磨煤机大齿轮喷淋油控制系统的改造.docx

磨煤机大齿轮喷淋油控制系统的改造李晓红(湖北鄂州发电有限责任公司 , 湖北 鄂州436032) 摘要 针对湖北鄂州发电有限责任公司 1 、2 号炉磨煤机大齿轮原喷淋油控制系统存在的问 题 ,提出了改进方案 ,并由 DCS 代替就地控制器实现此方案 ,还介绍了改造后的效果 。 关键词 磨煤机 ; 大齿轮 ; 喷淋油 ; 分散控制系统 中图分类号 T K223 . 25 ; T K323 文献标识码 A 文章编号 100623986 (2005) 0420016202The Retrof it of L ube Spra y Control System f or Pulverize Gear WheelL I Xiao2ho ng( H ubei Ez hou Pow e r Gene rat i on Co. L t d. , Ez hou , H ubei 436032 , c hi na) Abstract The Functio n of sp ra y oil co nt rol syst e m of t he Pulverize gea r w heel i s to p ro vi de it wit h e2no ugh l ubricati ng oil . In t he li ght t he e xi sti ng p ro ble m o n it s ol d co nt rol syst e m of 1 & 2 boile r i n t hi s co mp a ny ,a n a melio ratio n p la n wa s p ut fo r wa r d . The new sp ra y oil sy st e m i s co nt rolled by DCS i n2 st ea d of local co nt roller . The re sult of t hi s ret rofit wa s i nt ro duced a s well . Key words p ulverize ; gea r w heel ; sp ra y oil ; DCS扫电磁阀继续带电 10 s ,起吹扫作用 。1 问题的提出1 . 1原磨煤机大齿轮喷淋油控制系统鄂电公司 2 台锅炉的 8 台磨煤机大齿轮喷淋油(润滑油) 系统均采用 Fa r val 润滑系统公司成套设 备 。采用就地控制方式 。图 1 为该系统工作过程示意图 。当磨煤机一运行 ,就地喷淋油控制器自动上电 , 并开始第一次喷油循环 ,控制器发出指令 ,使喷油电 磁阀励磁 ,桶式油泵开始喷油 。当换向阀内部压力到达一定值时 ,换向阀换向 ,换向阀内的活塞位置发 生改变 ,活塞延长杆带动感测开关动作 ,使感测开关 状态发生改变 ,就地控制器接收到感测开关状态改 变信号时 ,立即停止喷油 ,并开始 5 mi n 空走计时 。 当 5 mi n 空走时间到达时 ,控制器发出第二次喷油指令 ,如此循环往复 。如果喷油时间在 1 mi n 内换向阀未换向 ,使控 制器不能接收到感测开关的状态改变信号 ,控制器 立即停 止 喷 油 , 发 出“喷 淋 油 故 障 ”信 号 , 并 送 至 DCS ,延时 20 mi n ,使磨煤机跳闸 。此外 ,喷油开始时 ,吹扫电磁阀和喷油电磁阀同 时带电 ,此时起雾化作用 。在喷油电磁阀失磁后 ,吹图 1 原喷淋油控制系统示意图1 . 2 原磨煤机大齿轮喷淋油控制系统存在的问题1 . 2 . 1 设备故障率高原控制器工作环境较差 ,其安装位置靠近磨煤 机 ,磨煤机运转时产生的振动及电机产生的电磁干 扰 ,都是喷淋油控制器上各组件的重大干扰源 。另外 ,现场空气的温度 、湿度变化较大 ,也是影响电子 设备正常工作的重要因素 。因原控制器不冗余 ,组 态又不能备份 ,一旦控制器组态丢失 ,则必须重新组 态 。1 . 2 . 2安装分散不便于集中监控和操作 原喷淋油控制系统安装在各磨煤机旁 ,故障信 收稿日期 2005207217 作者简介 李晓红 (1971 - ) ,男 ,浠水人 ,高级工程师 。16 Vol . 29 No . 4湖北电力第 29 卷第 4 期A ug. 20052005 年 8 月号由控制器面板上的故障指示灯显示 ,复位和启动按钮也在其面板上 。如要实时地了解喷淋油系统工 况 ,必须到现场对控制器面板进行巡视 ,这在实际运 行中很难做到 。一般情况下 ,由于换向阀不切换而 导致喷淋油故障有 3 个原因 :油粘度变大 、因油中杂 质造成管道局部堵塞 、感测开关接触不良 。只要及时得知喷淋油状态 ,并及时将控制器复位并重新启 动喷油过程 ,系统将有可能恢复正常工作 。而原系 统要做到这些十分困难 。1 . 2 . 3 两次喷油时间间隔太短原间隔为 5 mi n ,一桶油很快就喷完了 ,不仅不 经济 ,而且频繁加油也严重影响磨煤机安全稳定运行 。对于直吹式制粉系统 ,上述因素极大地影响了 整个机组运行的安全裕度 , 1 台磨煤机因喷淋油故 障跳 闸 , 直 接 损 失 是 机 组 负 荷 下 降 至 少 25 % 30 % 。若因磨煤机跳闸引起工况不稳 ,还有可能引起锅炉跳闸 ,造成机组不必要的停机 。图 2 改造后的喷淋油控制系统示意图滑系统公司各种类型的设备而设计的 ,所以其针对 性不强 ,改为 DCS 控制后因其组态的灵活性 ,针对 原控制系统存在的 4 个问题对组态进行了大幅度的 修改 ,使其更简洁实用而且有针对性 。改造后的逻 辑示意图见图 3 。2 改造方案2 . 1 改造后的硬件系统原就地控制器的全部功能改由 DCS 实现 。鄂 电公 司 锅 炉 主 控 设 备 为 IN F I90 分 散 控 制 系 统(DCS) ,其中 ,B M S (燃烧器管理系统) 各主模件都有近 40 %的剩余资源 ,若用其组态喷淋油系统控制方 案 ,占用不到 10 %的剩余资源 , 对整个分散控制系 统的正常工作无不良的影响 。其主模件均有冗余 ,可靠性大幅度提高 。DCS 所有控制设备均安 装 在 环境良好的位置 ,受电磁波 、振动 、温度及湿度的影 响较小 。由此可见采用 DCS 进行替代改造后 ,硬件 上基本解决了原控制系统设备故障率高的问题 。改 造后的硬件系统见图 2 所示 。过程控制单元 ( PCU ) 由通讯模件 、主模件 ( 组 态就存于其中) 、子模件 、端子单元等组成 。子模件 通过端子单元与现场设备进行硬接线连接 ,采集现 场数据或控制现 场对 象 , 最 终完 成整 个 过程 控制 。 工程师站可备份组态 ,完全避免故障时组态丢失的可能性 。操作员站可远方操作和监视喷淋油 。 在现场废除原控制柜 ,安装新的现场控制柜 ,控制柜面板上安装就地故障报警灯 、就地启/ 停按钮 。 现场设备 (感测开关 、喷油电磁阀 、吹扫电磁阀) 经控 制柜的接线端子接入 DCS 。2 . 2 改造后的逻辑要点原控制器的逻辑较为复杂 ,它是针对 Fa r val 润图 3 改造后的控制逻辑示意图其基本原理如下 :只要就地感测开关动作 ( 接通或断开) ,则计时 器 1 就从 900 s 开始倒计时 ,计时器 1 的输出 2 去操作员站显示的时间 (从 900 s 到 0 s 的计时显示 ,即两次喷油时间间隔) ,只要计时到 0 s ,则计时器 1 的 输出 1 则为 1 ,它将触发计时器 2 开始从 60 s 并倒计时 ,此时计时器 2 的输出为 0 ,(下转第 24 页)17 第 29 卷第 4 期湖北电力Vol . 29 No . 42005 年 8 月A ug. 2005M bit / s 。上层环型网采用例外报告传输方式 ,以减少总线负荷 。5 . 2通信及抗干扰H I TA CS 还未出现过通信死机现象 ,对无线电 干扰也不太敏感 。IN F I90 出现过几次通信堵塞或通信死机现象 ,对无线电干扰也较为敏感 。5 . 3维修H I TA CS3000 所配 的 工 程 师 站 及 其 软 件 型 号 较老 ,功能也相对较少 ,另外日立提供的硬件手册和 软件说明也较为简单 ,维修人员使用起来不太方便 。IN F I90 的工程师站功能强大 ,再加上它的软件 种类较多 ,硬件手册及软件说明资料详细 ,使用起来 较为得心应手 。从上面的分析来看它们各有所长 ,并且都可以 经过改造来改变 ,相互取长补短 ,以使它们的性能更 好 。人机联系H I TA CS : 5084mm ( 20i n ) CR T , 彩 色 , 高 分 辨率 ,有汉字显示 。模拟图 100 幅 ,画面响应时间小于1 s ,键盘 :按钮式 ,有 8 个手操按钮和工作方式选择 按钮 ,32 个系统选择按钮和 8 个子系统选择按钮 , 用分层方式可调出任一被控对象 ,有专用于控制编 程 、调整的工程师站 。IN F I90 :483 mm (19i n) CR T ,彩色 ,高分辨率触 摸式屏幕 。模拟图 60 幅 ,画面响应时间一般为 2 s ,少数为 46 s 。平面薄膜式键盘 ,有音响反馈 。盘 上有显示 ,字母 ,数字 ,光标 ,站操作等 7 个键区 ,有 用于系统组态和调整的工程师站 。5运行情况这两种控制系统从投运至今 ,都能满足控制要6结束语随着时代变化和科技的发展 ,计算机网络及通求 。但也有一些差别 。5 . 1硬件故障率H I TA CS 在鄂州电厂机柜及卡件数量较少 ,从 投运到现在暂时还未发现卡件故障 ,质量较好 。IN F I90 在鄂州电厂机柜及卡件数量较多 ,从投 运到现在硬件出现过一些损坏 ,但都在可以允许的 范围以内 。信技术的进步 ,现在分散控制系统 ( DCS) 已在朝着现场总线控制系统 ( FCS) 发展 ,而且将生产与管理 通过计算机网络相结合以形成 M IS ,这些都已逐步 在电厂中开始实施 。我厂的 H I TA CS 和 IN F I90 都可以和当前国内电厂中使用较多的 DCS 一样通过 它们的通信功能与 M IS 相接 ,将生产网络与管理网 络相连 ,以发挥更大更好的作用 。(上接第 17 页) 经过非门后为 1 到达与门 。若磨煤机在运行则发出喷油和吹扫指令 ,若在 60 s 内感测 开关动作 ,则计时器 1 又 开 始计 时 , 喷油 将自 动 停 止 。一旦 60 s 内感测开关未动作则计时器 2 输出 变成 1 ,停止喷油 ,同时此故障信号会同时去操作员 站 、B T G 盘上的光字排 、就地故障报警灯报警 。此时若操作员站上的喷油检修/ 运行切换开关在运行 位 ,则经过 20 mi n 延时后跳磨煤机 。将计时器 1 的时间设为 900 s 即 15 mi n 。也就 是将原来的喷油时间间隔由 5 mi n 改成 15 mi n 。油跳闸的次数达 6 次之多 。改造后平均每月不到 1次 ,改造效果十分显著 。这些效果是由于改造后的 设备故障率比原来明显降低 ,同时运行人员能实时 监视喷淋油状态 ,并能及时采取相应措施 。3 . 2 运行操作和设备维护十分方便由于能远方监视和操作喷淋油 ,大大降低了巡 检的劳动强度和误操作的可能性 。同时 ,由于有方便的喷油检修/ 运行切换开关和就地启/ 停按钮 、就地故障报警 灯 , 将原 控 制 器 的 功 能 改 由 DCS 来 实 现 ,使维护工作变得十分方便和简单 。3改造后的运行效果2 号炉喷淋油控制系统比 1 号炉先改造 ,2 号炉4