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DCS控制系統在鍋爐定期排污程序中的控制應用
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摘要: 鍋爐運行中,要求有良好的汽水品質,必須進行定時和不定時的排放汽包沉積的雜質,以提高爐水品質,防止結垢,有利于鍋爐的安全運行。以往在火電機組中,鍋爐爐水定期排污大部分采用由硬件組成的程控裝置,由于編程沒能很好地結合電廠的實際情況,在使用中存在一定的問題。其主要原因是:一方面,程控在運行中,一旦某一個定排電動門出現機械故障,定排程控將停止運行,必須要求所有的電動門完好才能投入正常運行.
Abstract:
Key words :

鍋爐運行中,要求有良好的汽水品質,必須進行定時和不定時的排放汽包沉積的雜質,以提高爐水品質,防止結垢,有利于鍋爐的安全運行。以往在火電機組中,鍋爐爐水定期排污大部分采用由硬件組成的程控裝置,由于編程沒能很好地結合電廠的實際情況,在使用中存在一定的問題。其主要原因是:一方面,程控在運行中,一旦某一個定排電動門出現機械故障,定排程控將停止運行,必須要求所有的電動門完好才能投入正常運行,加之許多廠定排電動門較老化,經常出現卡澀等機械故障,所以無法正常投入運行。另一方面,由于采用硬件設備,難免出現運行時間一長,設備的元件出現故障又難于修復,因此,很少投入運行,一般采用人工排污。所以,提高鍋爐汽包定期排污程控的可靠性和穩定性勢在必行。
  
目前,國內DCS控制系統" title="控制系統">控制系統得到廣泛應用,它具有控制效果好、可靠性高、系統維護量小、易于組態等特點。在華鎣山電廠2×100 MW機組DCS改造項目中,將鍋爐定期排污程控納入DCS控制系統(以下簡稱定排程控),經過精心設計和調試,獲得了成功。
  
定排程控采用北京和利時工程公司的HS2000系統軟件,根據運行規程和現場的要求,在DCS控制系統內進行組態及調試,然后定排程控經過靜態、動態試驗" title="動態試驗">動態試驗以及投入試運行,完全達到了預期的功能和效果。其主要優點如下:

1)運行穩定可靠。經現場長期試運行,程控啟、停及各種功能均正常。

2)結構簡單" title="結構簡單">結構簡單。不需專門的控制裝置" title="控制裝置">控制裝置,只需將電動門的I/O線與DCS機柜連接即可。由于采用軟件完成其操作控制功能,因此,不存在控制裝置硬件故障的問題。

3)操作使用方便。在DCS系統操作畫面上設計彈出窗口,直接在彈出窗口上進行軟操作。彈出窗口中顯示每一個門的操作情況和運行狀態,便于運行人員觀察。

4)運行靈活。在操作畫面上可切除故障的電動門(不參與程控),投入正常的電動門參加程控,這樣就增加了運行的靈活性。

5)功能齊全。在畫面上可進行手動、自動操作,還具有顯示、報警功能,以便運行人員掌握運行情況并提醒運行人員及時排除故障。

6)修改參數方便??筛鶕F場的實際需要,在組態中修改電動門的排污時間(一般考慮為20 s)。
  
1 定排程控設計的策略

1.1 設計方案

該廠原采用的定排程控裝置,由于歷史原因(技術的發展)已老化,很少投入使用,根據該廠的實際情況,擬定組態方案,作以下的考慮:

1)程控在運行過程中,必須有兩個以上電動門出現開/關超時信號,定排程控才中斷(在實際運行中同時發生兩個電動門超時的情況很少),程控運行中斷后“程控停止”按鈕顯示紅色。若一個電動門發生開/關超時信號只報警不中斷程控,相應的電動門顯示黃色。

2)0號電動門(排污總門)發生開/關超時信號,定排程控自動中斷且“故障顯示”按鈕變紅色。

3)如果已知某一個電動門有機械故障,在畫面上點擊“切除”,該電動門就不參程控,程序將“跳步”,使正常的電動門參與程控,這樣就增加了運行的靈活,不要求所有的門必須完好才能運行。

4)定排程控投入后,按先后順序進行排污,先打開0號電動門(排污總門),1~17號電動門自動依次進行排污,所有投入程控運行的電動門排污完后,最后才關閉0號電動門,此時,程控自動結束。

5)若出現定排程控故障中斷,當電動門故障排除后,必須重新點擊“定排啟動”按鈕,才能啟動程序運行。防止定排程控自動投入。

1.2 定排電動門開許可條件

1)汽包水位高于低一值。

2)滅火保護未動作且汽包水位不高,必須滿足以上兩個條件,定排電動門才能打開。否則電動門處于閉鎖狀態。

3)必須等上一個電動門排污后已經關閉,才打開下一個電動門,不允許同時打開兩個電動門。

1.3 定排程控啟動條件

定排程控必須具備下面所有條件才能啟動。

1)0~17號電動門必須處于關閉。

2)定排電動門具備開許可條件。

3)定排程控按鈕投入且定排程控復位信號為0。

4)定排電動門未送電時,定排程控啟動被禁止。

1.4 定排程控中斷條件

發生以下任意一種情況,定排程控將中斷運行。

1)在程控運行中,0號電動門開/關運行超時信號產生" title="信號產生">信號產生,或1~17號電動門中任有兩個以上電動門開/關運行超時信號產生。

2)MFT動作且汽包水位不高。

3)汽包水位低一值信號產生。

4)手動停止程控。

5)鍋爐安全門動作。

根據以上提出的邏輯條件,先用模擬故障的方法逐一進行調試,然后投入運行,考查邏輯的正確性。當定排程控中斷后,畫面上“啟動”按鈕變綠色,“故障顯示”按鈕變紅色。
  
2 使用情況

定排程控在調試過程中,在多次征求電廠運行人員意見的前提下,反復修改程序和參數,分析各種可能出現的不利因數,并加以解決。經靜態、動態試驗及現場投入運行考驗,現場運行效果好、使用方便,均認為該項目的改造是成功的,該項目工期短、投資少、結構簡單,具有一定的先進性和實用性。大大地提高了自動化水平,為鍋爐的安全、穩定運行發揮了積極的作用。

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