DCS控制系统在锅炉定期排污程序中的控制应用

锅炉运行中，要求有良好的汽水品质，必须进行定时和不定时的排放汽包沉积的杂质，以提高炉水品质，防止结垢，有利于锅炉的安全运行。以往在火电机组中，锅炉炉水定期排污大部分采用由硬件组成的程控装置，由于编程没能很好地结合电厂的实际情况，在使用中存在一定的问题。其主要原因是：一方面，程控在运行中，一旦某一个定排电动门出现机械故障，定排程控将停止运行，必须要求所有的电动门完好才能投入正常运行，加之许多厂定排电动门较老化，经常出现卡涩等机械故障，所以无法正常投入运行。另一方面，由于采用硬件设备，难免出现运行时间一长，设备的元件出现故障又难于修复，因此，很少投入运行，一般采用人工排污。所以，提高锅炉汽包定期排污程控的可靠性和稳定性势在必行。
　　
　　目前，国内DCS控制系统得到广泛应用，它具有控制效果好、可靠性高、系统维护量小、易于组态等特点。在华蓥山电厂2×100 MW机组DCS改造项目中，将锅炉定期排污程控纳入DCS控制系统（以下简称定排程控），经过精心设计和调试，获得了成功。
　　
　　定排程控采用北京和利时工程公司的HS2000系统软件，根据运行规程和现场的要求，在DCS控制系统内进行组态及调试，然后定排程控经过静态、动态试验以及投入试运行，完全达到了预期的功能和效果。其主要优点如下： 
    1）运行稳定可靠。经现场长期试运行，程控启、停及各种功能均正常。
    2）结构简单。不需专门的控制装置，只需将电动门的I／O线与DCS机柜连接即可。由于采用软件完成其操作控制功能，因此，不存在控制装置硬件故障的问题。
    3）操作使用方便。在DCS系统操作画面上设计弹出窗口，直接在弹出窗口上进行软操作。弹出窗口中显示每一个门的操作情况和运行状态，便于运行人员观察。
    4）运行灵活。在操作画面上可切除故障的电动门（不参与程控），投入正常的电动门参加程控，这样就增加了运行的灵活性。
    5）功能齐全。在画面上可进行手动、自动操作，还具有显示、报警功能，以便运行人员掌握运行情况并提醒运行人员及时排除故障。
    6）修改参数方便。可根据现场的实际需要，在组态中修改电动门的排污时间（一般考虑为20 s）。 
　　
1　定排程控设计的策略
1．1　设计方案
　　该厂原采用的定排程控装置，由于历史原因（技术的发展）已老化，很少投入使用，根据该厂的实际情况，拟定组态方案，作以下的考虑：
    1）程控在运行过程中，必须有两个以上电动门出现开／关超时信号，定排程控才中断（在实际运行中同时发生两个电动门超时的情况很少），程控运行中断后“程控停止”按钮显示红色。若一个电动门发生开／关超时信号只报警不中断程控，相应的电动门显示黄色。
    2）0号电动门（排污总门）发生开／关超时信号，定排程控自动中断且“故障显示”按钮变红色。
    3）如果已知某一个电动门有机械故障，在画面上点击“切除”，该电动门就不参程控，程序将“跳步”，使正常的电动门参与程控，这样就增加了运行的灵活，不要求所有的门必须完好才能运行。
    4）定排程控投入后，按先后顺序进行排污，先打开0号电动门（排污总门），1～17号电动门自动依次进行排污，所有投入程控运行的电动门排污完后，最后才关闭0号电动门，此时，程控自动结束。
    5）若出现定排程控故障中断，当电动门故障排除后，必须重新点击“定排启动”按钮，才能启动程序运行。防止定排程控自动投入。
1．2　定排电动门开许可条件
    1）汽包水位高于低一值。
    2）灭火保护未动作且汽包水位不高，必须满足以上两个条件，定排电动门才能打开。否则电动门处于闭锁状态。
    3）必须等上一个电动门排污后已经关闭，才打开下一个电动门，不允许同时打开两个电动门。
1．3　定排程控启动条件
    定排程控必须具备下面所有条件才能启动。
    1）0～17号电动门必须处于关闭。
    2）定排电动门具备开许可条件。
    3）定排程控按钮投入且定排程控复位信号为0。
    4）定排电动门未送电时，定排程控启动被禁止。
1．4　定排程控中断条件
    发生以下任意一种情况，定排程控将中断运行。
    1）在程控运行中，0号电动门开／关运行超时信号产生，或1～17号电动门中任有两个以上电动门开／关运行超时信号产生。
    2）MFT动作且汽包水位不高。
    3）汽包水位低一值信号产生。
    4）手动停止程控。
    5）锅炉安全门动作。
　　根据以上提出的逻辑条件，先用模拟故障的方法逐一进行调试，然后投入运行，考查逻辑的正确性。当定排程控中断后，画面上“启动”按钮变绿色，“故障显示”按钮变红色。 
　　
2　使用情况
　　定排程控在调试过程中，在多次征求电厂运行人员意见的前提下，反复修改程序和参数，分析各种可能出现的不利因数，并加以解决。经静态、动态试验及现场投入运行考验，现场运行效果好、使用方便，均认为该项目的改造是成功的，该项目工期短、投资少、结构简单，具有一定的先进性和实用性。大大地提高了自动化水平，为锅炉的安全、稳定运行发挥了积极的作用。