收球率作為衡量電廠凝汽器膠球清洗PLC控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)導(dǎo)致收球率低原因分析
收球率作為衡量電廠凝汽器膠球清洗PLC控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)導(dǎo)致收球率低原因分析。隨著電廠單元機(jī)組規(guī)模的日趨大型化，對(duì)自動(dòng)化水平的要求也越來(lái)越高。火力發(fā)電廠凝汽器膠球清洗控制系統(tǒng)的投運(yùn)，可使熱力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
以F?-60MR可編程序控制器為核心組成的電廠凝汽器膠球清洗PLC控制系統(tǒng)，改善了以往分離元件控制系統(tǒng)安全、可靠性差的弱點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中體現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：先是運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器三大部件被簡(jiǎn)化，輸入、輸出組件功能強(qiáng)。采用了多種用接口，以適應(yīng)各種工業(yè)用途的控制對(duì)象。本控制系統(tǒng)使用了功能表圖、繼電器邏輯、符號(hào)語(yǔ)言、用語(yǔ)句等進(jìn)行程序控制，編程直觀、易于掌握�？删幊炭刂破饕跃幊誊涍B接的方式，代替了大量的硬連接電器，從而簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，更具有在線修改功能。F?-60MR有36個(gè)輸入點(diǎn)、24個(gè)輸出點(diǎn)，可進(jìn)一步擴(kuò)充，多可擴(kuò)至120點(diǎn)。
其次，可編程序控制器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可靠性高。工業(yè)生產(chǎn)一般要求控制設(shè)備具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能在惡劣環(huán)境下可靠地工作。F?-60MR在硬件上采用了模塊式結(jié)構(gòu)，有利于查找故障并及時(shí)修復(fù)。此外還采用了隔離、屏蔽等防干擾措施，有較強(qiáng)的自診斷功能，可檢測(cè)出計(jì)算機(jī)的CPU、存儲(chǔ)器異常及程序錯(cuò)誤等。
1膠球清洗工作原理及現(xiàn)場(chǎng)要求
電廠凝汽器水側(cè)換熱面上污垢的積聚，不僅惡化了真空，降低了汽輪機(jī)的熱效率，而且會(huì)引起銅管腐蝕、泄漏，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。尋求有效的方法防止凝汽器管側(cè)換熱面積聚污垢和在已結(jié)垢的情況下尋求理想的清洗方法，就成了各國(guó)動(dòng)力工作者的一個(gè)課題。
電廠凝汽器膠球清洗的PIC控制系統(tǒng)可在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中不需改變負(fù)荷的情況下進(jìn)行工作，而且有能耗小、效果好，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)如圖1所示。密度與水相近的海綿膠球(用天然橡膠或合成樹(shù)脂制成)裝人球室后，啟動(dòng)膠球泵可以將膠球用比循環(huán)水壓力高的水流送入凝汽器水室。膠球直徑雖比銅管內(nèi)徑大1～2mm,但因是多孔柔軟的彈性體，很容易被水流帶入銅管，并被壓縮成卵形。膠球在行進(jìn)過(guò)程中抹去管壁上的污垢，流出管壁時(shí)，依靠自身的彈力彈掉表面的污垢，并隨循環(huán)水流人收球室，然后被膠球泵重新送人凝汽器。
圖1電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)圖
現(xiàn)場(chǎng)既要求保證除垢效果，又要保證收球率，使其不低于90%。
2控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試
電廠凝汽器膠球清洗的PIC控制，其工作狀態(tài)可分為反洗態(tài)、清洗態(tài)、收球態(tài)及故障�？刂葡到y(tǒng)出現(xiàn)故障(主要是執(zhí)行機(jī)構(gòu))應(yīng)立即采取必要的保護(hù)措施同時(shí)故障指示燈亮，待運(yùn)行入員進(jìn)行必要的維護(hù)后，消除設(shè)備故障，重新投入運(yùn)行。
根據(jù)電廠運(yùn)行需要，本設(shè)計(jì)具有手動(dòng)、手控和程控三種方式。手控是對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行由反洗(或清洗)狀態(tài)開(kāi)始“反洗→清洗→一次收球→暫�！问涨颉聪础钡某绦蚩刂七^(guò)程，啟動(dòng)手控只進(jìn)行一次循環(huán)，后回到反洗狀態(tài)。而根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可選擇程控運(yùn)行方式，啟動(dòng)按鈕后控制系統(tǒng)進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)。手動(dòng)方式主要用于調(diào)試維修階段。各種運(yùn)行方式的相互切換都可以在反洗或清洗狀態(tài)下進(jìn)行。反洗、清洗及收球時(shí)間可根據(jù)運(yùn)行入員要求通過(guò)編程器設(shè)定。
系統(tǒng)在程控或手控運(yùn)行方式且處于清洗過(guò)程時(shí)，若出現(xiàn)收球網(wǎng)前后差壓越限，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入收球狀態(tài)，進(jìn)行反洗，這樣可以清除附在收球網(wǎng)上的污物.保護(hù)收球網(wǎng)。
控制框圖如圖2所示。圖中位置反饋信號(hào)到達(dá)時(shí)間是根據(jù)設(shè)備動(dòng)作時(shí)間確定的，具體根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行設(shè)定，如開(kāi)關(guān)網(wǎng)計(jì)時(shí)器設(shè)定為90s。
圖2電廠凝汽器膠球清洗控制框圖
收球率作為衡量電廠凝汽器膠球清洗PLC控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問(wèn)題。導(dǎo)致收球率低的原因主要有；①循環(huán)水中雜物多，這可以通過(guò)改善一、二次濾網(wǎng)來(lái)解決；②設(shè)備缺陷，如膠球經(jīng)過(guò)的地方有死角、盲孔、串縫和回流區(qū)、銅管伸出管板過(guò)多或管壁有局部壓痕，收球網(wǎng)設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)�，這些在選購(gòu)安裝時(shí)應(yīng)充分考慮；③清洗閥、出口閥、膠球泵的關(guān)停次序?qū)κ涨蚵室灿杏绊�，順序、時(shí)間應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選定。這樣才能達(dá)到良好的效果。
膠球清洗和反洗時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求通常為幾十min甚至幾h,F?-60MR的定時(shí)器T大計(jì)時(shí)時(shí)間為999s,大約是16.5min。這樣滿足不了現(xiàn)場(chǎng)要求。本控制系統(tǒng)采用了計(jì)數(shù)器C與定時(shí)器T聯(lián)合計(jì)時(shí)的方法，計(jì)時(shí)范圍為999×999s,解決丁計(jì)時(shí)時(shí)間問(wèn)題(見(jiàn)圖3)。另外，F(xiàn)?-60MR的定時(shí)器可以重復(fù)使用，只要正確送入K值即可。
硬件上，可編程控制器的9路輸入用作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋信號(hào)，16路輸入作為手動(dòng)控制信號(hào)及試燈.系統(tǒng)復(fù)位、差壓報(bào)警、手程控選擇等。輸出4路作圖3清洗及一次收球計(jì)時(shí)梯形圖為運(yùn)行狀態(tài)指示，另外10路是位置指示，剩下10路是指令輸出。收球網(wǎng)位置反饋比較特殊，反饋信號(hào)間斷送出，使?fàn)顟B(tài)容易混亂，所以在此加了一個(gè)定時(shí)器T554。
可編程序控制器F?-60MR在電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的運(yùn)行，效果好，充分顯示出其功能較強(qiáng)、構(gòu)造簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，狀態(tài)正常，達(dá)到了預(yù)期目的。
在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制的投運(yùn)是定時(shí)定次的，也就是根據(jù)熱力系統(tǒng)結(jié)垢程度定時(shí)定次數(shù)啟動(dòng)。這樣在今后設(shè)計(jì)中就可以把手控、程控合二為一。設(shè)定一個(gè)循環(huán)次數(shù)就可滿足要求。
