鍋爐給水泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題及解決措施

陳忠宇

（貴州赤天化股份有限公司，貴州 赤水 564707）

鍋爐給水泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題及解決措施

陳忠宇

（貴州赤天化股份有限公司，貴州 赤水 564707）

簡要分析了鍋爐給水泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題，并提出改造方案。改造后，結(jié)果令人滿意。

鍋爐給水泵;調(diào)節(jié)系統(tǒng);解決措施

貴州赤天化股份公司鍋爐給水泵（104-J／JA）是合成氨裝置的重要旋轉(zhuǎn)設(shè)備之一，由一臺(tái)額定功率為1790／1796kW的多級(jí)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。給水泵的作用是把來自除氧器的脫氧水加壓送到汽包（101-F），另一部分脫氧水作為其它工藝用水。為了克服當(dāng)蒸汽負(fù)荷突變時(shí)產(chǎn)生虛假液位干擾，維持汽包液位恒定，設(shè)置了一套三沖量復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)。此調(diào)節(jié)系統(tǒng)與安裝在汽輪機(jī)前端的PG-PL型機(jī)械調(diào)速器構(gòu)成串級(jí)調(diào)節(jié)回路，一方面根據(jù)工藝系統(tǒng)要求，通過控制機(jī)組轉(zhuǎn)速來改變或維持汽包的液位、蒸汽及給水流量，系統(tǒng)達(dá)到新的平衡;另一方面保持機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

1 存在的問題

貴州赤天化股份公司自20世紀(jì)90年代中期，引進(jìn)日本橫河公司的集散控制系統(tǒng)（DCS），取代原來的基地式調(diào)節(jié)儀表，將鍋爐給水系統(tǒng)的三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)引入集散控制系統(tǒng)。其工作原理如下[～2]。

當(dāng)汽包液位LC0001（LC1001）、蒸汽流量FI0033及給水流量FI0006中任何一個(gè)參數(shù)改變時(shí)，DCS控制站發(fā)出相應(yīng)的電信號(hào)（4～20mA DC），經(jīng)I／P（即電器轉(zhuǎn)換器，下同）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的氣信號(hào) （20～100kPa）后同時(shí)進(jìn)入104-J和 104-JA的PG-PL調(diào)速器，經(jīng)過調(diào)速器一系列動(dòng)作后，再發(fā)出信號(hào)改變汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽閥的開度，給水泵就在新的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，完成生產(chǎn)控制。現(xiàn)場(chǎng)是104-J運(yùn)行或104-JA運(yùn)行，由工藝人員現(xiàn)場(chǎng)控制蒸汽輪機(jī)的同步器和主汽閥而定。如圖1所示。

圖1 鍋爐給水三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)

該調(diào)節(jié)系統(tǒng)在正常生產(chǎn)中不會(huì)出現(xiàn)任何問題，然而倒泵操作時(shí)，就暴露出很多缺點(diǎn)。

（1）參與人員多，一般需要4～5人參與。

（2）系統(tǒng)波動(dòng)大，操作帶有盲目性，控制室人員與現(xiàn)場(chǎng)人員配合困難。

（3）檢修和維護(hù)較困難，兩臺(tái)泵共用一臺(tái)I／P，不利于控制系統(tǒng)輸出回路的檢修與維護(hù)。

2 確定改造方案

為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，優(yōu)化操作，減少系統(tǒng)波動(dòng)。公司于2008年提出了兩種改造方案。

方案一:增設(shè)一套三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)泵獨(dú)立控制。

方案二:在控制站增加MC104-J和MC104-JA兩個(gè)輸出通道，并把原三沖量控制系統(tǒng)中副控制器的輸出控制信號(hào)分為兩路，一路經(jīng)I／P信號(hào)轉(zhuǎn)換后控制104-J;另一路則控制104-JA，實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)相同而控制對(duì)象不同的過程。如圖2所示。

圖2 改進(jìn)的鍋爐給水三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)

顯然，第一種方案較易實(shí)現(xiàn)，技術(shù)較成熟，改造起來也較容易，且工作量小，最大的問題是需要在集散控制系統(tǒng)中增加大量內(nèi)部儀表，然而目前集散控制系統(tǒng)容量已趨于飽和;第二種方案目前尚無應(yīng)用的先例，改造難度相對(duì)較大，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。但如果改造成功，將大大減少內(nèi)部儀表數(shù)量及減輕工藝操作人員的工作量，且維護(hù)起來較容易。

鑒于此，公司組織相關(guān)技術(shù)人員，對(duì)兩種方案進(jìn)行了大量分析論證，最后一致決定采用第二種方案，并于同年大修完成改造。

3 實(shí)施效果

為了進(jìn)一步驗(yàn)證該系統(tǒng)的可靠性，利用大修停車期間進(jìn)行了模擬倒泵、單沖量與三沖量相互切換以及手自動(dòng)切換等試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)異常情況，于是決定于2008年正式投運(yùn)該系統(tǒng)。結(jié)果表明，改造后鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，倒泵操作簡單，完全能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)控制。

通過3年的開、停車及事故倒泵實(shí)踐證明，本次鍋爐給水泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)技改是非常成功的，是一次有益的嘗試。改造后的調(diào)節(jié)系統(tǒng)不但提高了過程自動(dòng)化程度，而且對(duì)提高操作人員的過程控制水平有很大的幫助。

Problem and Solution in Water-Feeding Pump E gulating System of Boiler

CHENZhong-yu
（Guizhou Chitianhua Co．，Ltd．，Chishui564707，China）

TK 223.5

B

1671-9905（2011）10-0083-02

陳忠宇（1981-），男，助理工程師，2010年畢業(yè)于四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)在貴州赤天化股份公司合成車間工作，電話:0852－2850119

2011-07-11