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華能福州電廠曾發(fā)生2號機D磨煤機冷熱風調節(jié)擋板失調(一次風量擴散性振蕩),運行人員又碰巧在熱風調節(jié)擋板最低位置時將冷熱風調節(jié)擋板切手動,盡管這之后他們盡力開大風門,磨煤機還是因為一次風流量低而跳閘。
1調節(jié)回路介紹
福州電廠制粉系統(tǒng)冷熱風調節(jié)擋板為氣放大驅動式,熱風調節(jié)擋板主要控制風量,而冷風調節(jié)擋板主要調節(jié)磨煤機的出口溫度,其閥門反饋又送給對方作為的前饋信號。若一次風流量低于50%持續(xù)30s則跳閘制粉系統(tǒng)。DCS改造前后冷熱風調節(jié)擋板的情況對比見表1。
2存在的問題
DCS改造前后,制粉系統(tǒng)的冷熱風調節(jié)擋板失調現(xiàn)象都存在著,只不過改造前由于冷熱風調節(jié)擋板在切手動作較敏捷,能夠滿足制粉系統(tǒng)的風量要求;而DCS改造后,在運行常的畫面上只有小鍵點開或關功能,要全行程動作冷熱風調節(jié)擋板,時間上較之原來整整多了一倍以上,在緊急事件發(fā)生時,就嚴重地制約了處理速度。
3原因分析
通過分析發(fā)現(xiàn),在DCS改造之前就存在著制粉系統(tǒng)的冷熱風調節(jié)擋板失調現(xiàn)象,造成失調的原因主要是風量測量失準、擋板驅動在機械故障、調節(jié)參數(shù)不匹配等。DCS改造前,當制粉系統(tǒng)的冷熱風調節(jié)擋板出現(xiàn)振蕩,運行人員可以從容地將其切為手動,必要時左右手同時調節(jié)冷熱風調節(jié)擋板將風量搶回來。原系統(tǒng)的手動全開、全關的時間為45s,通常情況下熱風調節(jié)擋板只要保持在40%以上能保證制粉系統(tǒng)不會出現(xiàn)風量低,所以即使在熱風調節(jié)擋板在0%時切為手動,也只要18s就可以將其開至40%,離“風量低持續(xù)30s跳閘麻煤機”的條件還有較大裕度。
DCS改造之后,作為硬手操的控制調節(jié)盤、臺全部被取消,幾乎所有的操作均進入了計算機成了軟手操,只留下了幾個屈指可數(shù)的硬手操按鈕:MFT手動按鈕、主機打閘按鈕、小機打閘按鈕等。當運行人員可以在“磨煤機操作盤”、“A~E麻煤機控制”等畫面上控制制粉系統(tǒng)的冷熱風調節(jié)擋板,機組正常運行時通常在可以同時對5套制粉系統(tǒng)進行臨近的“磨煤機操作盤”畫面上進行操作。在此畫面上,可以使用軟鍵盤進行調節(jié)擋板的位置指令輸入,也可以使用小鍵點動方式控制擋板(點動一下改變1%,而且1s只接受一次點動),由于空間有限沒有設計大鍵按鈕(大鍵每次改變3%)。軟鍵盤輸入閥位指令易出錯且不符合運行習慣,所以運行人員很少使用;又由于切換畫面到“A~E磨煤機控制”上再使用大鍵操作太費時間,緊急情況下也不采用。在運行常用的畫面上全行程調節(jié)擋板要100s,是原來的一倍多,在處理緊急事件時,其弊端就暴露出來了。在上述福州電廠制粉系統(tǒng)跳閘事件中,先是其冷熱風調節(jié)擋板發(fā)生擴散性振蕩,磨煤機入口空氣流量發(fā)生大幅度波動。運行人員不得已將磨煤機冷熱風擋板控制切為手動,在30s內運行人員點動操作冷熱風擋板按鈕合計48次,將主控風量的熱風擋板從14%開至27%,但是熱風調節(jié)擋板開得仍然不夠,致使該制粉系統(tǒng)還是因為入口空氣流量低而跳閘。
4處理過程
查找歷史數(shù)據(jù)后,發(fā)覺該磨煤機入口空氣流量測量值會間隔性短時間偏大,于是對風量變送器進行了徹底的吹掃和校驗。變送器重新投入運行后,情況有所好轉,但磨煤機運行時其入口空氣流量調節(jié)仍會出現(xiàn)振蕩。
接著,使用電氣搖表檢查測量線路的絕緣情況,對模擬量輸入模件進行檢測,都沒有發(fā)現(xiàn)異常。但為了徹底根除缺陷,排除測量裝置測量失準、信號電纜失地干擾,更換了變送器和信號電纜。
為了避免再次出現(xiàn)擋板失調、運行無法及時搶救的情況,著手進行操作畫面及調節(jié)擋板的邏輯完善。首先是在運行常用的“磨煤機操作盤”畫面上設法增加了5臺制粉系統(tǒng)的冷熱風調節(jié)大鍵,供運行在碰到緊急工況時使用。其次,任何的調節(jié)系統(tǒng)都有可能因為某種原因出現(xiàn)振蕩,當振蕩激化到一定程度時應該及時將此調節(jié)系統(tǒng)切除,改由運行人員來接手控制。在缺陷消除后“如測量、控制回路回歸正常),再將調節(jié)投入自動。基于此,對磨煤機冷熱風調節(jié)擋板調節(jié)回路增設了切手邏輯,如圖1所示。
邏輯思路說明如下:當由制粉系統(tǒng)給煤量折算出來的空氣流量廟宇值與實際空氣流量相比較超過10%時,顯示此時可能風量測量、擋板驅動、調節(jié)參數(shù)中的某個環(huán)節(jié)存在問題,其投自動條件不滿足,冷熱風調節(jié)擋板自行為手動。運行人員可在報警窗中獲知切手動的信息,及時接手控制并通知相應人員消除缺陷。
之所以在實際空氣流量后加一個3s的延時環(huán)節(jié),目的是消除脈沖型的測量誤信號。另外,在增設邏輯時應該考慮到特殊工況,比如:RB(快速減負荷)發(fā)生制粉系統(tǒng)四切一、或制粉系統(tǒng)的給煤機、磨煤機跳閘等情況。原邏輯設計中,若制粉系統(tǒng)跳閘會立即關閉其熱風截止擋板,一旦熱風截止擋板關到位又將自動狀態(tài)下的熱風調節(jié)擋板關到底,冷風調節(jié)擋板關至5%進行吹掃。制粉系統(tǒng)一旦跳閘時,其入口空氣流量的設定與實際值一般會偏差極大,如果就讓其切手動,那么肯定就不能使冷熱風調節(jié)擋板及時正確地關到位。其結果是大量的一次風會漏到爐膛中去,嚴重影響爐膛的燃燒及一次風的控制。所以,在冷熱風調節(jié)擋板切手動邏輯中要加上“磨煤機運行”和“給煤機運行” 2個條件。再有,為了保證冷熱風調節(jié)擋板切手時其閥位不在低位,不致使運行一接手控制就必須拼命搶開閥位,使之能有個較好的手動控制環(huán)境,特意再加上“熱風調節(jié)擋板閥位反饋大于25%”。在此項條件不滿足時,如運行人員認為切手動后可以控制,則可人工切至手動。
當然,在調節(jié)擋板切手動之前,我們還設計了一個報警回路,即:空氣流量廟宇值與實際空氣流量偏差超過5%時發(fā)出“偏差大”聲光報警,以此提醒運行采取相應措施。
5處理效果
該制粉系統(tǒng)增設了以上邏輯后,沒有再發(fā)生類似的制粉系統(tǒng)因為調節(jié)出現(xiàn)振蕩而跳閘的情況,因為一旦出現(xiàn)“空氣流量設定值與實際空氣流量偏差大”聲光報警,運行人員就會及時采取措施參與控制,糾正調節(jié)上出現(xiàn)的偏差,即使調節(jié)出現(xiàn)大振蕩,冷熱風調節(jié)擋板被迫切為手動,運行人員也可以從容地手動調整,控制制粉系統(tǒng)的配風情況。
上述邏輯改造理念不僅應用在制粉系統(tǒng)的冷熱風調節(jié)擋板上,還移植到了送、引風機入口調節(jié)擋板等邏輯上。