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,由一臺額定功率為1790/1796kW的多級汽輪機驅(qū)動。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)與安裝在汽輪機前端的PG-PL型機械調(diào)速器構(gòu)成串級調(diào)節(jié)回路,一方面根據(jù)工藝系統(tǒng)要求,通過控制機組轉(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;另一方面保持機組穩(wěn)定運行。
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中任何一個參數(shù)改變時,DCS控制站發(fā)出相應(yīng)的電信號(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 (20~100kPa)后同時進(jìn)入104-J和 104-JA的PG-PL調(diào)速器,經(jīng)過調(diào)速器一系列動作后,再發(fā)出信號改變汽輪機調(diào)節(jié)汽閥的開度,給水泵就在新的轉(zhuǎn)速下運行,完成生產(chǎn)控制。現(xiàn)場是104-J運行或104-JA運行,由工藝人員現(xiàn)場控制蒸汽輪機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)中不會出現(xiàn)任何問題,然而倒泵操作時,就暴露出很多缺點。
(1)參與人員多,一般需要4~5人參與。
(2)系統(tǒng)波動大,操作帶有盲目性,控制室人員與現(xiàn)場人員配合困難。
(3)檢修和維護(hù)較困難,兩臺泵共用一臺I/P,不利于控制系統(tǒng)輸出回路的檢修與維護(hù)。
為了提高勞動生產(chǎn)率,優(yōu)化操作,減少系統(tǒng)波動。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),實現(xiàn)兩臺泵獨立控制。
方案二:在控制站增加MC104-J和MC104-JA兩個輸出通道,并把原三沖量控制系統(tǒng)中副控制器的輸出控制信號分為兩路,一路經(jīng)I/P信號轉(zhuǎn)換后控制104-J;另一路則控制104-JA,實現(xiàn)輸入信號相同而控制對象不同的過程。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,改造難度相對較大,存在一定的風(fēng)險。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。
為了進(jìn)一步驗證該系統(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切換等試驗,未發(fā)現(xiàn)異常情況,于是決定于2008年正式投運該系統(tǒng)。結(jié)果表明,改造后鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行穩(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化程度,而且對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