鍋爐補(bǔ)給水順控系統(tǒng)的應(yīng)用

齊憲華

QI Xian-hua

（國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，濟(jì)南 250002）

1 系統(tǒng)概述

1.1 機(jī)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(shè)2×300 MW國產(chǎn)機(jī)組。采用上海鍋爐廠、上海汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的亞臨界、一次再熱、強(qiáng)制循環(huán)汽包爐、單軸、雙缸、雙排汽、凝汽式汽輪機(jī)（N300-16.7/538/538）和水、氫、氫冷卻方式的汽輪發(fā)電機(jī)（QFSN-300-2）。

1.2 鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)概述

加熱器→機(jī)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(bǔ)給水處理系統(tǒng)

本控制系統(tǒng)的控制對(duì)象為山東萊城電廠補(bǔ)給水處理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的單操，組操，半自動(dòng)，自動(dòng)投運(yùn)控制，提供系統(tǒng)的監(jiān)視，報(bào)警，趨勢(shì)圖顯示及報(bào)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(jī)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入補(bǔ)給水除鹽處理程控系統(tǒng)。

至此，系統(tǒng)啟動(dòng)完畢，各就地設(shè)備處于“遠(yuǎn)控”工作方式時(shí)即可在CRT工作站上操作。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

補(bǔ)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(dòng)、自動(dòng)投運(yùn)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(guān)打至“開”位，雙電控電磁閥的開關(guān)進(jìn)行程控/就地選擇，“就地”位時(shí)分別按下開關(guān)上方的“啟動(dòng)（紅）”、“停止（綠）”按鈕實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)門開、關(guān)控制；單電控電磁閥進(jìn)行程控/關(guān)（就地）/開（就地）控制，打至“關(guān)”氣動(dòng)門關(guān)，“開”－氣動(dòng)門開；

2）電動(dòng)門操作：轉(zhuǎn)柄拉出，就地順時(shí)針/逆時(shí)針操作，開/關(guān)門。

2.2.2 程控操作

上位機(jī)操作時(shí)，應(yīng)確保就地設(shè)備處于遠(yuǎn)控狀態(tài)。

電磁閥箱：將電磁閥箱中手操總允許開關(guān)打至“關(guān)”位，各電磁閥開關(guān)打至“程控”位，設(shè)備由程控操作。

電動(dòng)門控制箱：將各電動(dòng)門控制開關(guān)打至“程控”位；

MCC柜：將各泵的操作方式打至“遠(yuǎn)控”位；

就地電動(dòng)門，處于電動(dòng)操作狀態(tài)。

3 上位機(jī)程控操作畫面

上位機(jī)程控操作畫面根據(jù)工藝流程由系統(tǒng)圖、生水預(yù)處理、高效過濾器、活性炭過濾器、＃1一級(jí)除鹽、＃2一級(jí)除鹽、＃3一級(jí)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(jī)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(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、電動(dòng)門、泵類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、儀表測(cè)量值、水位模擬狀態(tài)等內(nèi)容。該窗口只可進(jìn)行自動(dòng)投運(yùn)操作，其余操作如半自動(dòng)、組操、單操等必須切換到分畫面窗口進(jìn)行；指向主設(shè)備凸顯時(shí)點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，即可轉(zhuǎn)入相應(yīng)系統(tǒng)分畫面。如圖1中＃3高效過濾器為凸顯，點(diǎn)擊則進(jìn)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(yīng)用程序標(biāo)題欄，左端顯示系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)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(shè)備色彩含義：

紅色代表氣動(dòng)閥門、電動(dòng)門、泵、風(fēng)機(jī)設(shè)備正處于開或運(yùn)行狀態(tài)，差壓開關(guān)動(dòng)作；

綠色代表氣動(dòng)閥門、電動(dòng)門、泵、風(fēng)機(jī)設(shè)備正處于關(guān)或停運(yùn)狀態(tài)，差壓開關(guān)正常；

閃爍的黃色代表氣動(dòng)閥門、電動(dòng)門、泵、風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不確定，為報(bào)警指示。

3.1 菜單欄的操作說明如下

點(diǎn)擊系統(tǒng)圖轉(zhuǎn)入系統(tǒng)圖如圖1所示。

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

圖3 窗口選擇

趨勢(shì)圖，按下時(shí)顯示當(dāng)前窗口中部分參數(shù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)，在彈出的窗口中可切換至歷史趨勢(shì)曲線，歷史數(shù)據(jù)的保存時(shí)間為2個(gè)月；

對(duì)于重要的監(jiān)視數(shù)據(jù)報(bào)警是以彈出報(bào)警窗口的形式進(jìn)行，點(diǎn)擊該按鈕，可顯示報(bào)警產(chǎn)生的具體時(shí)間，報(bào)警復(fù)位的具體時(shí)間。在彈出的窗口中，對(duì)報(bào)警信息按化學(xué)儀表、液位、電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分類。報(bào)警記錄每天產(chǎn)生3個(gè)文件，文件可用EXECL程序打開，保存時(shí)間為2個(gè)月。

運(yùn)行報(bào)表，按下該按鈕，可選擇當(dāng)日?qǐng)?bào)表、查看報(bào)表、打印報(bào)表，在當(dāng)日?qǐng)?bào)表中，在線儀表的數(shù)據(jù)正點(diǎn)自動(dòng)輸入，人工巡檢的數(shù)據(jù)需手工輸入。報(bào)表文件保存在I：BB目錄下，保存時(shí)間為1年。

化學(xué)儀表，按下時(shí)顯示所有在線化學(xué)儀表的模擬顯示，當(dāng)參數(shù)超限時(shí)，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(dāng)前控制方式、運(yùn)行狀態(tài)顯示。運(yùn)行狀態(tài)內(nèi)容有設(shè)備名稱、操作方式、單操方式、執(zhí)行步序、該步序流程設(shè)置時(shí)間、該步序已執(zhí)行時(shí)間。

如左圖4所示，＃1高效過濾器自動(dòng)方式運(yùn)行，當(dāng)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(dòng)方式運(yùn)行，當(dāng)前＃2高效過濾器氣動(dòng)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(shè)備——＞確定 。

圖4 高效過濾器

3.2.1 單操

對(duì)可控設(shè)備獨(dú)立操作。優(yōu)先級(jí)最高，可對(duì)用其它方式啟停的設(shè)備執(zhí)行停止啟動(dòng)或者開關(guān)。

點(diǎn)擊“單操”，彈出可選設(shè)備，選擇則點(diǎn)擊如“＃1高效”，點(diǎn)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(diǎn)擊“＃1高效”，點(diǎn)擊確定，則＃1高效過濾器將變?yōu)辄S色“單操禁止”提示。此時(shí)如果點(diǎn)擊＃1高效中的F2氣動(dòng)閥門則將彈出設(shè)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(diǎn)擊步序，在該步序中包括氣動(dòng)門、電動(dòng)門、泵和風(fēng)機(jī)在內(nèi)所應(yīng)開啟的設(shè)備動(dòng)作，對(duì)于具有主備關(guān)系的設(shè)備，只有設(shè)置為“主”的設(shè)備才會(huì)由相應(yīng)步序啟停。“主/備”設(shè)置方法是，鼠標(biāo)指向該字符，變?yōu)橥怀鲲@示時(shí)，點(diǎn)擊即可切換為相反狀態(tài)。

由程序步序控制的電動(dòng)門和泵為聯(lián)動(dòng)設(shè)備，開電動(dòng)門30秒后，啟動(dòng)泵，關(guān)時(shí)同時(shí)動(dòng)作。

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

色彩含義：

點(diǎn)擊時(shí)為綠色，表示已選擇；

放開鼠標(biāo)鍵變?yōu)榧t色，表示已執(zhí)行，為當(dāng)前步序；

灰色指向時(shí)突出顯示，表示可操作執(zhí)行步序；

圖7 高過單步操作

當(dāng)設(shè)備為組操控制方式下，可以將鼠標(biāo)指向右側(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示中，令步序凸顯，點(diǎn)擊也可彈出操作，并可進(jìn)行操作步序的切換。

3.2.3 半自動(dòng)操作

半自動(dòng)投運(yùn)與半自動(dòng)再生/反洗：點(diǎn)擊半自動(dòng)，選擇要運(yùn)行的設(shè)備，要進(jìn)行的操作，點(diǎn)擊確定。當(dāng)設(shè)備的前一工作方式為自動(dòng)或半自動(dòng)，點(diǎn)擊確定，在彈出的窗口按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備才能啟動(dòng)。如圖8圖9所示。

組操向半自動(dòng)切換：點(diǎn)擊半自動(dòng)，選擇要切換的設(shè)備，點(diǎn)擊確定，設(shè)備切換至半自動(dòng)運(yùn)行方式，該過程為無擾切換。

半自動(dòng)操作特點(diǎn)：如果不干預(yù)，設(shè)備將按設(shè)定流程，運(yùn)行時(shí)間順序進(jìn)行；如果該步序設(shè)定時(shí)間內(nèi)不能達(dá)到工藝效果，可點(diǎn)擊“步延”來延長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間，“步延”按鍵變?yōu)榧t色閃爍進(jìn)行提示，“步進(jìn)”按鍵變?yōu)榛绎@不可操作，當(dāng)進(jìn)行完成時(shí)，再次點(diǎn)擊“步延”，則程序進(jìn)行下一步的操作。如果設(shè)定時(shí)間未到，已完成該步序的任務(wù)，可點(diǎn)擊“步進(jìn)”，程序流程可跳至下一步；“暫?！辨I按下后，變?yōu)辄S色閃爍進(jìn)行提示，該步序開啟的設(shè)備關(guān)閉或停運(yùn)，該步執(zhí)行時(shí)間停止計(jì)時(shí)，當(dāng)再次按下“暫?！?，繼續(xù)完成該步序，需開啟的設(shè)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(shè)

圖8 過濾器半自動(dòng)選擇

圖9 過濾器半自動(dòng)操作

定時(shí)間為5分鐘，現(xiàn)正執(zhí)行“步延”操作，因此執(zhí)行時(shí)間已達(dá)到6分10秒。點(diǎn)擊“”關(guān)閉窗口，要再次進(jìn)入，重復(fù)操作。

3.2.4 自動(dòng)操作

本系統(tǒng)分為兩部分獨(dú)立投運(yùn)，分別為生水預(yù)處理部分與制水部分。

生水預(yù)處理部分選擇可自動(dòng)投運(yùn)的設(shè)備，點(diǎn)擊投運(yùn)設(shè)備按照投運(yùn)流程進(jìn)行，可點(diǎn)擊停止，停止投運(yùn)，也可由液位進(jìn)行自動(dòng)停運(yùn)，如果不再次選擇設(shè)備后，點(diǎn)擊解除自動(dòng)，設(shè)備將按照生水預(yù)處理部分投運(yùn)流程由液位控制自動(dòng)啟停設(shè)備

4 結(jié)論

本文通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際將鍋爐補(bǔ)給水程控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析和研討，經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行，效果良好，這一系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)其他電廠有實(shí)際的指導(dǎo)意義，建議推廣應(yīng)用。

[1]王付生.熱工自動(dòng)與保護(hù)[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(hù)[M].中國電力出版社,2009.

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