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案例集 | 如何降低工厂能耗,提高产能?都听我的,点开看!

供稿:菲尼克斯(中国)投资有限公司 2019/8/22 16:18:15

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  • 关键词: 菲尼克斯 提高产能
  • 摘要:案例集 | 如何降低工厂能耗,提高产能?都听我的,点开看!

衣食住行,是人类四大基本生活诉求,与衣最相关的行业是纺织,纺织是衣料的生产过程,主要包含染整、纺纱、织造、化纤生产,在中国属于高污染、高耗能产业。主要的耗能来自于纺织生产工艺要求,包括设备耗能、生产除尘等,而印染工艺又需要持续的热能提供,如果生产的面料以中低端为主,电费所占成本将影响竞争态势。因此,有条件的纺织企业,会建设自己的自备电厂以降低能源成本。

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河北宁纺集团是河北大型纺织企业,以供应印染面料为主,能耗很高。近5年来,宁纺集团投入大量资金进行节能减排改造,包括下属的宁纺热电公司。2018年,宁纺集团选择与菲尼克斯电气合作,对其自备热电厂进行改造。本次改造是将一台1.5万KW凝汽式发电机组改造为6千KW背压式供热机组,实际上是汽机的改造。整个背压式汽机的主机控制及其辅助控制部分,都由菲尼克斯电气自动化产品完成,主要包括:汽机主控、汽机辅助设备控制、汽机相关参数监控。

汽机控制系统

汽机控制系统包括DEH(数字式电气液压控制系统)、ETS(汽机紧急停车系统)、TSI(汽机监测系统主要针对轴系统)、汽机DCS(汽机分散式综合控制)。其中DEH\ETS\TSI属于独立控制系统,但相关数据也需要进入DCS,由DCS联合其他辅助系统进行整体回路控制以及监视,同时也便于工程师的操作与交流。

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汽机DEH系统

汽机DEH系统无疑是汽轮机控制的核心,它要负责汽轮机机组的转速调整与运行,包括整个电厂的并网与下网过程、机炉协调控制过程,都需要进行汽轮机转速、负荷、汽压等的快速调整,因此,DEH系统的要求是:精度高、速度快、延迟性小;控制要灵活同时要可靠;支持在线检修。

汽机DCS系统

汽机DCS系统完成协调控制与监控功能,对于控制器CPU的响应速度要求不高,但对于CPU运行多PID时的带载能力要求很高,同时要求系统高稳定性与可靠性。根据系统要求,菲尼克斯电气提供了适合的解决方案:DEH/ETS系统和DCS系统。

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DEH/ETS系统

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DCS系统

方案主要器件

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冗余控制器RFC460R

具备硬冗余功能的一体化独立控制器,采用AutoSync Technology技术实施自动配置,简化冗余操作;集成千兆光缆的冗余功能可降低系统停机时间;支持工业实时以太网PROFINET,可实现网络冗余;集成有冗余能力的OPC服务器,可实现不间断上位显示。

●程序存储器:8M

●数据存储器:16M

●主频:1.5GHz

●CPU内置3个独立的以太网口

●CPU自带3.5寸高分辨率彩色屏幕,显示和诊断本地信息

●CPU平均无故障时间(MTBF):34.5万小时

●最大支持设备数:512

●I/O点数支持:8192

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AXC3050模块控制器

具有快速、坚固耐用和操作简单的特点,它的设计可以满足对高性能、操作简单性的要求,并可以用于苛刻的工业环境。

●集成3个独立的以太网接口

●可进行本体或分布式IO扩展,灵活性高

●支持PROFINET实时工业以太网通信

●Modbus/TCP集成在固件中,使得与其它Modbus 设备的通信就更为简单

●支持最大扩展设备256

●处理速度 0.01 ms (1K条混合指令 )

●程序内存 4 MByte

●数据存储器 8 Mbyte

●主频1.3GHz

●内部本地总线传输速率100Mbps

方案主要功能

冗余控制功能

基于RFC460R控制器的冗余系统,采用AutoSync Technology技术实施自动配置,简化冗余操作;集成千兆光缆的冗余功能可降低系统停机时间;支持工业实时以太网PROFINET,可实现网络冗余;集成有冗余能力的OPC服务器,可实现不间断上位显示。

在线诊断功能

菲尼克斯电气RFC\AXC控制器系列,支持PROFINET协议,因此都具有其强大的诊断功能。由于设备支持TCP/IP通信,PROFINET IO也能通过SNMP(简单网络管理协议)或网络服务器技术进行诊断。

菲尼克斯电气Diag+软件是适配PROFINET和INTERBUS的专用诊断软件,可同时显示网络故障与控制器和设备的当前状态。在PROFINET和INTERBUS中监视光纤(FO)路径的传输质量,以及其他预防性诊断功能,提高了系统的可用性。

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对于整个发电设备而言,从手摇发电机到蒸汽发电机,随着电网需求的发展,需要全自动的发电设备,例如前文所述的汽机控制系统以及相关的硬件设备,自动化设备与主机设备之间的融合,决定了电厂发电效率以及与电网的无缝对接,因此能耗的降低,不仅仅是设备成本的降低,也是指运行效率的提高。一台汽机性能再优异,如果没有同等优秀的控制系统相配合,也无法发挥其节能的优势,因此设备与控制的完美结合,将大大提高生产效率,也意味着大幅度降低能耗。

在本次热电厂的改造项目中,菲尼克斯电气与山东华阳汽轮机厂合作,最终汽轮机在同等的汽耗条件下,可以提高近30%的发电量。同时,基于他们对于工艺的熟悉,整个控制方案几乎是量身定制,优良的汽机与控制方案在菲尼克斯电气坚实的硬件平台协助下,出色地发挥了其具备的所有性能。扎根中国20多年,菲尼克斯电气甘当配角,致力于帮助客户创造有价值的增长,持续为中国绿色能源提供不竭的动力。

审核编辑(王静)
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