華能營口電廠#4 爐是哈爾濱鍋爐廠有限公司設計、制造的 600MW 超超臨界直流 變壓運行燃煤鍋爐,采用П型布置、單爐膛、低 NOX 主燃燒器分級燃燒技術一次中 間再熱、平衡通風、固態(tài)排渣,撈渣機采用刮板式機械除渣裝置,撈渣機控制系統(tǒng) 采用 AB 系列 PLC,AB 1769 處理器,主要設備包括液壓馬達、油泵電機、加熱器、 補水電動門控制柜等,控制柜布置在爐零米撈渣機南側,由運行人員在就地操作, 由于就地環(huán)境較差,控制柜內 PLC 處理器、IO 卡件、接線端子老化,系統(tǒng)故障頻 發(fā),自動補水、停轉報警等功能失去,補水需要人工手動進行。 撈渣機液壓系統(tǒng)由動力站的油泵電機、主油泵(軸向柱塞變量泵)、比例換向閥、 液壓馬達(美國 Parker)等組成,動力站的職能是在適當?shù)臅r候,為液壓馬達提 供必須的流量和壓力,主泵(電動機驅動)出來的油經(jīng)過電液比例換向閥進入液壓馬 達,推動馬達運轉。系統(tǒng)中經(jīng)過電液比例換向閥的前后的壓力差被引入液壓變量泵 變量控制機構,系統(tǒng)輸出流量根據(jù)壓差的大小來自動調節(jié)。當增大電液比例換向閥 的開口時,兩端壓差變小,為保持兩端壓力差不變,通過的流量就要增大,變量泵 輸出的流量就增加,反之,則流量減少。液壓泵自身帶最高壓力限定,當系統(tǒng)壓力 超過設定的最高壓力時,液壓泵排量會自動為零,沒有液壓油輸出。從液壓馬達輸 出的液壓油經(jīng)閥塊和回油過濾器、風冷卻機流回油箱。馬達泄漏油通過泄漏油回路 和泄漏油過濾器回油箱。油泵電機啟動后,電機接觸器輔助接點 KM1 閉合,比例換 向閥工作電源 DC24V 接入,比例換向閥開始工作,調節(jié)轉速控制電位器,比例放大 閥將按照電位器對應的電壓值調節(jié)閥的開度,以此調節(jié)液壓馬達的轉速。 更換損壞的 PLC 處理器和 IO 模塊,更換全部狀態(tài)和指令繼電器??刂泼姘逯匦?/span> 設計和 PLC 控制邏輯組態(tài),新控制柜并移位到鍋爐零米等離子控制小間(改善設備 環(huán)境),恢復和完善控制功能,恢復渣池液位測量、監(jiān)視,實現(xiàn)補水自動控制,恢 復撈渣機斷鏈檢測并實現(xiàn)斷鏈報警,完善和優(yōu)化撈渣機啟動、停止的控制方式,實 現(xiàn)撈渣機系統(tǒng)的 PLC 程序控制。設計三套操控手段,第一是將撈渣機 PLC 控制器并 入吹灰系統(tǒng)控制網(wǎng)絡,把控制引入控制室,運行人員在主控室即可進行監(jiān)視和操作, 上位機的監(jiān)控畫面做在吹灰系統(tǒng)服務器上(利用現(xiàn)有資源,不增加任何硬件成本), 第二是在就地完成撈渣機的 PLC 程序控制,既一鍵啟動和停止撈渣機,第三時在 PLC 控制器故障時起用備用操作手段(通過控制柜面板上的手動按鈕實現(xiàn)撈渣機啟 動和停止操作)以保證系統(tǒng)的正常運行。 4.1 控制網(wǎng)絡搭建 1 敷設雙絞線從就地 PLC 控制器(利用 AB 1769 處理器的以太網(wǎng)端口)至控制室 鍋爐吹灰系統(tǒng)控制柜交換機約100米左右,以太網(wǎng)地址定義在192.168.2.XXX網(wǎng)段, 和吹灰系統(tǒng)組成以太網(wǎng)網(wǎng)絡,在服務器上做監(jiān)控畫面程序,撈渣機系統(tǒng)的監(jiān)視、操作、報警、歷史數(shù)據(jù)記錄在服務器上完成(可實現(xiàn)撈渣機液壓馬達、油泵電機、加熱器、補水門等設備的手動和自動操作),充分利用了現(xiàn)有資源,不增加硬件成本。 4.2 撈渣機控制實施 撈渣機設計三種控制手段,1.遠方控制,就地控制盤遠方/就地按鈕在遠方位 置,撈渣機及其他設備啟??刂圃诳刂剖覂壬衔粰C上完成,既通過 PLC 和上位機的 人機界面來實現(xiàn)所有功能的實現(xiàn),就地不能干預;2.就地程控,遠方/就地開關打 在就地位置,且自動/手動開關打在自動位置,用就地控制盤上的程控啟動按鈕實 現(xiàn)撈渣機啟動停止操作,所有控制通過 PLC 來完成;3.就地手動方式,遠方/就地 開關打在就地位置,且自動/手動開關打在手動位置,撈渣機及其他設備控制通過 硬接線回路來完成,完全旁路 PLC。就地程控方式下實現(xiàn)撈渣機一鍵啟動,既面板啟動按鈕按下后(啟動按鈕選擇自保持按鈕)啟動油泵,油泵電機運行后比例換向 閥工作電源接通開始工作,完成撈渣機啟動,程控停止按鈕按下后同時停撈渣機和油泵電機。上位機上的操作和就地程控方式相同,但同時具備撈渣機、油泵電機、加熱器、補水門等設備的手動和自動操作功能。 4.2.1 程控控制 啟動允許條件 A. 油箱油位正常(無油位低和低低報警)。 B. 油箱油溫正常,不低于 10℃,不高于 65℃。 C. 撈渣機不在就地手動控制。 撈渣機保護條件 A. 油箱油位低低延時2秒小于320MM B.油泵電機跳閘 C.油泵電機故障 D. 油箱油溫高于65℃。 E. 主卸油過濾器堵塞。 F. 主回油過濾器堵塞。 4.2.2 撈渣機手動控制 手動控制作為控制器(PLC)故障時的備用操作手段,PLC 工作正常情況下 所有操作由 PLC 完成,既系統(tǒng)在程控(遠方)方式下,當 PLC 出現(xiàn)故障無法正 常工作時將手/自動開關切換到手動方式,通過面板上按鈕實現(xiàn)手動操作,從而 不影響撈渣機的運行, 撈渣機在手動控制方式,遠方/就地開關打在“就地” 位置,且自動/手動開關在“手動”位置, 面板設計手動啟動和手動停止撈渣 機按鈕,由手動開關驅動撈渣機啟動和停止繼電器,此時運行人員需要根據(jù)面 板指示燈狀態(tài)判斷撈渣機是否具備啟動和停止允許條件。 4.2.3 撈渣機轉速控制 通過調整比例換向閥油口開度來改變通過的動力油流量驅動液壓馬達,從 而調節(jié)液壓馬達的轉速。遠方控制由 PLC 輸出 0-20MA 信號并聯(lián) 1 個 500 歐姆電 阻轉變成 0-10V 電壓信號控制比例閥的開度。 就地控制通過控制面板上的手動調整開關改變電位器 RP 阻值得到 0-10V 電壓信 號控制比例閥開度。 控制原理見下圖 4.2.4 撈渣機斷鏈檢測 在撈渣機被動輪處安裝 1 個接近開關,終端隨著被動輪轉動(撈渣機一般情 況下每分鐘不低于 3 轉),當轉動到和接近開關位置接近時開關接點閉合,遠離 時開關接點斷開,當撈渣機停轉后,一種情況是終端遠離接近開關,開關接點斷 開,一種情況是終端剛好停在開關對應位置,此時接點閉合,通過 PLC 判斷開關 接點閉合或斷開時間超過 60 秒說明撈渣機停轉,以此實現(xiàn)斷鏈報警監(jiān)測。 4.3 渣池補水門控制 4.3.1 補水門程序控制 自動開條件 A.渣池水位低于2米延時10秒 B.渣池水溫大于60℃。 自動關條件 A. 渣池水位不低于 2.5 米,且渣池水溫小于 56℃。 4.3.2 補水門手動控制 通過控制面板上手動按鈕可實現(xiàn)補水門手動開關控制,直接作用在指令繼電器線圈上。 控制系統(tǒng)改造后,由于將控制柜移到封閉房間內,首先改善了設備環(huán)境,防止 外部環(huán)境對電子設備的污染,提高了設備運行的可靠性和使用壽命;將控制系統(tǒng)和 鍋爐其他輔助控制系統(tǒng)組成網(wǎng)絡,有效利用了現(xiàn)有資源,符合分散控制,集中管理的控制理念,減少集控室內操作站的數(shù)量,便于監(jiān)視和操作,實現(xiàn)了由以前的就地手動控到遠方自動控制的技術進步,大大降低運行人員勞動強度,提高工作效率,提高撈渣機安全穩(wěn)定運行水平;三種操控手段,滿足任何條件下對設備的控制;控制功能得到完善,停轉報警、自動補水、油溫自動控制、設備異常聲光報警、歷史 數(shù)據(jù)查詢等功能得以實現(xiàn);控制系統(tǒng)投入運行后,撈渣機運行穩(wěn)定,得到運行人員的一致好評。 本期編輯 蘇榮磊
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