鍋爐補給水順控系統的應用

齊憲華

QI Xian-hua

（國網技術學院，濟南 250002）

1 系統概述

1.1 機組系統概述

山東萊城發電廠系燃煤電廠，規劃容量為4×300 MW，先建設2×300 MW國產機組。采用上海鍋爐廠、上海汽輪機有限公司生產的亞臨界、一次再熱、強制循環汽包爐、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電機（QFSN-300-2）。

1.2 鍋爐補給水處理系統概述

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。

2 補給水處理系統

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

2.1 系統上電

控制系統上電：

交流回路上電；

直流回路上電；

PLC系統上電；

打開顯示器，開啟工控機，系統自動進入補給水除鹽處理程控系統。

至此，系統啟動完畢，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 系統實現

補給水除鹽處理程控系統操作分為“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。

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。

3 上位機程控操作畫面

上位機程控操作畫面根據工藝流程由系統圖、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、除鹽水系統、酸堿系統、加藥系統、空壓機系統等窗口組成。

在系統圖窗口中，比較完整的顯示了工藝流程，程控設備運行狀態、電動門、泵類設備運行狀態、儀表測量值、水位模擬狀態等內容。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，即可轉入相應系統分畫面。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為例說明。

圖2 水處理系統圖（2）

窗口最頂端為應用程序標題欄，左端顯示系統當前時間。窗口下部為菜單欄，用來切換窗口或查詢數據。窗口右側為操作方式選擇及程序執行步序顯示。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，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，差壓開關正常；

閃爍的黃色代表氣動閥門、電動門、泵、風機設備運行狀態不確定，為報警指示。

3.1 菜單欄的操作說明如下

點擊系統圖轉入系統圖如圖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，歷史數據的保存時間為2個月；

對于重要的監視數據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，在線儀表的數據正點自動輸入，人工巡檢的數據需手工輸入。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，當參數超限時，指針變為黃色。

3.2 程序執行步序顯示部分及操作方式選擇

程序執行步序顯示部分記錄了當前控制方式、運行狀態顯示。運行狀態內容有設備名稱、操作方式、單操方式、執行步序、該步序流程設置時間、該步序已執行時間。

如左圖4所示，＃1高效過濾器自動方式運行，當前單操允許，正執行充水步序，流程規定為30秒鐘，已執行了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，正執行空氣擦洗1步序，流程規定為5分鐘，已執行了4分2秒。

顯示部分的上方為操作區域，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。優先級最高，可對用其它方式啟停的設備執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高效過濾器將變為黃色“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，變為突出顯示時，點擊即可切換為相反狀態。

由程序步序控制的電動門和泵為聯動設備，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；

放開鼠標鍵變為紅色，表示已執行，為當前步序；

灰色指向時突出顯示，表示可操作執行步序；

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設備運行狀態顯示中，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不能達到工藝效果，可點擊“步延”來延長執行時間，“步延”按鍵變為紅色閃爍進行提示，“步進”按鍵變為灰顯不可操作，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，變為黃色閃爍進行提示，該步序開啟的設備關閉或停運，該步執行時間停止計時，當再次按下“暫停”，繼續完成該步序，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，現正執行“步延”操作，因此執行時間已達到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 結論

本文通過現場實際將鍋爐補給水程控系統的實現方法進行了分析和研討，經過調試運行，效果良好，這一系統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.熱工過程監控與保護[M].中國電力出版社，2008.