摘要鍋爐、汽輪機順序控制系統(tǒng)是目前國內(nèi)電廠輔機設(shè)備控制中應(yīng)用較多的控制方式，本文提出對豫聯(lián)集團二期擴建2€?00MW幾個重要的輔機系統(tǒng)，如鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)、鍋爐制粉系統(tǒng)、除氧給水系統(tǒng)和汽機潤滑油系統(tǒng)等控制邏輯的優(yōu)化改進(jìn)，使得整個順序控制系統(tǒng)更加完善，聯(lián)鎖保護(hù)動作更加準(zhǔn)確可靠，對提高機組的安全穩(wěn)定運行具有積極意義。

關(guān)鍵詞順序控制熱工保護(hù)調(diào)試

中圖分類號:TP2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1 機組概況

豫聯(lián)集團二期擴建2300MW機組(4#、5#機組)，鍋爐由東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)，型號為DG1025/17.4-/Ⅱ14型亞臨界自然循環(huán)汽包爐;雙拱型單爐膛“W”火焰燃燒、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、全鋼結(jié)構(gòu)、固態(tài)排渣爐。汽輪機由東方汽輪機廠生產(chǎn)，型號為N300-16.7/537/537-8型，型式:亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸、雙排汽、凝汽式汽輪機。發(fā)電機由東方電機股份有限公司生產(chǎn)，型號為QFSN-300-2-20B型，冷卻方式為水氫氫，采用自并勵靜態(tài)勵磁方式。

2 控制系統(tǒng)及性能介紹

本期DCS控制系統(tǒng)采用北京ABB貝利控制有限公司生產(chǎn)的Symphony分散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由分散控制單元BRC、人機接口站(包括操作員站、工程師站)、外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)接口模塊(NIS和NPM)、通訊網(wǎng)絡(luò)等組成。共有三個通訊環(huán)路:#4機DCS環(huán)路、#5機DCS環(huán)路、DCS公用中心環(huán)路。#4機DCS環(huán)路、#5機DCS環(huán)路分別為#4、#5機組的控制環(huán)網(wǎng)，公共DCS網(wǎng)絡(luò)為公用系統(tǒng)控制環(huán)路，并通過網(wǎng)絡(luò)接口分別和#4機DCS網(wǎng)絡(luò)、#5機DCS網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，完成公用系統(tǒng)和單元機組之間的數(shù)據(jù)通訊。

3 控制邏輯改進(jìn)內(nèi)容

鍋爐、汽機順序控制系統(tǒng)由于控制全廠主要輔機的安全運行，涉及鍋爐、汽機及外圍輔助系統(tǒng)，調(diào)試范圍較廣。在對豫聯(lián)集團二期擴建2300MW機組的順序控制系統(tǒng)的具體調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計邏輯存在一定的缺陷，與輔機的實際運行要求不適應(yīng)，不利于各輔機系統(tǒng)安全、有效地運行，在與設(shè)計院及調(diào)試人員討論后，對原邏輯中不合理的部分進(jìn)行了修改，以便于各輔機系統(tǒng)更好的實現(xiàn)其程控啟、停及保護(hù)功能?，F(xiàn)將改進(jìn)措施介紹如下:

3.1 汽輪機BDV閥、VV閥控制邏輯的優(yōu)化

東汽廠事故排放閥(BDV閥)、通風(fēng)閥(VV)、節(jié)流閥、RFV閥等四個閥的控制邏輯在DEH邏輯、DCS邏輯中均沒有設(shè)計，后經(jīng)與東汽自控、ABB貝利公司、工程處、調(diào)試所召開專題會議，決定在DCS、DEH內(nèi)部分別增加此四個閥的相關(guān)邏輯，并且保證DEH控制邏輯的相對獨立性。DCS、DEH之間的連鎖信號則采用硬接線來實現(xiàn)。其設(shè)計思路如下:

(1)由于汽輪機采用高中壓缸為合缸布置，設(shè)置BDV閥，主要是為了防止高中壓缸間軸封齒頂間隙增大后，機組甩負(fù)荷時高壓缸內(nèi)蒸汽由外竄入中壓缸造成汽輪機超速。該閥在機組甩負(fù)荷時打開，使高壓缸至中壓缸的軸封泄漏排向凝汽器，進(jìn)一步抑止汽輪機超速。在邏輯設(shè)計中，由DEH做邏輯送出“中壓調(diào)門閥位小于15%”信號經(jīng)繼電器隔離送出信號經(jīng)電纜至DCS，DCS內(nèi)部做邏輯來實現(xiàn):當(dāng)中調(diào)門閥位大于15%時，關(guān)BDV閥;當(dāng)中調(diào)門閥位小于15%時，開BDV閥。

(2)通風(fēng)閥(VV)、節(jié)流閥、RFV閥，不做順序控制邏輯，只做單操。其開關(guān)允許條件由東汽廠提供。通風(fēng)閥(VV閥)的作用是在中壓缸啟動過程中通風(fēng)閥打開，將高壓缸與排汽裝置連通，排出高壓缸因鼓風(fēng)產(chǎn)生的熱量。

3.2 鍋爐制粉系統(tǒng)控制邏輯改進(jìn)

3.2.1 磨煤機子組

鍋爐配套的BBD4062型雙進(jìn)雙出磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)， 原設(shè)計中磨煤機油站相對于磨煤機啟動的允許條件為:磨煤機油站無故障，而油站無故障信號是根據(jù)油站油泵運行信號判斷的，如果油泵啟動正常，即認(rèn)為油站無故障。調(diào)試組討論認(rèn)為此允許條件不完善，因為磨煤機油站的主要功能是給磨煤機運行提供一定的潤滑油壓，從而保障磨煤機的軸承和軸瓦之間有足夠的潤滑油潤滑，減少磨煤機軸承和軸瓦的摩擦。采用磨煤機油站無故障作為磨煤機啟動允許的閉鎖信號，就不能確保磨煤機潤滑油壓是否達(dá)到額定值，如果油站油泵運行，而其出口油閥未開或未全開，或油壓達(dá)不到需要的潤滑油壓就啟動磨煤機，也會對磨煤機的軸承和軸瓦造成磨損。

3.2.2增加磨煤機的跳閘條件

下列條件中任何一個出現(xiàn)，則發(fā)生磨煤機跳閘。

(1)MFT;(2)喪失一次風(fēng)(兩臺一次風(fēng)機全停，或者一次風(fēng)壓低于跳閘值3.4kpa);(3)兩臺密封風(fēng)機全?；蛘呙芊怙L(fēng)與兩側(cè)容量風(fēng)之間差壓任一低于2.5kpa;(4)磨煤機任一軸承溫度>65℃;(5)磨煤機油嚴(yán)重故障信號(兩低壓潤滑油泵停，或潤滑油壓<0.05MPA)，由油站PLC給出;(6)磨機運行時，兩側(cè)分離器出口至燃燒器氣動門全關(guān);(7)磨機運行時，出口一次風(fēng)關(guān)斷門全關(guān);(8)任一給煤機運行時，對應(yīng)磨的冷熱風(fēng)關(guān)斷門全關(guān);(9)磨出口溫度高高;(10)RB聯(lián)跳磨煤機。

3.3SOE順序記錄整理

順序控制系統(tǒng)(SCS)對重要輔機的測點除做有SOE(事故追憶)外，另外對重要輔機的聯(lián)鎖在Conductor NT(操作員站)畫面上均做有跳閘首出，跳閘首出原因(下轉(zhuǎn)第145頁)(上接第143頁)作為事故跳閘原因的重要追溯手段之一，對于幫助運行人員盡快查明跳閘原因，及時處理問題非常有用。具有跳閘首出的輔機包括:引風(fēng)機、送風(fēng)機、一次風(fēng)機、磨煤機、電動給水泵等。原DCS廠家配置的SOE點不盡合理，如設(shè)計有A/B凝結(jié)水泵停止、A/B密封油泵停止等信號，這些信號實際用處不大。而一些重要的ETS停機首出、左，右高壓主汽門關(guān)閉信號、二段抽汽逆止門---六段抽汽逆止門關(guān)閉信號、高排逆止門已關(guān)信號均沒有進(jìn)SOE卡，不便于事故狀態(tài)查找原因。為解決這一問題，我們將影響機組安全的信號全部加入SOE記錄，并對原SOE點重新逐個核對，修改了SOE端子板的接線位置，并在DCS廠家配合下對SOE內(nèi)部邏輯進(jìn)行了完善。

3.4 汽機潤滑油系統(tǒng)、發(fā)電機定冷水系統(tǒng)保護(hù)定值修正

在豫聯(lián)二期熱工保護(hù)定值編審過程中，經(jīng)查東汽廠《N300-16.7/537/537-8型汽輪機啟動、運行說明書》，潤滑油壓低至0.039Mpa時為停機值、0.029Mpa為停盤車值、0.049Mpa為報警值。以上定值取的基準(zhǔn)零點為:軸承中分面處。但是參與油潤滑油系統(tǒng)跳機的開關(guān)均由東汽廠成套供貨，安裝在主廠房零米主油箱頂部的低油壓遮斷裝置箱內(nèi)，二者之間存在物理位置高度差。后經(jīng)就地實測汽機運行平臺與主油箱開關(guān)安裝高度，對原跳機值、報警值、停盤車等最重要的保護(hù)定值進(jìn)行了修正。發(fā)電機定子水保護(hù)是水—氫—氫發(fā)電機的常用保護(hù)，作用是防止發(fā)電機定子冷卻水中斷或者流量低時導(dǎo)致發(fā)電機線圈冷卻不足對發(fā)電機造成損害，是一項主要停機保護(hù)之一。經(jīng)查東方電機廠氫油水系統(tǒng)控制說明書，其停機保護(hù)是通過46PdS11A、46PdS11B、46PdS11C三個流量開關(guān)(差壓開關(guān))經(jīng)“三取二”硬聯(lián)接后進(jìn)行ETS實現(xiàn)跳機。按照其說明，定冷水正常流量為45t/h，跳機值為低于35t/h并延時30秒。但是實際5#發(fā)電機定冷水泵流量比設(shè)計值偏低8 t/h左右，最終經(jīng)協(xié)調(diào)討論，將定值仍嚴(yán)格按照東電說明書進(jìn)行設(shè)置，差壓開關(guān)的差壓值依據(jù)節(jié)流孔板計算書進(jìn)行推算，差壓動作值為:29.4kPa，斷水延時由原30秒改為3秒。后經(jīng)機組試運時定冷水泵通水試驗，實際觀測定冷水流量跳機值約為32t/h左右，基本滿足了發(fā)電機安全運行的需要。

3.5 關(guān)于重要輔機電接點溫度信號誤動作，引起輔機跳閘問題的處理

雙金屬電接點溫度表作為熱控的重要元件之一，對監(jiān)測輔機各測點的溫度變化有著不可替代的作用，然而它也存在一定的缺陷:如在溫度接近動作值時會因為就地振動導(dǎo)致誤發(fā)信號，引起保護(hù)誤動作，影響整個機組的正常運行。為妥善解決這一問題，各重要輔機的電接點溫度信號，全部改用Pt100熱電阻信號接入DCS系統(tǒng)，并在DCS邏輯內(nèi)部取門檻值來做為輔機軸承溫度高高保護(hù)條件，這樣即消除了因為振動而誤發(fā)的脈沖信號，又確保了測點的正常保護(hù)動作，而電接點溫度計不再做為跳閘信號源，僅僅作為運行人員就地巡檢時監(jiān)測參考用。

3.6 對機側(cè)重要的自動調(diào)節(jié)閥定位器的處理

汽機側(cè)參于自動調(diào)節(jié)的氣動調(diào)節(jié)閥故障率較高，特別是閥門定位器經(jīng)常出現(xiàn)零位飄移，無法按照運行人員的意愿動作，使被調(diào)工況達(dá)到運行參數(shù)的要求。試運時，4#機所用的定位器頻繁出現(xiàn)控制輸出氣路堵塞、反饋信號不穩(wěn)定、輸出氣源不平衡、線性不好等缺陷，使閥門無法按照運行人員的意愿動作，使調(diào)節(jié)閥失控。對于機側(cè)比較重要設(shè)備的自動調(diào)節(jié)，如凝結(jié)器水位自動調(diào)節(jié)、除氧器水位自動調(diào)節(jié)、除氧器壓力自動調(diào)節(jié)等，這些設(shè)備運行狀況的好壞，直接影響到機側(cè)自動投入率。在全部更換為西門子定位器后，效果明顯改善，保證了自動調(diào)節(jié)的可靠投入。該型定位器在我廠已有近一年時間的使用實踐，工作穩(wěn)定，故障率低，調(diào)節(jié)特性靈敏，達(dá)到了改造目的。

4 結(jié)論

豫聯(lián)二期2€?00MW機組順序控制系統(tǒng)(SCS)及保護(hù)系統(tǒng)中類似改進(jìn)還有很多，本文僅將主要部分的改進(jìn)措施提出來供大家參考。改進(jìn)后的順序控制系統(tǒng)(SCS)控制邏輯比原來更加完善，各聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的動作也更為準(zhǔn)確、可靠，使各主要控制系統(tǒng)在試運期間運行情況良好，各項指標(biāo)在空負(fù)荷、帶負(fù)荷及滿負(fù)荷調(diào)試驗評中均達(dá)到了《火電工程調(diào)整試運質(zhì)量及評定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。