鍋爐補給水順控系統(tǒng)的應用

齊憲華

QI Xian-hua

（國網(wǎng)技術(shù)學院，濟南 250002）

1 系統(tǒng)概述

1.1 機組系統(tǒng)概述

山東萊城發(fā)電廠系燃煤電廠，規(guī)劃容量為4×300 MW，先建設2×300 MW國產(chǎn)機組。采用上海鍋爐廠、上海汽輪機有限公司生產(chǎn)的亞臨界、一次再熱、強制循環(huán)汽包爐、單軸、雙缸、雙排汽、凝汽式汽輪機（N300-16.7/538/538）和水、氫、氫冷卻方式的汽輪發(fā)電機（QFSN-300-2）。

1.2 鍋爐補給水處理系統(tǒng)概述

加熱器→機械攪拌澄清池→雙閥濾池→清水箱→清水泵→高效過濾器→活性炭過濾器→陽離子交換器→除CO2器→中間水箱→中間水泵→陰離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房或凝水系統(tǒng)。

2 補給水處理系統(tǒng)

本控制系統(tǒng)的控制對象為山東萊城電廠補給水處理系統(tǒng)，可實現(xiàn)設備的單操，組操，半自動，自動投運控制，提供系統(tǒng)的監(jiān)視，報警，趨勢圖顯示及報表記錄等功能。

2.1 系統(tǒng)上電

控制系統(tǒng)上電：

交流回路上電；

直流回路上電；

PLC系統(tǒng)上電；

打開顯示器，開啟工控機，系統(tǒng)自動進入補給水除鹽處理程控系統(tǒng)。

至此，系統(tǒng)啟動完畢，各就地設備處于“遠控”工作方式時即可在CRT工作站上操作。

2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)

補給水除鹽處理程控系統(tǒng)操作分為“就地”與“程控”方式，其中程控方式又分為單操、組操、半自動、自動投運四種方式，分別介紹如下：

2.2.1 就地操作

1）電磁閥操作：將電磁閥箱中手操總允許開關打至“開”位，雙電控電磁閥的開關進行程控/就地選擇，“就地”位時分別按下開關上方的“啟動（紅）”、“停止（綠）”按鈕實現(xiàn)氣動門開、關控制；單電控電磁閥進行程控/關（就地）/開（就地）控制，打至“關”氣動門關，“開”－氣動門開；

2）電動門操作：轉(zhuǎn)柄拉出，就地順時針/逆時針操作，開/關門。

2.2.2 程控操作

上位機操作時，應確保就地設備處于遠控狀態(tài)。

電磁閥箱：將電磁閥箱中手操總允許開關打至“關”位，各電磁閥開關打至“程控”位，設備由程控操作。

電動門控制箱：將各電動門控制開關打至“程控”位；

MCC柜：將各泵的操作方式打至“遠控”位；

就地電動門，處于電動操作狀態(tài)。

3 上位機程控操作畫面

上位機程控操作畫面根據(jù)工藝流程由系統(tǒng)圖、生水預處理、高效過濾器、活性炭過濾器、＃1一級除鹽、＃2一級除鹽、＃3一級除鹽、混床系統(tǒng)、除鹽水系統(tǒng)、酸堿系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、空壓機系統(tǒng)等窗口組成。

在系統(tǒng)圖窗口中，比較完整的顯示了工藝流程，程控設備運行狀態(tài)、電動門、泵類設備運行狀態(tài)、儀表測量值、水位模擬狀態(tài)等內(nèi)容。該窗口只可進行自動投運操作，其余操作如半自動、組操、單操等必須切換到分畫面窗口進行；指向主設備凸顯時點擊鼠標左鍵，即可轉(zhuǎn)入相應系統(tǒng)分畫面。如圖1中＃3高效過濾器為凸顯，點擊則進入高效操作畫面；

圖1 水處理系統(tǒng)圖（1）

分畫面窗口中的布局與操作基本相同，在此以高效過濾器系統(tǒng)為例說明。

圖2 水處理系統(tǒng)圖（2）

窗口最頂端為應用程序標題欄，左端顯示系統(tǒng)當前時間。窗口下部為菜單欄，用來切換窗口或查詢數(shù)據(jù)。窗口右側(cè)為操作方式選擇及程序執(zhí)行步序顯示。圖中設備色彩含義：

紅色代表氣動閥門、電動門、泵、風機設備正處于開或運行狀態(tài)，差壓開關動作；

綠色代表氣動閥門、電動門、泵、風機設備正處于關或停運狀態(tài)，差壓開關正常；

閃爍的黃色代表氣動閥門、電動門、泵、風機設備運行狀態(tài)不確定，為報警指示。

3.1 菜單欄的操作說明如下

點擊系統(tǒng)圖轉(zhuǎn)入系統(tǒng)圖如圖1所示。

點擊“窗口選擇”彈出如下窗口，如圖3所示，點擊所需畫面按鈕，即可轉(zhuǎn)入；點擊“取消”，不進行窗口切換，并關閉該窗口；

圖3 窗口選擇

趨勢圖，按下時顯示當前窗口中部分參數(shù)的實時趨勢，在彈出的窗口中可切換至歷史趨勢曲線，歷史數(shù)據(jù)的保存時間為2個月；

對于重要的監(jiān)視數(shù)據(jù)報警是以彈出報警窗口的形式進行，點擊該按鈕，可顯示報警產(chǎn)生的具體時間，報警復位的具體時間。在彈出的窗口中，對報警信息按化學儀表、液位、電動機進行分類。報警記錄每天產(chǎn)生3個文件，文件可用EXECL程序打開，保存時間為2個月。

運行報表，按下該按鈕，可選擇當日報表、查看報表、打印報表，在當日報表中，在線儀表的數(shù)據(jù)正點自動輸入，人工巡檢的數(shù)據(jù)需手工輸入。報表文件保存在I：BB目錄下，保存時間為1年。

化學儀表，按下時顯示所有在線化學儀表的模擬顯示，當參數(shù)超限時，指針變?yōu)辄S色。

3.2 程序執(zhí)行步序顯示部分及操作方式選擇

程序執(zhí)行步序顯示部分記錄了當前控制方式、運行狀態(tài)顯示。運行狀態(tài)內(nèi)容有設備名稱、操作方式、單操方式、執(zhí)行步序、該步序流程設置時間、該步序已執(zhí)行時間。

如左圖4所示，＃1高效過濾器自動方式運行，當前單操允許，正執(zhí)行充水步序，流程規(guī)定為30秒鐘，已執(zhí)行了24秒；＃2高效過濾器半自動方式運行，當前＃2高效過濾器氣動閥門禁止單操，正執(zhí)行空氣擦洗1步序，流程規(guī)定為5分鐘，已執(zhí)行了4分2秒。

顯示部分的上方為操作區(qū)域，操作一般遵循：選擇操作方式——＞選擇需操作的設備——＞確定 。

圖4 高效過濾器

3.2.1 單操

對可控設備獨立操作。優(yōu)先級最高，可對用其它方式啟停的設備執(zhí)行停止啟動或者開關。

點擊“單操”，彈出可選設備，選擇則點擊如“＃1高效”，點擊確定，則在＃1高效過濾器的操作顯示處為紅色“單操允許”提示；

圖5 高效過濾器單操選擇

再次選擇“單操”，點擊“＃1高效”，點擊確定，則＃1高效過濾器將變?yōu)辄S色“單操禁止”提示。此時如果點擊＃1高效中的F2氣動閥門則將彈出設備單操禁止操作的提示。

圖6 出水門

3.2.2 組操

依照工藝流程點擊步序，在該步序中包括氣動門、電動門、泵和風機在內(nèi)所應開啟的設備動作，對于具有主備關系的設備，只有設置為“主”的設備才會由相應步序啟停。“主/備”設置方法是，鼠標指向該字符，變?yōu)橥怀鲲@示時，點擊即可切換為相反狀態(tài)。

由程序步序控制的電動門和泵為聯(lián)動設備，開電動門30秒后，啟動泵，關時同時動作。

操作方法為：點擊“組操”，選擇設備，點擊確定，彈出單步操作框，選擇步序按鈕，點擊則步序立即被執(zhí)行，該按鈕變紅。如圖7

色彩含義：

點擊時為綠色，表示已選擇；

放開鼠標鍵變?yōu)榧t色，表示已執(zhí)行，為當前步序；

灰色指向時突出顯示，表示可操作執(zhí)行步序；

圖7 高過單步操作

當設備為組操控制方式下，可以將鼠標指向右側(cè)設備運行狀態(tài)顯示中，令步序凸顯，點擊也可彈出操作，并可進行操作步序的切換。

3.2.3 半自動操作

半自動投運與半自動再生/反洗：點擊半自動，選擇要運行的設備，要進行的操作，點擊確定。當設備的前一工作方式為自動或半自動，點擊確定，在彈出的窗口按下啟動按鈕，設備才能啟動。如圖8圖9所示。

組操向半自動切換：點擊半自動，選擇要切換的設備，點擊確定，設備切換至半自動運行方式，該過程為無擾切換。

半自動操作特點：如果不干預，設備將按設定流程，運行時間順序進行；如果該步序設定時間內(nèi)不能達到工藝效果，可點擊“步延”來延長執(zhí)行時間，“步延”按鍵變?yōu)榧t色閃爍進行提示，“步進”按鍵變?yōu)榛绎@不可操作，當進行完成時，再次點擊“步延”，則程序進行下一步的操作。如果設定時間未到，已完成該步序的任務，可點擊“步進”，程序流程可跳至下一步；“暫停”鍵按下后，變?yōu)辄S色閃爍進行提示，該步序開啟的設備關閉或停運，該步執(zhí)行時間停止計時，當再次按下“暫停”，繼續(xù)完成該步序，需開啟的設備再次開啟。如圖所示清晰的表示了＃2高效過濾器正執(zhí)行空氣擦洗1的步序，流程設

圖8 過濾器半自動選擇

圖9 過濾器半自動操作

定時間為5分鐘，現(xiàn)正執(zhí)行“步延”操作，因此執(zhí)行時間已達到6分10秒。點擊“”關閉窗口，要再次進入，重復操作。

3.2.4 自動操作

本系統(tǒng)分為兩部分獨立投運，分別為生水預處理部分與制水部分。

生水預處理部分選擇可自動投運的設備，點擊投運設備按照投運流程進行，可點擊停止，停止投運，也可由液位進行自動停運，如果不再次選擇設備后，點擊解除自動，設備將按照生水預處理部分投運流程由液位控制自動啟停設備

4 結(jié)論

本文通過現(xiàn)場實際將鍋爐補給水程控系統(tǒng)的實現(xiàn)方法進行了分析和研討，經(jīng)過調(diào)試運行，效果良好，這一系統(tǒng)的應用對其他電廠有實際的指導意義，建議推廣應用。

[1]王付生.熱工自動與保護[M].中國電力出版社,2009.

[2]白建云.火電廠順序控制與熱工保護[M].中國電力出版社,2009.

[3]陳蓮芳,等.熱工過程監(jiān)控與保護[M].中國電力出版社，2008.