DCS控制系統在鍋爐定期排污程序中的控制應用

鍋爐運行中，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(méi)能很好地結合電廠(chǎng)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，程控在運行中，一旦某一個(gè)定排電動(dòng)門(mén)出現機械故障，定排程控將停止運行，必須要求所有的電動(dòng)門(mén)完好才能投入正常運行，加之許多廠(chǎng)定排電動(dòng)門(mén)較老化，經(jīng)常出現卡澀等機械故障，所以無(wú)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(shí)間一長(cháng)，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(tài)等特點(diǎn)。在華鎣山電廠(chǎng)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(jiǎn)稱(chēng)定排程控），經(jīng)過(guò)精心設計和調試，獲得了成功。
　　
定排程控采用北京和利時(shí)工程公司的HS2000系統軟件，根據運行規程和現場(chǎng)的要求，在DCS控制系統內進(jìn)行組態(tài)及調試，然后定排程控經(jīng)過(guò)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)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(yōu)點(diǎn)如下：

1）運行穩定可靠。經(jīng)現場(chǎng)長(cháng)期試運行，程控啟、停及各種功能均正常。

2）結構簡(jiǎn)單。不需專(zhuān)門(mén)的控制裝置，只需將電動(dòng)門(mén)的I／O線(xiàn)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(wèn)題。

3）操作使用方便。在DCS系統操作畫(huà)面上設計彈出窗口，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)的操作情況和運行狀態(tài)，便于運行人員觀(guān)察。

4）運行靈活。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、報警功能，以便運行人員掌握運行情況并提醒運行人員及時(shí)排除故障。

6）修改參數方便?？筛鶕F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　定排程控設計的策略

1．1　設計方案

該廠(chǎng)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，根據該廠(chǎng)的實(shí)際情況，擬定組態(tài)方案，作以下的考慮：

1）程控在運行過(guò)程中，必須有兩個(gè)以上電動(dòng)門(mén)出現開(kāi)／關(guān)超時(shí)信號，定排程控才中斷（在實(shí)際運行中同時(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)信號只報警不中斷程控，相應的電動(dòng)門(mén)顯示黃色。

2）0號電動(dòng)門(mén)（排污總門(mén)）發(fā)生開(kāi)／關(guān)超時(shí)信號，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，程序將“跳步”，使正常的電動(dòng)門(mén)參與程控，這樣就增加了運行的靈活，不要求所有的門(mén)必須完好才能運行。

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

5）若出現定排程控故障中斷，當電動(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）滅火保護未動(dòng)作且汽包水位不高，必須滿(mǎn)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位信號為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，定排程控將中斷運行。

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

2）MFT動(dòng)作且汽包水位不高。

3）汽包水位低一值信號產(chǎn)生。

4）手動(dòng)停止程控。

5）鍋爐安全門(mén)動(dòng)作。

根據以上提出的邏輯條件，先用模擬故障的方法逐一進(jìn)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(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

定排程控在調試過(guò)程中，在多次征求電廠(chǎng)運行人員意見(jiàn)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(jīng)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)試驗及現場(chǎng)投入運行考驗，現場(chǎng)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(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、穩定運行發(fā)揮了積極的作用。