DCS控制系統(tǒng)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，必須進行定時和不定時的排放汽包沉積的雜質，以提高爐水品質，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，由于編程沒能很好地結合電廠的實際情況，在使用中存在一定的問題。其主要原因是：一方面，程控在運行中，一旦某一個定排電動門出現(xiàn)機械故障，定排程控將停止運行，必須要求所有的電動門完好才能投入正常運行，加之許多廠定排電動門較老化，經常出現(xiàn)卡澀等機械故障，所以無法正常投入運行。另一方面，由于采用硬件設備，難免出現(xiàn)運行時間一長，設備的元件出現(xiàn)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(wěn)定性勢在必行。
　　
目前，國內DCS控制系統(tǒng)得到廣泛應用，它具有控制效果好、可靠性高、系統(tǒng)維護量小、易于組態(tài)等特點。在華鎣山電廠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(tǒng)（以下簡稱定排程控），經過精心設計和調試，獲得了成功。
　　
定排程控采用北京和利時工程公司的HS2000系統(tǒng)軟件，根據(jù)運行規(guī)程和現(xiàn)場的要求，在DCS控制系統(tǒng)內進行組態(tài)及調試，然后定排程控經過靜態(tài)、動態(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)點如下：

1）運行穩(wěn)定可靠。經現(xiàn)場長期試運行，程控啟、停及各種功能均正常。

2）結構簡單。不需專門的控制裝置，只需將電動門的I／O線與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題。

3）操作使用方便。在DCS系統(tǒng)操作畫面上設計彈出窗口，直接在彈出窗口上進行軟操作。彈出窗口中顯示每一個門的操作情況和運行狀態(tài)，便于運行人員觀察。

4）運行靈活。在操作畫面上可切除故障的電動門（不參與程控），投入正常的電動門參加程控，這樣就增加了運行的靈活性。

5）功能齊全。在畫面上可進行手動、自動操作，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排除故障。

6）修改參數(shù)方便。可根據(jù)現(xiàn)場的實際需要，在組態(tài)中修改電動門的排污時間（一般考慮為20 s）。
　　
1　定排程控設計的策略

1．1　設計方案

該廠原采用的定排程控裝置，由于歷史原因（技術的發(fā)展）已老化，很少投入使用，根據(jù)該廠的實際情況，擬定組態(tài)方案，作以下的考慮：

1）程控在運行過程中，必須有兩個以上電動門出現(xiàn)開／關超時信號，定排程控才中斷（在實際運行中同時發(fā)生兩個電動門超時的情況很少），程控運行中斷后“程控停止”按鈕顯示紅色。若一個電動門發(fā)生開／關超時信號只報警不中斷程控，相應的電動門顯示黃色。

2）0號電動門（排污總門）發(fā)生開／關超時信號，定排程控自動中斷且“故障顯示”按鈕變紅色。

3）如果已知某一個電動門有機械故障，在畫面上點擊“切除”，該電動門就不參程控，程序將“跳步”，使正常的電動門參與程控，這樣就增加了運行的靈活，不要求所有的門必須完好才能運行。

4）定排程控投入后，按先后順序進行排污，先打開0號電動門（排污總門），1～17號電動門自動依次進行排污，所有投入程控運行的電動門排污完后，最后才關閉0號電動門，此時，程控自動結束。

5）若出現(xiàn)定排程控故障中斷，當電動門故障排除后，必須重新點擊“定排啟動”按鈕，才能啟動程序運行。防止定排程控自動投入。

1．2　定排電動門開許可條件

1）汽包水位高于低一值。

2）滅火保護未動作且汽包水位不高，必須滿足以上兩個條件，定排電動門才能打開。否則電動門處于閉鎖狀態(tài)。

3）必須等上一個電動門排污后已經關閉，才打開下一個電動門，不允許同時打開兩個電動門。

1．3　定排程控啟動條件

定排程控必須具備下面所有條件才能啟動。

1）0～17號電動門必須處于關閉。

2）定排電動門具備開許可條件。

3）定排程控按鈕投入且定排程控復位信號為0。

4）定排電動門未送電時，定排程控啟動被禁止。

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號電動門開／關運行超時信號產生，或1～17號電動門中任有兩個以上電動門開／關運行超時信號產生。

2）MFT動作且汽包水位不高。

3）汽包水位低一值信號產生。

4）手動停止程控。

5）鍋爐安全門動作。

根據(jù)以上提出的邏輯條件，先用模擬故障的方法逐一進行調試，然后投入運行，考查邏輯的正確性。當定排程控中斷后，畫面上“啟動”按鈕變綠色，“故障顯示”按鈕變紅色。
　　
2　使用情況

定排程控在調試過程中，在多次征求電廠運行人員意見的前提下，反復修改程序和參數(shù)，分析各種可能出現(xiàn)的不利因數(shù)，并加以解決。經靜態(tài)、動態(tài)試驗及現(xiàn)場投入運行考驗，現(xiàn)場運行效果好、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、結構簡單，具有一定的先進性和實用性。大大地提高了自動化水平，為鍋爐的安全、穩(wěn)定運行發(fā)揮了積極的作用。