尿素噴頭是化肥生產(chǎn)企業(yè)尿素造粒的關(guān)鍵設(shè)備，是尿素生產(chǎn)中最后一道關(guān)口，各個化肥生產(chǎn)廠家均要求其具有高度的可靠性，以滿足尿素系統(tǒng)安全、平穩(wěn)、長期、滿負(fù)荷生產(chǎn)運(yùn)行的要求。本文以改造塔里木油田塔西南石化廠尿素噴頭電氣控制系統(tǒng)為例，向大家介紹一種靈活、可靠的雙電動機(jī)主回路，拋磚引玉、共同學(xué)習(xí)和提高。

一、改造前系統(tǒng)主回路：

    由圖所示，我們可以知道，其工作方式如下：
1、1＃電動機(jī)采用變頻方式工作時，KM1、KM2、KM6交流接觸器閉合，1＃電動機(jī)由1＃變頻器帶動工作；相同2＃變頻器帶2＃電動機(jī)工作時，KM3、KM4、KM8交流接觸器閉合電動機(jī)變頻工作。變頻調(diào)節(jié)采用可調(diào)電阻器調(diào)節(jié)方式，達(dá)到工藝生產(chǎn)的要求。

2、1＃電動機(jī)采用工頻方式工作時，KM1、KM5交流接觸器閉合，1＃電動機(jī)工頻運(yùn)行；相同當(dāng)KM3、KM7交流接觸器閉合時，2＃電動機(jī)工頻運(yùn)行。

二、通過上述分析改造前系統(tǒng)主要存在以下問題：

1、采用的是雙機(jī)單電源供電方式，當(dāng)發(fā)生I段供電電源故障時，尿素噴頭系統(tǒng)全部停止工作，供電可靠性差；

2、1＃變頻器只能帶1#電動機(jī)，2＃變頻器只能帶2＃電動機(jī)，無法實(shí)現(xiàn)1＃變頻器帶2＃電動機(jī)、2＃變頻器帶1＃電動機(jī)工作方式，工作模式單一，靈活性較差，變頻器利用率較低；

3、控制部分采用常規(guī)繼電器控制，無法實(shí)現(xiàn)故障判斷和顯示功能，也無法形成進(jìn)線電源的自動切換和變頻器自動切換功能。

    改造前該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中曾經(jīng)發(fā)生變頻器故障、電源故障等多種故障狀態(tài)，均造成系統(tǒng)停車處理，給生產(chǎn)裝置造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失，為了提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，對主回路及控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

三、改造后主回路如下：

    如上圖所示，其工作原理如下：
1、增加了雙回路供電系統(tǒng)，KM11、KM12交流接觸器實(shí)現(xiàn)斷電自動切換功能；
2、增加兩個聯(lián)絡(luò)接觸器KM5、KM6，增加線路連接，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)主回路的相互關(guān)聯(lián)切換；
3、增加交流接觸器控制線路閉鎖，KM2、KM4、KM5三個交流接觸器相互閉鎖，KM7、KM8相互閉鎖，KM9、KM10相互閉鎖，避免主回路出現(xiàn)短路故障；
4、系統(tǒng)控制采用PLC控制，實(shí)現(xiàn)了主回路的自動切換；

四、系統(tǒng)改造的優(yōu)點(diǎn)：
1、系統(tǒng)供電電源實(shí)現(xiàn)了雙進(jìn)線自動切換方式，增加了供電電源可靠性；

2、實(shí)現(xiàn)了智能切換功能，該系統(tǒng)正常運(yùn)行為1＃變頻器帶1＃電動機(jī)、2＃變頻器帶2＃電動機(jī)工作方式，例如在1＃變頻器帶1＃電動機(jī)運(yùn)行時，KM1、KM2、KM8交流接觸器閉合，1＃電動機(jī)運(yùn)行，如果此時發(fā)生1＃變頻器故障PLC根據(jù)故障信號自動斷開KM2交流接觸器，將KM3、KM4、KM8交流接觸器閉合，并發(fā)出2＃變頻器工作命令，實(shí)現(xiàn)了2＃變頻器帶1＃電動機(jī)運(yùn)行，同時保持1＃變頻器帶電，顯示故障信號，發(fā)出故障報(bào)警，即使1＃或2＃變頻器產(chǎn)生硬件故障，即使發(fā)生設(shè)備報(bào)廢也不會造成系統(tǒng)的全面癱瘓，因此極大的提高了系統(tǒng)可靠性；

3、可實(shí)現(xiàn)變頻器調(diào)節(jié)的需要，在1＃變頻器正常運(yùn)行時，2＃變頻器不帶電備用，而在調(diào)試2＃變頻器時可以通過閉合KM3使其帶電，調(diào)試完成后使其斷電待用，反之亦然，極大的延長了變頻器電氣元器件的使用壽命；

4、使用KM5為工頻運(yùn)行接觸器，可使1＃、2＃電動機(jī)工頻運(yùn)行，同時熱繼電器投入工作，起到電動機(jī)保護(hù)作用，進(jìn)一步提高系統(tǒng)在兩臺變頻器均出現(xiàn)損壞故障時的系統(tǒng)可靠性，使用KM6為系統(tǒng)清洗交流接觸器，使備用噴頭旋轉(zhuǎn)高壓蒸汽清洗；

5、控制系統(tǒng)中采用PLC為主控制單元，設(shè)計(jì)上采用硬件回路閉鎖和軟件閉鎖方式，在軟件設(shè)計(jì)上采用了智能判斷、切換、故障報(bào)警、輸出點(diǎn)擴(kuò)展等多種先進(jìn)實(shí)用的編程方式，保證了系統(tǒng)的智能化、靈活性、可靠性。

五、系統(tǒng)改造產(chǎn)生的效益：

    通過上述改造，系統(tǒng)可靠性得到了極大的提高，尿素噴頭使用幾年來從未發(fā)生一起噴頭電氣故障造成系統(tǒng)完全癱瘓，影響工藝生產(chǎn)；同時當(dāng)發(fā)生故障時維護(hù)人員可根據(jù)故障顯示，迅速處理故障，極大的縮短了系統(tǒng)的故障運(yùn)行時間，保證了系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行，減小了維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度。同改造前相比較，每年避免造成系統(tǒng)停車6次，每次平均影響時間5個小時計(jì)算，每年將產(chǎn)生30萬元的經(jīng)濟(jì)效益。通過實(shí)際應(yīng)用，充分證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性、可靠性和靈活性，是一套成熟、實(shí)用的雙電動機(jī)互切主回路。

    綜上所述，通過對尿素噴頭電機(jī)電氣控制系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)，達(dá)到了使用方便、工作可靠、設(shè)備先進(jìn)、維護(hù)簡單、自動化程度高、設(shè)計(jì)合理的目的，為尿素系統(tǒng)生產(chǎn)的連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)，為石化廠化肥生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。