優(yōu)化給水泵聯(lián)鎖控制，提高機泵穩(wěn)定性

朱波 馬麗

（1.國家能源集團寧夏煤業(yè)煤制油分公司,寧夏回族自治區(qū) 銀川 750000；2.國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司煤制油儀表管理中心，寧夏回族自治區(qū) 銀川 750411）

引言：1#-9#電動給水泵每個潤滑油站配置3 塊油壓變送器、2 個油溫表、1 個過濾器差壓和1 個油箱液位信號，其中潤滑油壓力信號由現(xiàn)場變送器經(jīng)控制柜內(nèi)數(shù)顯表后發(fā)送給DCS 控制系統(tǒng)，油壓信號為有源信號，現(xiàn)場數(shù)顯表24V DC 供電?，F(xiàn)場在數(shù)顯表中設(shè)置潤滑油壓力低Ⅰ值和低Ⅱ值報警，分別用以就地硬回路啟動備用潤滑油泵和3 取2 低Ⅱ值后報重故障信號聯(lián)鎖跳給水泵。三個油壓數(shù)顯表各配置1 路低Ⅱ值報警通道，油壓1 數(shù)顯表另配置1 路低Ⅰ值報警通道。當現(xiàn)場數(shù)顯表故障或者失電時，報警通道直接輸出閉合接點，將誤動作啟動備用潤滑油泵或輸出低Ⅱ值，重故障信號判定由“3 取2”變?yōu)椤? 取2”方式，此種方式下信號處理繼電器及數(shù)顯表任一發(fā)生故障將直接跳閘給水泵。截止目前，現(xiàn)場油壓數(shù)顯表已經(jīng)損壞8 塊，數(shù)顯表故障率高，容易導(dǎo)致電動給水泵誤動作跳閘。

2018年12月16 日，4#給水泵因兩塊數(shù)顯表故障誤動作跳閘。

鑒于電動給水泵在鍋爐給水系統(tǒng)中的重要作用，徹底解決現(xiàn)場數(shù)顯表及其構(gòu)建的硬回路故障導(dǎo)致的給水泵誤動作現(xiàn)象，維持給水系統(tǒng)及鍋爐裝置的穩(wěn)定運行，消除電動給水泵此類隱患，指導(dǎo)給水泵控制柜內(nèi)儀表回路改造工作，進一步提升儀表設(shè)備穩(wěn)定性，特進行改造。

一、現(xiàn)狀調(diào)查

對動力廠電動給水泵涉及工藝流程、儀表控制回路進行學(xué)習、研究，發(fā)現(xiàn)當給水泵非停且備用泵未能及時聯(lián)啟，極易造成裝置負荷波動、跳車，參考本裝置及烯烴裝置事故經(jīng)驗、教訓(xùn)，給水泵的穩(wěn)定運行是主裝置長周期平穩(wěn)生產(chǎn)的前提。

通過分析裝置調(diào)試、試車、生產(chǎn)過程中給水泵跳停事故，總結(jié)造成給水泵非停儀表原因主要集中于：油壓數(shù)顯表損壞、輕故障通道損壞、重故障通道損壞、就地硬線端子松動.

（一）油壓數(shù)顯表故障率高，影響給水泵運行的穩(wěn)定性

確認方法：數(shù)據(jù)分析法

確認過程：2018年10月至2019年1月，油壓數(shù)顯表故障8 塊，

均無法修復(fù)，需在線更換，因數(shù)顯表故障導(dǎo)致給水泵跳閘1 次。

（二）現(xiàn)場環(huán)境振動大，硬回路端子松動

確認方法：實驗測量法

確認過程：經(jīng)現(xiàn)場確認及回路研究，控制箱位于電動給水泵旁，現(xiàn)場振動較大，接線箱內(nèi)端子存在松動現(xiàn)象，可見現(xiàn)場環(huán)境對設(shè)備信號影響較大。

（三）硬回路聯(lián)鎖繁瑣，故障點多

確認方法：理論分析法

確認過程：數(shù)顯表中設(shè)置潤滑油壓力低Ⅰ值和低Ⅱ值報警，分別用以就地硬回路啟動備用潤滑油泵、低值3 取2 報重故障信號聯(lián)鎖跳給水泵，故障處理過程中誤動故障報警節(jié)點、控制回路失電導(dǎo)致設(shè)備跳閘。

（四）設(shè)計存在缺陷，數(shù)顯表故障或回路失電導(dǎo)致聯(lián)鎖接點閉合確認方法：理論分析、現(xiàn)場實驗法

確認過程：設(shè)計存在缺陷，通過接線原理圖分析，

現(xiàn)場對數(shù)顯表斷電，測試聯(lián)鎖接點閉合。

二、設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

三、改造計劃

（一）制定計劃

1.改造方案的審核工作；

2.改造過程前后與電氣、工藝等專業(yè)溝通、協(xié)調(diào)工作；

3.具體實施改造的工作安排；

4.改造工作的現(xiàn)場效果驗收；

5.改造工作進展匯報。

（二）分工

1.本次改造工作的方案設(shè)計、編寫；

2.現(xiàn)場控制柜內(nèi)數(shù)顯表及硬回路儀表改造具體實施工作；

3.DCS 系統(tǒng)中重故障信號判定、備用給水泵聯(lián)鎖等邏輯組態(tài)及實驗工作；

4.現(xiàn)場回路改造后的一次驗收工作。

四、改造主要環(huán)節(jié)

（一）現(xiàn)場回路改造

現(xiàn)場回路改造主要工作為變送器工作方式改變、潤滑油壓數(shù)顯表拆除、硬回路連接線拆除等：

1.油壓變送器供電方式由有源改為無源。

2.拆除數(shù)顯表及其供電接線。

3.硬回路接線拆除,聯(lián)啟繼電器觸點、重故障報警繼電器線圈、常開觸點接線等拆除。

（二）控制系統(tǒng)組態(tài)

1.增加潤滑油壓低I 值、低Ⅱ值聯(lián)鎖判定，低I 值聯(lián)啟備用潤滑油泵。

2.增加重故障信號聯(lián)鎖判定，油壓低Ⅱ值或油位低。

3.給水泵跳閘條件增加邏輯（以1#泵為例）：1#給水泵潤滑油站重故障信號觸發(fā)為1。

五、改造物資

現(xiàn)場改造主在于刪除數(shù)顯表及就地硬回路接線，現(xiàn)場無新增儀表線路及其他物資；系統(tǒng)改造主要為修改邏輯組態(tài)及畫面，無新增卡件等設(shè)備，無需物資。

六、改造過程

動力裝置裝置正常運行時，1#-9#給水泵6 臺運行、1 臺備用、2 臺停運，本次改造將利用給水泵倒停機會進行，與工藝協(xié)調(diào)交出后分為兩部分進行，改造效果驗收合格后逐一進行后續(xù)電動給水泵潤滑油站儀表回路改造工作。

（一）現(xiàn)場回路改造

現(xiàn)場回路改造主要工作為變送器工作方式改變、潤滑油壓數(shù)顯表拆除、硬回路連接線拆除等。

1.油壓變送器工作方式改變（以油壓表1為例）：

表1

圖1

（1）拆除變送器至數(shù)顯表接線340A-、341A+（XT4 端子排），改接至769A+、767A-（XT1 端子排），PT11 油壓數(shù)顯表中769A+、767A-（3、4端子）線拆除。

（2）將DCS機柜中油壓1對應(yīng)通道接線由a-c（a+c-）改為b-a（b+a-），即有源信號接線改為無源信號模式。

2.潤滑油壓表拆除

（1）將現(xiàn)場控制回路斷電后拆除數(shù)顯表220V AC供電接線（1、2端子）；

（2）拆除低Ⅰ和低Ⅱ報警通道接線（15、16 和18、19 端子）；

（3）拆除潤滑油壓1 的數(shù)顯表，放置在檢修墊布上。

（4）按照油壓表1 的改造步驟改變工作方式及拆除接線后，將油壓表1、2、3 的數(shù)顯表歸置到庫房。

3.硬回路接線拆除

圖2

（1）拆除KA1 繼電器1-39 常開接點線路；

（2）拆除PT11/PT12/PT13 接點線路：

PT11 數(shù)顯表AL1 通道39-40 低Ⅰ值聯(lián)啟備用潤滑油泵常閉接點；

PT11 數(shù)顯表AL2 通道39-41 重故障3 取2 接點常閉接點；

PT12 數(shù)顯表AL2 通道39-71 重故障3 取2 接點常閉接點；

PT13 數(shù)顯表AL2 通道39-72 重故障3 取2 接點常閉接點；

（3）拆除KA9/KA19/KA20 三個繼電器常開接點線路：每個繼電器2 組常開觸點線路均拆除，觸點接線為1-55、1-75、55-56、55-56、75-56；

（4）拆除KA8 聯(lián)鎖備啟繼電器2 組常開觸點接線：第1 組觸點接線為15-16，其中15 線接至SA2 旋鈕第3 組觸點，16 線接至KM2 接觸器，將此2 根線完全拆除；第2 組觸點接線為23-24，其中23 線接至SA2 旋鈕第2 組觸點，24 線接至KM1 接觸器，將此2 根線完全拆除；

（5）拆除KA8/KA9/KA19/KA20 繼電器，并拆除此4 個繼電器線圈供電接線N1（公共線、并聯(lián)），將N1 零線來線改接至KA10 繼電器線圈零線；

（6）拆除KA16 重故障報警繼電器線圈、常開觸點及HL1 報警指示燈連線；

（7）保留KA11 油位低繼電器常開觸點接線，改接去DCS 重故障電纜707A-708A，DCS 側(cè)修改通道信號描述并做入對應(yīng)潤滑油站畫面顯示為油位低信號。

（8）拆除KA9/KA19/KA20 三個繼電器常開觸點線路：每個繼電器2組常開觸點接線均拆除，觸點接線為：1-77、77-60、77-60、79-60、1-79；

（9）拆除HL9 壓力過低報警指示燈接線：60-N1；

（10）將HL8 共用零線N1 去HL9 改為直接接HL10 指示燈零線。

（二）控制系統(tǒng)組態(tài)

系統(tǒng)部分隨現(xiàn)場回路改造后進行相應(yīng)邏輯變更，主要工作為潤滑油壓力低Ⅱ值聯(lián)鎖判定（或者為油壓過低信號判定）、潤滑油壓力低Ⅰ值判定（判定后的條件聯(lián)鎖備用潤滑油泵運行）、重故障信號判定、給水泵聯(lián)鎖跳閘條件變更。

1.潤滑油壓力過低條件判定（1#給水泵為例）：電動給水泵潤滑油壓力S1_LAV01CP161/162/163 ≤0.1MPa，3 取2 延時1 秒判定為潤滑油壓過低；

2.潤滑油壓力低信號判定：電動給水泵潤滑油壓力S1_LAV01CP161/162/163，3 取中≤0.2MPa；

3.潤滑油泵聯(lián)鎖啟動條件增加邏輯為（以1#潤滑油泵為例）：聯(lián)鎖投入時，2#潤滑油泵運行且潤滑油壓力低信號觸發(fā)，聯(lián)鎖啟動1#潤滑油泵。（不增加聯(lián)鎖停條件，2 臺潤滑油泵均運行時工藝根據(jù)潤滑油壓力參數(shù)自行停止相應(yīng)潤滑油泵）

4.潤滑油站重故障信號判定條件（或）：

（1）潤滑油壓力過低信號為1；

（2）潤滑油站油位低信號為1，延時3s。

5.給水泵跳閘條件增加邏輯為（以1#泵為例）：1#給水泵潤滑油站重故障信號觸發(fā)為1。

系統(tǒng)和現(xiàn)場改造工作完成后，系統(tǒng)人員聯(lián)系工藝進行聯(lián)鎖實驗，驗證邏輯修改是否正確、現(xiàn)場改造效果是否成功。七、經(jīng)濟預(yù)算

油壓數(shù)顯表備件消耗成本：年均故障數(shù)顯表數(shù)量（16 塊) ×數(shù)顯表單價（4000)=16 塊× 4000 元/塊=64000 元/年

給水泵非停的損失：給水泵非停次數(shù)×單臺給水泵非停損失=5 次×3000 元/次=15000 元/年

生產(chǎn)收益：裝置負荷較高時，電動給水泵跳停導(dǎo)致鍋爐負荷降低，嚴重時導(dǎo)致鍋爐給水量不足觸發(fā)MFT 聯(lián)鎖，致使化工裝置及汽機非計劃停車。

活動收益：油壓數(shù)顯表備件消耗成本+給水泵非停損失-改善成本=64000+15000-0=79000 元/年

結(jié)束語

通過本次研究，班組成員分工協(xié)作、發(fā)揮各自特長，不僅增強了成員之間的協(xié)作意識和團隊精神，而且提高了小組成員發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，同時給班組成員成長積累了寶貴的經(jīng)驗，使大家參與熱情越來越高。

今后規(guī)劃：針對本項目的實際特點，班組準備下一步繼續(xù)探索，將該方法運用到其他現(xiàn)場問題中去，開辟新思路，研究新成果，緊抓質(zhì)量控制一環(huán)，保證質(zhì)量目標實現(xiàn)，提高項目整體形象。