DCS控制系统在锅炉定期排污程序中的控制应用

2011-01-24 13:27:08来源: 中国自动化网 关键字:控制系统  信号产生  动态试验  控制装置

    锅炉运行中,要求有良好的汽水品质,必须进行定时和不定时的排放汽包沉积的杂质,以提高炉水品质,防止结垢,有利于锅炉的安全运行。以往在火电机组中,锅炉炉水定期排污大部分采用由硬件组成的程控装置,由于编程没能很好地结合电厂的实际情况,在使用中存在一定的问题。其主要原因是:一方面,程控在运行中,一旦某一个定排电动门出现机械故障,定排程控将停止运行,必须要求所有的电动门完好才能投入正常运行,加之许多厂定排电动门较老化,经常出现卡涩等机械故障,所以无法正常投入运行。另一方面,由于采用硬件设备,难免出现运行时间一长,设备的元件出现故障又难于修复,因此,很少投入运行,一般采用人工排污。所以,提高锅炉汽包定期排污程控的可靠性稳定性势在必行。
  
    目前,国内DCS控制系统得到广泛应用,它具有控制效果好、可靠性高、系统维护量小、易于组态等特点。在华蓥山电厂2×100 MW机组DCS改造项目中,将锅炉定期排污程控纳入DCS控制系统(以下简称定排程控),经过精心设计和调试,获得了成功。
  
    定排程控采用北京和利时工程公司的HS2000系统软件,根据运行规程和现场的要求,在DCS控制系统内进行组态及调试,然后定排程控经过静态、动态试验以及投入试运行,完全达到了预期的功能和效果。其主要优点如下:

1)运行稳定可靠。经现场长期试运行,程控启、停及各种功能均正常。

2)结构简单。不需专门的控制装置,只需将电动门的I/O线与DCS机柜连接即可。由于采用软件完成其操作控制功能,因此,不存在控制装置硬件故障的问题。

3)操作使用方便。在DCS系统操作画面上设计弹出窗口,直接在弹出窗口上进行软操作。弹出窗口中显示每一个门的操作情况和运行状态,便于运行人员观察。

4)运行灵活。在操作画面上可切除故障的电动门(不参与程控),投入正常的电动门参加程控,这样就增加了运行的灵活性。

5)功能齐全。在画面上可进行手动、自动操作,还具有显示、报警功能,以便运行人员掌握运行情况并提醒运行人员及时排除故障。

6)修改参数方便。可根据现场的实际需要,在组态中修改电动门的排污时间(一般考虑为20 s)。
  
1 定排程控设计的策略

1.1 设计方案

    该厂原采用的定排程控装置,由于历史原因(技术的发展)已老化,很少投入使用,根据该厂的实际情况,拟定组态方案,作以下的考虑:

1)程控在运行过程中,必须有两个以上电动门出现开/关超时信号,定排程控才中断(在实际运行中同时发生两个电动门超时的情况很少),程控运行中断后“程控停止”按钮显示红色。若一个电动门发生开/关超时信号只报警不中断程控,相应的电动门显示黄色。

2)0号电动门(排污总门)发生开/关超时信号,定排程控自动中断且“故障显示”按钮变红色。

3)如果已知某一个电动门有机械故障,在画面上点击“切除”,该电动门就不参程控,程序将“跳步”,使正常的电动门参与程控,这样就增加了运行的灵活,不要求所有的门必须完好才能运行。

4)定排程控投入后,按先后顺序进行排污,先打开0号电动门(排污总门),1~17号电动门自动依次进行排污,所有投入程控运行的电动门排污完后,最后才关闭0号电动门,此时,程控自动结束。

5)若出现定排程控故障中断,当电动门故障排除后,必须重新点击“定排启动”按钮,才能启动程序运行。防止定排程控自动投入。

1.2 定排电动门开许可条件

1)汽包水位高于低一值。

2)灭火保护未动作且汽包水位不高,必须满足以上两个条件,定排电动门才能打开。否则电动门处于闭锁状态。

3)必须等上一个电动门排污后已经关闭,才打开下一个电动门,不允许同时打开两个电动门。

1.3 定排程控启动条件

    定排程控必须具备下面所有条件才能启动。

1)0~17号电动门必须处于关闭。

2)定排电动门具备开许可条件。

3)定排程控按钮投入且定排程控复位信号为0。

4)定排电动门未送电时,定排程控启动被禁止。

1.4 定排程控中断条件

    发生以下任意一种情况,定排程控将中断运行。

1)在程控运行中,0号电动门开/关运行超时信号产生,或1~17号电动门中任有两个以上电动门开/关运行超时信号产生。

2)MFT动作且汽包水位不高。

3)汽包水位低一值信号产生。

4)手动停止程控。

5)锅炉安全门动作。

    根据以上提出的逻辑条件,先用模拟故障的方法逐一进行调试,然后投入运行,考查逻辑的正确性。当定排程控中断后,画面上“启动”按钮变绿色,“故障显示”按钮变红色。
  
2 使用情况

    定排程控在调试过程中,在多次征求电厂运行人员意见的前提下,反复修改程序和参数,分析各种可能出现的不利因数,并加以解决。经静态、动态试验及现场投入运行考验,现场运行效果好、使用方便,均认为该项目的改造是成功的,该项目工期短、投资少、结构简单,具有一定的先进性和实用性。大大地提高了自动化水平,为锅炉的安全、稳定运行发挥了积极的作用。

关键字:控制系统  信号产生  动态试验  控制装置

编辑:金海 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0124/article_3808.html
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