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天然氣機組循環(huán)水泵出口蝶閥控制系統(tǒng)改造實例

作者:admin 發(fā)布時間:2017-04-19 10:32:04點擊:223


       當(dāng)前,隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級,我國對電廠的運行的穩(wěn)定性越來越高,但是在電廠機組運行中,循環(huán)水泵出口蝶閥往往出現(xiàn)這樣那樣的問題,導(dǎo)致出口蝶閥啟停不正常,影響機組凝汽器的正常運行,甚至出現(xiàn)跳機現(xiàn)象,對機組運行的安全性和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響。所以,改造天然氣機組循環(huán)水泵出口蝶閥控制系統(tǒng)成為電廠當(dāng)前的重要任務(wù)。

1、出口蝶閥控制系統(tǒng)存在的問題
       電廠的裝機容量為5×300MW,總共有9臺循環(huán)水泵,但是自從2013年2月以來,這些循環(huán)水泵出現(xiàn)不同程度的出口蝶閥啟停不正常的問題,有幾臺循環(huán)輸泵甚至出現(xiàn)了跳機現(xiàn)象,對于機組的正常運行構(gòu)成極大的威脅。所以,電廠決定對循環(huán)水泵的出口蝶閥進行升級改造。循環(huán)水泵出口蝶閥控制系統(tǒng)的是由南方的一家公司生產(chǎn)的,通過控制邏輯實現(xiàn)繼電器的控制,其主要存在的問題包括:
       1.1 繼電器硬觸點出現(xiàn)松動、老化的問題,市場由于觸點的接觸不良而導(dǎo)致控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。由于控制系統(tǒng)的硬接線非常多,所以不容易查找故障的原因。
       1.2 控制系統(tǒng)當(dāng)中的電位器、就地控制箱和形成開關(guān)等,位于地下潮濕的環(huán)境當(dāng)中,容易受到腐蝕和受潮,發(fā)生故障的概率比較高,經(jīng)常發(fā)生故障。
       1.3 一次測量元件不準(zhǔn)確,出口蝶閥開度信號采用的是安裝在出口蝶閥轉(zhuǎn)軸上,通過可調(diào)動的電阻值的變化來反映蝶閥的開度,所以蝶閥的開關(guān)、蝶閥開到15°,等關(guān)鍵點的時候,都是采用的接觸式行程開關(guān)來進行測量的。此外,控制郵箱采油壓采用行程開關(guān)進行測量。但是由于一次元件測量的精度比較低,所以容易出現(xiàn)測量不準(zhǔn)確等問題。
       1.4 控制邏輯不完善??刂葡到y(tǒng)原有的蝶閥全開為0°,全關(guān)為90°,但是閥位表表示的恰恰相反,進而給人造成錯覺。當(dāng)出口蝶閥開到15°,而且循環(huán)水泵啟動失敗時,則蝶閥如果繼續(xù)全開,容易造成循環(huán)水的倒流,從而影響凝汽器的真空,造成機組出線跳閘等不良現(xiàn)象,影響機組的正常運行。
       液控蝶閥啟停的相關(guān)邏輯:
       條件:循環(huán)水泵停運,循環(huán)水泵聯(lián)鎖開關(guān)投入;控制邏輯為:控制室操作盤上開蝶閥――油泵啟動――蝶閥開啟――蝶閥開至15°――聯(lián)鎖啟動循環(huán)水泵――蝶閥逐漸全部打開。
       條件:循環(huán)水泵運行,循環(huán)水泵聯(lián)鎖開關(guān)投入;控制邏輯:控制室操作盤上官蝶閥――泄油電磁閥帶電泄油――蝶閥――蝶閥關(guān)到15°――聯(lián)鎖循環(huán)水泵跳閘――蝶閥完全關(guān)閉。
       條件:循環(huán)水泵停運,蝶閥聯(lián)鎖開關(guān)投入;控制邏輯:循環(huán)水泵啟動――聯(lián)鎖開啟蝶閥。
       條件:循環(huán)水泵運行,蝶閥聯(lián)鎖開關(guān)投入;控制邏輯:循環(huán)水泵停運――聯(lián)鎖關(guān)閉蝶閥。

2、出口蝶閥控制系統(tǒng)改造方案
       電廠天然氣機組出口蝶閥控制系統(tǒng)的改造,是使用PLC可編程控制器是實現(xiàn)對邏輯的控制,而且對控制邏輯加以完善,通過觸摸屏和旋轉(zhuǎn)編碼器實現(xiàn)對出口蝶閥的操作和顯示。而改造一次元件,則使用耐腐性和可靠性良好的一次元件。
       2.1 該系統(tǒng)改造采用的是可編程控制器,型號為OMRONCQM1來實現(xiàn)對邏輯的控制,而控制邏輯使用軟件來實現(xiàn)編程,這種邏輯控制比較完善,可靠性比較強,從而優(yōu)化了線路。
       2.2 取消用于顯示開度的顯示器,用高精度的數(shù)字旋轉(zhuǎn)編碼器作為顯示開度的一次元件。而為了確??刂七壿嫷目煽啃?,應(yīng)增加三只接近開關(guān),分別為蝶閥全關(guān)、蝶閥全開和蝶閥開到15°三個關(guān)鍵點,由這三個開關(guān)負(fù)責(zé)監(jiān)視。同時,把閥門實際開度和閥門指示的開度統(tǒng)一設(shè)置為90°,把閥位指示和閥門的實際開度調(diào)整到90°,閥全關(guān)為0°。
       2.3 更換控制室盤上操作按鈕和閥門的指示功能,用觸摸屏實現(xiàn)顯示和操作功能。其中,觸摸屏的型號為NT32,可以接口與PLC相連接,顯示閥門的位置開度與機組設(shè)備的運行狀態(tài),而且是實時顯示,并對操作進行追索記憶,從而便于故障的分析。此外,觸摸屏還可實現(xiàn)“關(guān)”“?!薄伴_”蝶閥的控制功能,最終可使閥門在任意位置上停留。

3、改造效果分析
       電廠2013年對機組的循環(huán)水泵的出口蝶閥控制系統(tǒng)進行了改造,出口蝶閥控制系統(tǒng)全部改造完成之后,控制系統(tǒng)的可靠性大幅提升,系統(tǒng)的故障率明顯下降。操作人員在啟動機組的循環(huán)水泵時,在檢查啟動條件,確認(rèn)啟動條件滿足時,在系統(tǒng)的操作盤上實現(xiàn)循環(huán)水泵和出口蝶閥的自動啟停,聯(lián)鎖功能正常,系統(tǒng)的運行安全可靠。在循環(huán)水泵出現(xiàn)跳閘之后,聯(lián)鎖出口蝶閥便實現(xiàn)了快速的自動關(guān)閉;在緊急的情況下,操作人員在操作盤上能夠通過蝶閥泄油按鈕進行泄油,從而是出口蝶閥迅速關(guān)閉,從而杜絕了蝶閥無法關(guān)閉而出現(xiàn)的真空下降現(xiàn)象,使蝶閥迅速關(guān)閉。改造之后的出口蝶閥控制系統(tǒng)具有以下特點:
       3.1 系統(tǒng)的運行的安全性和穩(wěn)定新增強。機組的正常運行實踐表明,經(jīng)過改造之后的9臺循環(huán)水泵蝶閥控制系統(tǒng)的故障率大大降低,改造之后從未出現(xiàn)因為出口蝶閥控制系統(tǒng)的故障而出現(xiàn)的系統(tǒng)啟停失敗狀況。所以,這也就在很大程度上減輕了操作人員的工作量和維修設(shè)備所用的時間。
       3.2 PLC編程系統(tǒng),軟件易于修改,而且具有很強的靈活性。
       3.3 觸摸屏的操作非常方便,可以顯示出口蝶閥的開度、報警記錄和工藝流程等,具有很強的追憶功能,從而為事故的分析提供可靠的依據(jù)。
       3.4 采用PLC系統(tǒng)與上位機通訊,能夠把循環(huán)水泵出口蝶閥控制系統(tǒng)納入到DSC系統(tǒng)當(dāng)中,實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程控制。

4、南方泵業(yè)結(jié)語
       在電廠的設(shè)備當(dāng)中,循環(huán)水泵可以說是比較重要的,而循環(huán)水泵出口蝶閥控制系統(tǒng)是否可靠,可直接影響天然氣機組凝汽器真空的建立,對機組是不是可以安全穩(wěn)定運行有著重要的影響,在一定程度上決定著機組的安全穩(wěn)定運行。隨著我國電力體制改革的進行,電廠只有安全穩(wěn)定運行才能滿足機組運行的需要。在本文中,筆者結(jié)合自身的工作實際和所掌握的理論知識,并結(jié)合某電廠改造循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的實例,從出口蝶閥控制系統(tǒng)中存在的問題、出口蝶閥控制系統(tǒng)的改造方案和改造方案效果等幾個方面探究了天然氣機組循環(huán)水泵出口蝶閥控制系統(tǒng)的改造。

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