DCS控制系統(tǒng)在鍋爐定期排污程序中的控制應(yīng)用

鍋爐運(yùn)行中，要求有良好的汽水品質(zhì)，必須進(jìn)行定時(shí)和不定時(shí)的排放汽包沉積的雜質(zhì)，以提高爐水品質(zhì)，防止結(jié)垢，有利于鍋爐的安全運(yùn)行。以往在火電機(jī)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(méi)能很好地結(jié)合電廠的實(shí)際情況，在使用中存在一定的問(wèn)題。其主要原因是：一方面，程控在運(yùn)行中，一旦某一個(gè)定排電動(dòng)門(mén)出現(xiàn)機(jī)械故障，定排程控將停止運(yùn)行，必須要求所有的電動(dòng)門(mén)完好才能投入正常運(yùn)行，加之許多廠定排電動(dòng)門(mén)較老化，經(jīng)常出現(xiàn)卡澀等機(jī)械故障，所以無(wú)法正常投入運(yùn)行。另一方面，由于采用硬件設(shè)備，難免出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)間一長(zhǎng)，設(shè)備的元件出現(xiàn)故障又難于修復(fù)，因此，很少投入運(yùn)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(wěn)定性勢(shì)在必行。
　　
目前，國(guó)內(nèi)DCS控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，它具有控制效果好、可靠性高、系統(tǒng)維護(hù)量小、易于組態(tài)等特點(diǎn)。在華鎣山電廠2×100 MW機(jī)組DCS改造項(xiàng)目中，將鍋爐定期排污程控納入DCS控制系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱定排程控），經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和調(diào)試，獲得了成功。
　　
定排程控采用北京和利時(shí)工程公司的HS2000系統(tǒng)軟件，根據(jù)運(yùn)行規(guī)程和現(xiàn)場(chǎng)的要求，在DCS控制系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行組態(tài)及調(diào)試，然后定排程控經(jīng)過(guò)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)以及投入試運(yùn)行，完全達(dá)到了預(yù)期的功能和效果。其主要優(yōu)點(diǎn)如下：

1）運(yùn)行穩(wěn)定可靠。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期試運(yùn)行，程控啟、停及各種功能均正常。

2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。不需專門(mén)的控制裝置，只需將電動(dòng)門(mén)的I／O線與DCS機(jī)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(wèn)題。

3）操作使用方便。在DCS系統(tǒng)操作畫(huà)面上設(shè)計(jì)彈出窗口，直接在彈出窗口上進(jìn)行軟操作。彈出窗口中顯示每一個(gè)門(mén)的操作情況和運(yùn)行狀態(tài)，便于運(yùn)行人員觀察。

4）運(yùn)行靈活。在操作畫(huà)面上可切除故障的電動(dòng)門(mén)（不參與程控），投入正常的電動(dòng)門(mén)參加程控，這樣就增加了運(yùn)行的靈活性。

5）功能齊全。在畫(huà)面上可進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)操作，還具有顯示、報(bào)警功能，以便運(yùn)行人員掌握運(yùn)行情況并提醒運(yùn)行人員及時(shí)排除故障。

6）修改參數(shù)方便?？筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，在組態(tài)中修改電動(dòng)門(mén)的排污時(shí)間（一般考慮為20 s）。
　　
1　定排程控設(shè)計(jì)的策略

1．1　設(shè)計(jì)方案

該廠原采用的定排程控裝置，由于歷史原因（技術(shù)的發(fā)展）已老化，很少投入使用，根據(jù)該廠的實(shí)際情況，擬定組態(tài)方案，作以下的考慮：

1）程控在運(yùn)行過(guò)程中，必須有兩個(gè)以上電動(dòng)門(mén)出現(xiàn)開(kāi)／關(guān)超時(shí)信號(hào)，定排程控才中斷（在實(shí)際運(yùn)行中同時(shí)發(fā)生兩個(gè)電動(dòng)門(mén)超時(shí)的情況很少），程控運(yùn)行中斷后“程控停止”按鈕顯示紅色。若一個(gè)電動(dòng)門(mén)發(fā)生開(kāi)／關(guān)超時(shí)信號(hào)只報(bào)警不中斷程控，相應(yīng)的電動(dòng)門(mén)顯示黃色。

2）0號(hào)電動(dòng)門(mén)（排污總門(mén)）發(fā)生開(kāi)／關(guān)超時(shí)信號(hào)，定排程控自動(dòng)中斷且“故障顯示”按鈕變紅色。

3）如果已知某一個(gè)電動(dòng)門(mén)有機(jī)械故障，在畫(huà)面上點(diǎn)擊“切除”，該電動(dòng)門(mén)就不參程控，程序?qū)ⅰ疤健保拐５碾妱?dòng)門(mén)參與程控，這樣就增加了運(yùn)行的靈活，不要求所有的門(mén)必須完好才能運(yùn)行。

4）定排程控投入后，按先后順序進(jìn)行排污，先打開(kāi)0號(hào)電動(dòng)門(mén)（排污總門(mén)），1～17號(hào)電動(dòng)門(mén)自動(dòng)依次進(jìn)行排污，所有投入程控運(yùn)行的電動(dòng)門(mén)排污完后，最后才關(guān)閉0號(hào)電動(dòng)門(mén)，此時(shí)，程控自動(dòng)結(jié)束。

5）若出現(xiàn)定排程控故障中斷，當(dāng)電動(dòng)門(mén)故障排除后，必須重新點(diǎn)擊“定排啟動(dòng)”按鈕，才能啟動(dòng)程序運(yùn)行。防止定排程控自動(dòng)投入。

1．2　定排電動(dòng)門(mén)開(kāi)許可條件

1）汽包水位高于低一值。

2）滅火保護(hù)未動(dòng)作且汽包水位不高，必須滿足以上兩個(gè)條件，定排電動(dòng)門(mén)才能打開(kāi)。否則電動(dòng)門(mén)處于閉鎖狀態(tài)。

3）必須等上一個(gè)電動(dòng)門(mén)排污后已經(jīng)關(guān)閉，才打開(kāi)下一個(gè)電動(dòng)門(mén)，不允許同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)電動(dòng)門(mén)。

1．3　定排程控啟動(dòng)條件

定排程控必須具備下面所有條件才能啟動(dòng)。

1）0～17號(hào)電動(dòng)門(mén)必須處于關(guān)閉。

2）定排電動(dòng)門(mén)具備開(kāi)許可條件。

3）定排程控按鈕投入且定排程控復(fù)位信號(hào)為0。

4）定排電動(dòng)門(mén)未送電時(shí)，定排程控啟動(dòng)被禁止。

1．4　定排程控中斷條件

發(fā)生以下任意一種情況，定排程控將中斷運(yùn)行。

1）在程控運(yùn)行中，0號(hào)電動(dòng)門(mén)開(kāi)／關(guān)運(yùn)行超時(shí)信號(hào)產(chǎn)生，或1～17號(hào)電動(dòng)門(mén)中任有兩個(gè)以上電動(dòng)門(mén)開(kāi)／關(guān)運(yùn)行超時(shí)信號(hào)產(chǎn)生。

2）MFT動(dòng)作且汽包水位不高。

3）汽包水位低一值信號(hào)產(chǎn)生。

4）手動(dòng)停止程控。

5）鍋爐安全門(mén)動(dòng)作。

根據(jù)以上提出的邏輯條件，先用模擬故障的方法逐一進(jìn)行調(diào)試，然后投入運(yùn)行，考查邏輯的正確性。當(dāng)定排程控中斷后，畫(huà)面上“啟動(dòng)”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(diào)試過(guò)程中，在多次征求電廠運(yùn)行人員意見(jiàn)的前提下，反復(fù)修改程序和參數(shù)，分析各種可能出現(xiàn)的不利因數(shù)，并加以解決。經(jīng)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)投入運(yùn)行考驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行效果好、使用方便，均認(rèn)為該項(xiàng)目的改造是成功的，該項(xiàng)目工期短、投資少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有一定的先進(jìn)性和實(shí)用性。大大地提高了自動(dòng)化水平，為鍋爐的安全、穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了積極的作用。