500MW机组基本加热器水位自动调节系统

电力18讯：    (作者简介：付文波，男；1969年出生于吉林，毕业于沈阳电力专科学校，对自动化控制有一定的研究。曾任伊敏发电厂生技科热工专工、安监科专工、燃除部电检车间主任、燃除部党支部书记之职，目前在华能呼伦贝尔能源公司计划发展部挂职锻炼,021130,E-mail:ymfwb@163.com)

    摘要：伊敏发电厂的2台500MW机组的基本加热器水位自动调节系统，一直以来都因为调节门的原因不能投入自动调节，经过对该RS829调节门进行的改造，其能够满足调节系统要求的对数流量特性，因而可以将其投入自动调节。但是必须对该自动调节系统的程序进行重新组态，这样才能满足自动调节的要求。经过我的改造后，该系统的手动回路工作正常，自动调节回路也成功地投入了自动调节，不仅动态调节效果好、减少了运行人员的频繁操作，而且调节品质极佳。

    关键词：程序；组态；流量特性；调节品质；算法块；动态偏差；静态偏差


    0引言

    伊敏发电厂的2×500MW机组的基本加热器水位自动调节系统，经过近2年多的运行，一直因为调节门流量特性的不好和系统运行的少，所以无法投入自动调节。俄罗斯原设计的思想是很简单的，只是使用一个带有标准脉冲输出的16号算法块进行控制而已。但是该调节门的对数流量特性一直有问题，虽然经过几次的调整，但还是无济于事。后来经过对该调节门的改造，将其改造成DDZ-Ⅲ执行机构，该执行机构的电机是国产的～220V•AC的电机。而原俄罗斯的执行机构的电机是～380V•AC的，这就需要进行一系列的改造才能使用。首先是手动回路的改造，其次是无触点可逆启动器的改造，再次是自动调节系统的程序改造。经过我对该系统的一系列的成功改造，不仅手动回路可以使用、自动调节能够正常投入，而且大大地改善了动态调节品质，极大地减轻了运行人员的劳动强度，提高了基本加热器的换热能力，同时也提高了全厂的经济效益。在我这篇论文的编写过程中，得到了运行人员的极大帮助，在此表示感谢！但是由于作者的水平有限，加之时间仓促，难免有不当之处，还请大家共议。经过一年多的运行，实践证明该系统的改造是成功的，方案是完全可行的。只是有一点必须说明：该系统使用的无触点可逆启动器如果没有ПБР-2М，就只能对ПБР-3А进行改造。

    1 基本加热器的汽水流程

    1.1汽水流程图
基本加热器的汽水流程图如下：



    1.2汽水系统
    热网来的回水经过疏水冷却器，进入基本加热器，用5段抽汽来加热热网回水，然后再进入尖峰加热器，通过6段抽汽对热网回水再次加热，送回热网。调节门UU899用来控制两台加热器对热网水的加热温度；UU818用来控制尖峰加热器对热网水的加热温度。UU808、UU809、UU811、UU812、UU815、UU816是进出加热器的电动门；UU810是疏水冷却器旁路电动门；UU813是基本加热器的旁路电动门；UU808、 UU808是调节门入口电动门；RS822是尖峰加热器疏水水位调节门；RS826、RS828是疏水冷却器疏水电动门；RS827是两个加热器的疏水电动门；RS829是基本加热器疏水调节门。

    2 俄罗斯的设计思想及改造后带来的问题

    2.1俄罗斯的设计思想

    俄罗斯的原设计思想是非常简单的，只是通过一个16号算法块就可以实现自动调节。但由于该调节门的特性极差，一直无法投入自动调节，虽然经过若干次进行参数调整，但仍然无法解决由于调节门所带来的问题，后来更换了一个阀门才满足了调节门的特性要求。

    2.2改造后带来的问题

    由于该调节门被改造成国产的～220V•AC的DDZ-Ⅲ型执行机构，虽然阀门的问题解决了，但新的问题又增加了。一是又原来的～380V•AC的电机改为～220V•AC的电机；二是该执行机构的换相问题；三是该执行机构没有电气限位；四是阀门开度信号的带载能力；五是在自动状态下，如何在两个极端（全开；全关）位置时不让调节门继续开或关。

    以上问题的存在，就必须进行新的改造，才能使更换后的执行机构得以使用。这些改造又是非常烦琐的，必须经过认真、细致的试验，才能改造成功。

    a.交流电动机启动器换相的改造

    由于改造后的阀门的电机是由原来的～380V•AC改为～220V•AC的电机，这样要想和УКТС柜的设备构成成套控制，就必须解决其换相的问题。原俄罗斯的～380V•AC电机是使用无触点可逆启动器БПР―3А来实现的，而必须改为БПР―2M，即使用单相换相。
我经过对БПР―3А进行改造，拆除原有的吸收网络，把对角的双相控制改为单相控制。实现了DDZ-Ⅲ型执行机构的要求，解决了执行机构的换相问题。

    b.使用程序解决执行机构的电气限位

    我经过在程序上组态，解决了该执行机构的电气限位问题，保证了调节门在极限位置的安全。

    c.阀门反馈信号的带载能力

    DDZ-Ⅲ型执行机构的阀门反馈信号的带载能力极差，如果把计算机和雷米康调节器串联使用，就不能完全显示阀门的实际开度，大约全开才只能显示90%左右。解决这个问题有以下两种方法：一是利用PT柜的空余通道，进行复制信号；二是将差动线圈的铁芯加长。

    d.手动回路的成功改造

    只有改造好基本加热器的手动回路，才能保证以后的改造。通过对无触点可逆启动器的成功改造，保证了调节门的开与关，由于该执行机构没有电气限位，只是靠阀门本身的状态决定的，但在自动状态下必须解决这个问题。

    3 自动调节系统的组态

    3.1被调量的组态

    执行机构手动回路的成功改造，是自动调节系统组态的关键。我使用了РЕМИКОНТ微机调节器中的带有标准脉冲输出的16号算法块作为主算法块，进行对基本加热器水位的调节。同时为了使调节门在两个极端位置（全开；全关）时不至于过开或过关，我使用了45号选择算法块，通过该算法块，可以在4、5两个端子上做阀门的禁开或禁关指令，这样就解决了在自动状态下的调节门的限位问题。

    这两个指令是很容易做成的，但有个前提就是必须再用其他的算法块来判断出这两个指令的状态，才能做成这两个禁启信号，在程序中做成软开关。在实际应用中我使用了46和02号算法块，通过对这两个算法块的H3的设置，就可以解决这个问题，我将46号算法块作成禁开；02号算法块做成禁关。

    3.2主算法块和选择算法块的共同控制

    在实际应用中我使用了RS829的手操器的自/手动切换信号来共同控制这两个算法块。这样可以防止不透自动时的吴动。

    4 结束语
    
    经过我的改造后，这套系统已经长期运行，这套自动调节系统自动调节效果，有了极强的跟踪能力，达到了自动调节系统中所要求的稳定性、准确性、快速性的动作特性。不仅使调节品质良好，而且极大地减轻了运行人员的劳动强度和减少了误操作的机会，为伊敏发电厂的最经济运行打下了良好的基础。