Внедрение новых систем автоматики и ВПЧ для ГДМ на «Запорожкокс»

В 2020 году ЧАО «Запорожкокс» запустили масштабную инвестиционную программу по повышению энергоэффективности путём модернизации производства. Одним из этапов программы было внедрение новых систем автоматики и высоковольтных преобразователей частоты (далее по тексту ВПЧ) для газодувных машин (ГДМ) цеха улавливания и дымососа котлотурбинного цеха. При этом, для повышения бесперебойного режима работы объекта модернизации, старая система релейной автоматики и управления технологическим процессом должна оставаться в горячим резервом.

Система управления нагнетающим вентилятором цеха улавливания (ЦУ)

Схема предусматривает частотное регулирование одной из четырех газодутьевых машин (ГДМ) по выбору оператора-технолога. Технологическая схема предусматривает автоматическое регулирование и стабилизацию разряжения коксового газа одной из двух групп кокосовых батарей. Автоматическая система управления построена на базе шкафа технологической и релейной автоматики с применением программируемого логического контроллера (ПЛК) Siemens, который управляет ВПЧ. Для дистанционного управления, визуализаци и регистрации событий построено автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора на базе ПК.

В зависимости от производительности и цикличности работы коксовых батарей, цех улавливания предусматривает работу более одного ГДМ от разных групп батарей. К примеру, один ГДМ работает от ВПЧ на одну группу коксовых батарей, а другой ГДМ работает от сети, но с дроссельной заслонкой. Все газодувные машины работают на один из двух коллекторов нагнетания.

Система автоматического частотного регулирования интегрирована в существующую автоматику таким образом, чтобы сохранить существующую “старую” автоматику в горячем резерве.

При существующей технологической нагрузке цеха улавливания и производительности коксового газа, ГДМ нагружены на 75-85% своей номинальной мощности. Экономический эффект при частотном приводе составляет до 13 %.

Система управления дымососом котлотурбинного цеха (КТЦ)

Система управления частотой вращения дымососа осуществляется в ручном режиме с панели оператора ВПЧ которая вынесена в помещение КИП оператора КТЦ. Существующая схема управления шибером дымососа остается в работе, но в ручном режиме при условии полностью открытом положении.

Существующая автоматика КТЦ построена на релейной автоматике с применением программируемых логических контроллеров Honeywell (США). Шиберами, задвижками подачи газа и прочими механизмами оператор управляет дистанционно с АРМ (автоматизированного рабочего места).

Дымососы и тягодутьевые машины КТЦ используются для регулирования тяги котла, они являются частью контура регулирования производительности и оптимизации горения газа.

Существующая система управления предусматривает регулирование производительности дымососа за счет не эффективного дроссельного регулирования шибером. И если в зимнее время года производительность дымососа находилась в номинальном режиме, то в летнее время года требуется снижения производительности.

Предполагаемая экономия электроэнергии относительно работы со старой системой управления ЧАО «Запорожкокс» – до 30%. Оцениваемый экономический эффект от внедрения преобразователей частоты за 2020 год по оценкам специалистов предприятия составляет более 2 млн гривен.

Руководитель проекта: Виктор Головин.