火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)現(xiàn)存問題及其對(duì)策研究

劉永峰

摘 要：由于火電廠的鍋爐干灰控制系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)發(fā)，在熱工過程中，其變化規(guī)律很難掌握，這就使控制系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)很多問題，如省煤器運(yùn)行效率低、就地控制設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定、PLC控制系統(tǒng)難以正常運(yùn)行等，均會(huì)對(duì)火電廠的鍋爐干灰控制系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。為此，本文選取某火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，了解火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)現(xiàn)存問題，針對(duì)出現(xiàn)的問題提供幾點(diǎn)解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：火電廠；鍋爐干灰控制系統(tǒng)；問題；對(duì)策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.190

0 引言

當(dāng)前，火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，若初期投入運(yùn)行的干灰系統(tǒng)，如PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，如控制模塊的功能較差、就地控制設(shè)備的性能差等，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較大影響。這就要求相關(guān)人員需做好各種設(shè)備控制方法的進(jìn)一步升級(jí)，選取現(xiàn)代化技術(shù)解決，以保證火電廠鍋爐干灰系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的可靠性、安全性得以進(jìn)一步提升，因此，進(jìn)一步了解火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)現(xiàn)存問題及其對(duì)策非常有必要。

1 火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

此次研究對(duì)象選取某火電廠#10鍋爐干灰系統(tǒng)，PLC選自美國(guó)的AB SLC500系列，硬件有：電源柜、#1干灰遠(yuǎn)程柜、CPU主機(jī)柜、#2灰?guī)爝h(yuǎn)程柜、#3空壓機(jī)柜等。就地控制系統(tǒng)包括：磁感應(yīng)行程開關(guān)、有就地控制箱；CPU的主機(jī)柜包括：控制器、程通信、電源等模塊成。

2 火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題

2.1 就地控制設(shè)備設(shè)備運(yùn)行性能較差

就地控制設(shè)備運(yùn)行性能差方面的問題主要表現(xiàn)在：就地控制箱內(nèi)無(wú)響應(yīng)的操作開關(guān)功能，且箱中電磁閥并排安裝，這就使電磁閥的氣管的預(yù)留空間很小，對(duì)設(shè)備檢修、維護(hù)工作的開展會(huì)產(chǎn)生影響。而且電磁閥和控制氣動(dòng)閥氣管均選取快接的高壓塑料軟管，這就會(huì)引發(fā)爆裂或是脫落等問題；就地控制箱中的相關(guān)設(shè)備，如瑞子銹蝕較嚴(yán)重，使控制回路的接觸嚴(yán)重不良，加之氣動(dòng)閥開關(guān)的接觸面很小，較低的靈敏度等均會(huì)使開關(guān)失靈。

2.2 PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行效率較低

此次研究的火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)的CPU控制模塊很難進(jìn)行熱備冗余，相關(guān)人員在進(jìn)行手動(dòng)切換至備用的控制模塊這一過程，設(shè)備很難維持正常運(yùn)行。若1套干灰控制模塊運(yùn)行較單一，則會(huì)死機(jī)或是使系統(tǒng)難以正常運(yùn)行，最終影響真?zhèn)€干灰系統(tǒng)的程序多次難以運(yùn)行，對(duì)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性也會(huì)產(chǎn)生較大影響[1]。若干灰系統(tǒng)的程序處于長(zhǎng)期停運(yùn)狀態(tài)，則會(huì)使料位較高形成陰極接地，使電場(chǎng)失效。

2.3 省煤器難以正常運(yùn)行

為改善省煤器除灰設(shè)備、除灰效率，相關(guān)人員將省煤器的水力除灰直接改成氣力除灰，讓改造之后PLC的邏輯程序很難滿足操作要求。把省煤器的電氣集中的控制直接改成PLC的程序控制，選PLC技術(shù)把工藝流程編入鍋爐PLC系統(tǒng)。

3 強(qiáng)化火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)的具體策略

3.1 優(yōu)化火電廠鍋爐干灰系統(tǒng)畫面

相關(guān)人員要想優(yōu)化火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)畫面，具體操作流程包括：第一，語(yǔ)言屏蔽。在整個(gè)程序自動(dòng)化運(yùn)行過程中，如果堵管報(bào)警或是輸灰的條件與要求不符，就會(huì)直接觸發(fā)整個(gè)語(yǔ)音報(bào)警，提示操作人員。此種情況下，操作人員直接點(diǎn)擊此按鈕，將當(dāng)時(shí)報(bào)警直接屏蔽（字體顯示紅色），待確認(rèn)且復(fù)位故障之后，可以再一次點(diǎn)擊此按鈕，即可恢復(fù)至原始狀態(tài)（字體顯示黑色）；第二，故障復(fù)位。如果火電廠鍋里干灰系統(tǒng)設(shè)備發(fā)出黃色報(bào)警，則點(diǎn)擊此按鈕就可復(fù)位軟故障報(bào)警，也就是若命令發(fā)出之后，系統(tǒng)設(shè)備于規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有按下命令開啟（關(guān)閉）而產(chǎn)生故障報(bào)警；第三，登錄。操作直接點(diǎn)擊此按鍵，即可登錄各種類型的操作賬戶。

3.2 優(yōu)化火電廠鍋爐干灰系統(tǒng)自動(dòng)輸灰畫面

第一，程控允許。想要確保輸灰過程更加穩(wěn)定、安全，在進(jìn)行投自動(dòng)時(shí)需滿足下述要求：全部閥門均處在遠(yuǎn)控位，平衡閥、進(jìn)料閥沒有故障報(bào)警，輸灰母管所產(chǎn)生的壓力非常高[2]。在充分滿足上述條件的情況下，程控允許的字體才會(huì)變成紅色，則能自動(dòng)運(yùn)行，若字體變成灰色，則自動(dòng)程序難以投運(yùn)；若字體變?yōu)榫G色，則此電場(chǎng)進(jìn)行人工輸灰過程中，自動(dòng)程序沒有運(yùn)行；若變成黃色、黑色同時(shí)閃爍，則堵管的報(bào)警條件不符，直接跳出程序。

第二，運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。指的是程序于輸灰期間的執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)；第三，等待時(shí)長(zhǎng)。也就是程序在下一次輸灰運(yùn)行需要的時(shí)長(zhǎng)，此時(shí)長(zhǎng)屬于倒計(jì)時(shí)；第四，啟動(dòng)。主要指在自動(dòng)允許條件均滿足要求的情況下，單擊此按鍵可直接進(jìn)到自動(dòng)輸灰中，待投運(yùn)保持正常狀態(tài)后，左側(cè)會(huì)出現(xiàn)紅色的程控字樣，且設(shè)備會(huì)根據(jù)所設(shè)定時(shí)長(zhǎng)、輸灰流程進(jìn)行循環(huán)輸灰；第五，復(fù)位。于排堵期間確認(rèn)好管道是否順暢之后單擊此按鍵，則程序會(huì)直接吹至吹掃過程，保證管道順暢，待吹掃完畢之后，如果自動(dòng)允許條件充足，就能又一次投自動(dòng)[3]；第六，停止。若自動(dòng)輸灰期間產(chǎn)生故障，應(yīng)先單擊此按鍵，停止全部閥門，直接退出整個(gè)自動(dòng)輸灰流程，直至消缺之后方可實(shí)行投自動(dòng)；第七，料位切除。在切除過程中，紅色字體代表屏蔽高料位的信號(hào)，黑色代表高料位的信號(hào)直接參與運(yùn)行，若電場(chǎng)倉(cāng)泵的高料位出現(xiàn)運(yùn)行故障，則需點(diǎn)擊此按鈕，待字體變成紅色將高料位的信號(hào)屏蔽，待修復(fù)高料位之后，可點(diǎn)擊此按鈕，則字體變成黑色，且高料位的信號(hào)直接參與整個(gè)程序運(yùn)行。

3.3 優(yōu)化火電廠鍋爐干灰系統(tǒng)的就地控制設(shè)備

相關(guān)人員選取性能較高、接觸面積較大、靈敏度非常高的CJR-5CM-220KH感應(yīng)式開關(guān)取代原就地控制設(shè)備開關(guān)，選取金屬軟管取代原塑料的軟管，并設(shè)計(jì)出就地、遠(yuǎn)方操作功能較強(qiáng)的控制箱，在電磁閥之間留有足夠的空間便于設(shè)備的拆卸、檢修[4]。

3.4 優(yōu)化火電廠鍋爐干灰系統(tǒng)省煤器運(yùn)行性能

省煤器主要選水力除灰直接改成氣力除灰，應(yīng)該安裝一個(gè)氣動(dòng)閥的形成氣管、開關(guān)、壓力變速器、就地控制箱、壓力開關(guān)扥，其工藝的管道直接接入此次選取的鍋爐除灰系統(tǒng)內(nèi)。

3.5 優(yōu)化火電廠鍋爐干灰系統(tǒng)自動(dòng)輸灰流程

優(yōu)化火電廠鍋爐干灰系統(tǒng)之后，操作方法包括自動(dòng)操作、設(shè)備單操等2種，其中，自動(dòng)操作指的是設(shè)備根據(jù)預(yù)定時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行，以備正常、安全運(yùn)行選用；設(shè)備單操指的是于不投自動(dòng)狀況下直接單擊設(shè)備，于彈出單操窗口上面完成各項(xiàng)操作，具體優(yōu)化方法包括以下幾點(diǎn)。

第一，直接點(diǎn)擊開始按鈕之后將料閥打出，大約5秒之后急性吹掃，將出料閥、補(bǔ)氣閥、進(jìn)氣閥打開，吹掃時(shí)長(zhǎng)最短是20秒，如果管道所產(chǎn)生的壓力<30kPa，表明吹掃完成；若于規(guī)定吹掃時(shí)長(zhǎng)內(nèi)管道的壓力≥30kPa，應(yīng)直接退出整個(gè)自動(dòng)程序，且發(fā)出堵管報(bào)警信號(hào)；若吹掃時(shí)管道的壓力>350kPa，且時(shí)間控制在200秒左右，則表明堵管，直接執(zhí)行系統(tǒng)的清堵程序。

第二，確保出料閥完全開啟，保證排空管道的壓力，待5秒之后進(jìn)料，并打開平衡閥、進(jìn)料閥，如果進(jìn)料設(shè)定時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，可將出料閥打開，待5秒之后進(jìn)行輸灰。如果全部平衡閥、進(jìn)料閥關(guān)閉以后，需將補(bǔ)氣閥、出料閥、進(jìn)氣閥打開，最小的輸灰時(shí)長(zhǎng)控制在20秒左右，時(shí)間可以根據(jù)情況做相應(yīng)調(diào)整。如果管道的壓力比30kPa更低，則吹掃完成后直接做后續(xù)處理；若于規(guī)定輸灰時(shí)長(zhǎng)內(nèi)管道的壓力比30kPa更高，則需直接退出自動(dòng)程序，同樣發(fā)出堵管報(bào)警信號(hào)；若輸灰期間管道的壓力比350kPa高，且時(shí)間控制在200秒左右，則表示堵管，可直接執(zhí)行相應(yīng)的清堵程序[5]。

第三，確保出料閥全部開啟，確保排空管道的壓力可在5秒之后程序完成；

第四，將進(jìn)氣閥、出料閥、助吹閥、補(bǔ)氣閥關(guān)閉，將排堵閥打開，待20秒之后直接打開補(bǔ)氣閥、出料閥、進(jìn)氣閥。并將最小輸灰時(shí)長(zhǎng)控制在20秒左右，如若管道的壓力<30kPa，則表示吹掃完成，直接進(jìn)到第一點(diǎn)，如若于設(shè)定的輸灰時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，管道的壓力>30kPa，則需立即退出自動(dòng)程序，且直接發(fā)出堵管報(bào)警信號(hào)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上闡述，本文經(jīng)分析火電廠鍋爐干灰控制系統(tǒng)現(xiàn)存問題，包括就地控制設(shè)備設(shè)備運(yùn)行性能較差、省煤器難以正常運(yùn)行、PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行效率較低等，針對(duì)出現(xiàn)的問題制定相應(yīng)的解決對(duì)策，如優(yōu)化火電廠鍋爐干灰系統(tǒng)自動(dòng)輸灰流程、系統(tǒng)畫面、就地控制設(shè)備、自動(dòng)輸灰畫面、省煤器運(yùn)行性能等，重點(diǎn)凸顯出優(yōu)化各個(gè)運(yùn)行流程在干灰控制系統(tǒng)運(yùn)行中起到的重要作用。因此，相關(guān)人員在整個(gè)火電廠運(yùn)行期間，需根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化工作，以使系統(tǒng)運(yùn)行安全性、定性等得以提升。

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