除灰控制操作系統(tǒng)優(yōu)化

朱曉燕

摘 要：對(duì)于使用生命周期到的控制系統(tǒng)改造，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前裝置運(yùn)行情況，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析后允許的條件下，根據(jù)裝置運(yùn)行工藝對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化，使得改造實(shí)現(xiàn)最大利益化。

關(guān)鍵詞：改造;優(yōu)化;參數(shù)設(shè)置;創(chuàng)新

1 問(wèn)題的提出

化肥廠在2019年新建鍋爐、燃除聯(lián)合控制室，將除灰操作站搬遷到新控制室同時(shí)因?yàn)槌铱刂葡到y(tǒng)因使用超期也由PLC換型為DCS。

除灰操作系統(tǒng)的存在問(wèn)題并不是只在控制系統(tǒng)的老化，還有原設(shè)計(jì)是單一的順序控制模式加現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)立操作模式，在運(yùn)行中尤其是環(huán)保要求越來(lái)越高的當(dāng)下，煤質(zhì)變化和異常工況頻發(fā)，整體設(shè)備的老化，導(dǎo)致原設(shè)計(jì)程序的不能滿足工藝需求和生產(chǎn)需求，具體體現(xiàn)在：遠(yuǎn)控的操作模式為固定單一程序，均為內(nèi)置式參數(shù)（如時(shí)間，壓力，閥門(mén)動(dòng)作操作等條件）工藝不能根據(jù)工況進(jìn)行寫(xiě)入式更改;一旦發(fā)生任何異常，工藝都必須去現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)電磁閥箱操作應(yīng)急，工藝暴露裝置區(qū)時(shí)間長(zhǎng)，安全有隱患。近年來(lái)各設(shè)備老化，故障率較高，聯(lián)合控制室的建立使工藝離裝置區(qū)較遠(yuǎn)，工藝應(yīng)急時(shí)間會(huì)長(zhǎng)，甚至來(lái)不及。

2 改進(jìn)思路及方案實(shí)施

化肥廠鍋爐除灰裝置建于1998年現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備為ABB公司正壓低速內(nèi)置式旁通紊流管氣力輸送系統(tǒng)。其工藝控制操作方式的設(shè)計(jì)是該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，也可以現(xiàn)場(chǎng)就地控制。遠(yuǎn)程自動(dòng)控制是一套順序控制程序，工藝人員在確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都正常后，上位機(jī)上只需將裝置投自動(dòng)啟動(dòng)即可運(yùn)行，若發(fā)生裝置異常工藝人員則需在上位機(jī)上停止相應(yīng)程序，然后去現(xiàn)場(chǎng)操作，排除處理故障，再投用裝置，所有的閥門(mén)動(dòng)作和裝置的運(yùn)行方式，運(yùn)行時(shí)間都由順序控制決定，不能進(jìn)行人為干涉。而就目前生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，裝置已運(yùn)行20年，除灰的上游裝置電除塵和除灰裝置本身也慢慢老化處理灰的能力也在慢慢下降，而煤灰這種介質(zhì)和季節(jié)、煤質(zhì)、鍋爐燃燒、開(kāi)停工等異常工況，其物理特性變化很大，單一的操作模式對(duì)輸灰功能有很大的局限性，有時(shí)甚至不能滿足工藝輸灰要求，更不用說(shuō)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行，保護(hù)設(shè)備了。工藝時(shí)常也會(huì)在異常時(shí)要求儀表修改程序滿足當(dāng)前工況但是這對(duì)緊急情況下，工藝都很被動(dòng)。聯(lián)合控制室的啟用，也是為了人員通崗互崗，優(yōu)化燃除人力資源，那么實(shí)現(xiàn)除灰裝置高質(zhì)量的程序控制則可以解決上述問(wèn)題。

我們利用本次除灰控制系統(tǒng)換型這個(gè)機(jī)會(huì)，和工藝一起對(duì)裝置風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，除灰裝置最高壓力0.7MPa，熱灰溫度到倉(cāng)泵不超過(guò)80℃，最大的操作風(fēng)險(xiǎn)是堵管，和輸灰不及時(shí)造成上游裝置電除塵跳停，造成環(huán)保事故。因此在任何情況下把灰輸送走是第一位的，基于此，我們提出將原程序中所有內(nèi)置參數(shù)，改為開(kāi)放式參數(shù)，并將所有閥門(mén)的操作從以前程控控制，新增解列程序后，還可以在上位機(jī)上手動(dòng)操作，可以這樣工藝可以根據(jù)工況和設(shè)備的具體情況，隨時(shí)設(shè)置滿足當(dāng)前工況運(yùn)行的參數(shù)，保障裝置的處理能力。

將內(nèi)置式參數(shù)改為開(kāi)放式參數(shù)在此次新?lián)Q型的浙大中控ECS700控制系統(tǒng)中非常好實(shí)現(xiàn)，只需將工藝希望能夠修訂的限定性參數(shù)由以前的常數(shù)改為可讀寫(xiě)的中間內(nèi)部變量即可。（以下圖例）

圖片一中變量“PT_LVALUE”就是在上位機(jī)上可手動(dòng)錄入的置。

根據(jù)工藝需求要求配置的參數(shù)有以下幾個(gè)：

①平衡閥低壓力設(shè)定值;

②升壓階段壓力設(shè)定值;

③閥門(mén)動(dòng)作緩沖時(shí)間;

④送灰階段打開(kāi)進(jìn)氣閥后輸灰閥間隔時(shí)間;

⑤送灰階段打開(kāi)進(jìn)氣閥時(shí)間;

⑥送灰階段輸灰閥打開(kāi)時(shí)間;

⑦進(jìn)料超時(shí)時(shí)間;

⑧料位輸灰選擇。

改造后的流程圖在每個(gè)單體設(shè)備旁邊都有一個(gè)“參數(shù)設(shè)置”按鈕，點(diǎn)擊按鈕后會(huì)彈出一張參數(shù)設(shè)置表（如上圖二）藝可以根據(jù)具體工況要求，修改上述參數(shù)。

對(duì)于倉(cāng)泵上的控制程控閥，工藝可以將設(shè)備單體置停止置手動(dòng)，對(duì)每臺(tái)閥在上位上可以單獨(dú)操作（如圖三）。

這個(gè)設(shè)置是最有意義的，工藝可以不用去現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)上位上操作閥門(mén)就可以快速有效的判斷裝置情況和設(shè)備的好壞故障，因?yàn)橥话l(fā)堵管大多可以通過(guò)單獨(dú)控制進(jìn)氣閥和輸灰閥就可以解決。

3應(yīng)用效果

除灰改造后就立刻進(jìn)入運(yùn)行階段，在連續(xù)運(yùn)行3天后，儀表收集到程序運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，聯(lián)系工程師對(duì)程序進(jìn)行集中修改后，一直運(yùn)行至今，工藝對(duì)新的系統(tǒng)接受很快，這也是除灰控制系統(tǒng)調(diào)試最快最省力的一次（2000年系統(tǒng)升級(jí)時(shí)調(diào)試兩周），除灰系統(tǒng)在5月28日開(kāi)始投用，3#爐、4#爐都?xì)v經(jīng)一次開(kāi)工，開(kāi)工工況，和鍋爐提負(fù)荷工況下，除灰介質(zhì)變化最大，但是工藝操作良好，儀表這邊除灰的工作量減少很多尤其是夜間突發(fā)故障幾乎沒(méi)有，在和工藝溝通中，反映夜間有問(wèn)題，他們通過(guò)手動(dòng)操作，和修改參數(shù)可以使一些故障不影響運(yùn)行，問(wèn)題可以到白天解決不像以前還需要儀表協(xié)助判斷工作流程復(fù)雜效率低。比如儀表壓力計(jì)（零點(diǎn)偏高）有故障，可以調(diào)整一下設(shè)定參數(shù)，繼續(xù)輸灰，直到儀表處理正常。而在以前就必須等儀表處理好，才能投用。工藝在聯(lián)合控制室操作，除灰崗位兩人基本上現(xiàn)在一個(gè)半人就可以了，現(xiàn)場(chǎng)人員還可以兼顧脫硫裝置。達(dá)到了優(yōu)化操作的目的。

4 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

本次改造主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)是思維理念的創(chuàng)新，創(chuàng)新點(diǎn)就是將程序內(nèi)置式參數(shù)改為開(kāi)放式參數(shù)?？萍既招略庐悾黝?lèi)開(kāi)發(fā)軟件功能強(qiáng)大，且安全度高，在以前的控制系統(tǒng)中（繼電器時(shí)代），在后臺(tái)（控制室）操作多，且專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，養(yǎng)成工藝對(duì)儀表依賴性強(qiáng)，這種專(zhuān)業(yè)依賴延續(xù)到現(xiàn)在，使得工藝對(duì)自己裝置掌控性有所欠缺。利用現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，控制軟件的強(qiáng)大功能，通過(guò)授權(quán)操作，可以使工藝對(duì)自己裝置全面把控提高工作效率，優(yōu)化裝置運(yùn)行，節(jié)約人力資源。