廠110KKVA變電站直接供電,主電源2和旁路電源由我廠生產(chǎn)用電供電。其中主電源1和主電源2接入Schneider ATNSX自動(dòng)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)作為整個(gè)UPS系統(tǒng)的主電源。和傳統(tǒng)UPS應(yīng)用相比,我廠加入的這套ATNSX自動(dòng)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)雙路輸入自動(dòng)切換,全面保證電源輸入的可靠性。

  兩臺(tái)UPS冗余并機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:

  1)提高了系統(tǒng)的過(guò)載能力:是單臺(tái)UPS過(guò)載能力的2倍。

  2)由于2臺(tái)UPS同時(shí)帶負(fù)荷,使機(jī)器利用率得到提高。

  3)為負(fù)荷增加后,UPS增容帶來(lái)方便。當(dāng)負(fù)荷增加時(shí),只需增加一臺(tái)或幾臺(tái)同容量的UPS并聯(lián)即可,不用整個(gè)推倒整體從新選擇大量設(shè)備。

  4)并機(jī)冗余UPS操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。

  并機(jī)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題是: a) 選用的機(jī)器必須具備并機(jī)能力,機(jī)器為同一品牌同一容量。如我廠選用的就是同樣配置的兩套120KVAups。

  b) 2臺(tái)UPS同時(shí)帶負(fù)荷,平均分擔(dān)相等負(fù)荷,這時(shí)要求負(fù)荷功率小于或等于單臺(tái)UPS的額定功率,當(dāng)一臺(tái)UPS故障,另一臺(tái)UPS能繼續(xù)供全部負(fù)荷,這種方式也叫1/2冗余度并機(jī)。我廠在購(gòu)置UPS時(shí)經(jīng)過(guò)詳細(xì)的負(fù)載統(tǒng)計(jì),估算出需采用2x120KVA的容量的UPS能滿足要求。經(jīng)過(guò)兩年來(lái)實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn),滿負(fù)荷雙機(jī)負(fù)載率為40%,能夠保證單臺(tái)運(yùn)行負(fù)載率為80%,這樣即使一臺(tái)UPS故障,另一臺(tái)UPS也能滿足我廠生產(chǎn)需求。

  三.UPS的安裝與使用

  1. 裝前應(yīng)確定容量、相序、電壓、頻率及規(guī)格與生產(chǎn)系統(tǒng)的要求是否相匹配,特別要注意相序接入是否正確。

  2. UPS應(yīng)安裝在地面平整處,不能傾斜放置。

  3.在化工生產(chǎn)環(huán)境下,要防止接觸腐蝕性氣體。

  4.為便于散熱和維護(hù),UPS主機(jī)和電池組應(yīng)放置在溫度可控制,通風(fēng)便利的房間。并且擺放間隔應(yīng)利于人員維護(hù)通行。

  四.UPS的使用與維護(hù)

  1. UPS是電力電子設(shè)備并且內(nèi)附蓄電池,周圍環(huán)境非常重點(diǎn),要求周圍潔凈,環(huán)境溫度要保持在20―25℃較好。

  2. UPS電池應(yīng)安裝單電池內(nèi)阻檢測(cè)單元,以便在運(yùn)行狀態(tài)了解電池的性能,為電池維護(hù)提供參考。這樣可通過(guò)巡視了解電池的內(nèi)阻變化,及時(shí)維修,但應(yīng)指出的是電池檢測(cè)不能代替電池的維護(hù)。

  3. 蓄電池是UPS的重要組成部分,定期維護(hù)保養(yǎng)、保護(hù)好蓄電池,可延長(zhǎng)UPS的使用壽命?,F(xiàn)在使用的一般都是全封閉免維護(hù)電池一般要求3~6個(gè)月需充放電一次,而我們由于受生產(chǎn)實(shí)際的限制一般控制在每年一次充放電試驗(yàn),因此電池組長(zhǎng)期在浮充電狀態(tài),極易造成電池組老化,得不到活化。另外充電機(jī)的紋波系數(shù)高,充電機(jī)濾波電容器的容量降低及損壞等因素,造成電池組故障率極高。在市電中斷時(shí),電池不能放電造成供電中斷,造成經(jīng)濟(jì)損失。所以這就要求我們?cè)谌粘5木S護(hù)中加強(qiáng)管理,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,定期對(duì)電池組進(jìn)行更換才能避免事故的發(fā)生。

  參考文獻(xiàn)

  1.周芹剛,閆健. UPS在燒堿生產(chǎn)中的應(yīng)用[J],氯堿工業(yè),2007(1),8-9

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