300MW机组锅炉PCV阀控制系统改造.doc

300MW机组锅炉PCV阀控制系统改造<电气开关)(201I.No.4J文章编号:1004289X(2011)04005603300MW机组锅炉PCV阀控制系统改造壬振字,壬云飞(河北大唐国际唐山热电有限责任公司,河北唐山063000)摘要:概述了对300MW机组锅炉PCV阀控制系统的改造过程,取消了PCV阀现场压力控制器.将PCV阀压力控制回路接入DCS控制系统,减少了故障点,增加了PCV阀控制系统的可靠性.关键词:300MW;锅炉;PCV阀;DCS中图分类号:TM571文献标识码:BPCVValveControlSystemImprovementofa300MWUnitBoilerWANGZheng.似.WANGYun-fei(HebeiDatangInternationalThermoelectricLimitedLiabilityCompanyofTangshan,Tangshan063000,China)Abstract:ThepapersummarizestheimprovementprocessofthePCVvalvecontrolsystemofa300MWunitboiler.removesPCVvalvesitepressurecontrollerandconnecPCVvalvepressurecontrollooptoDCScontrolsystem,reducingfaultpointandincreasingreliabilityofPCVvalvecontrolsystem.Keywords:300MV;boiler;PCVvalve;DCS1引言公司2X300MW机组,锅炉为上海锅炉厂生产的1025t/h亚临界参数,自然循环汽包炉.过热蒸汽管道上PCV阀为交流220V双电控气动球阀.PCV阀的控制回路主要分为气动控制和电气控制两大部分.气动部分结构简单,安全可靠无需改造.由于电气控制部分主要集中在现场控制箱,主要由压力控制器和继电器搭接组成,结构复杂,故障点多,防护等级低,可靠性差.我们主要对这部分进行了改造.阀自动关闭.2.2PCV阀的特点PCV阀全开过程时间短,动作快,能够为运行人员快开汽机旁路,降低燃烧强度,维持汽包水位等一系列复杂操作赢得宝贵的缓冲时间.虽然PCV阀在动作过程中损失了部分工质,但PCV阀等效开启时间中过热蒸汽排放损失远低于重新点炉的耗费.PCV阀除了按设定压力动作以外,还可以由运行人员进行远方操作,使其开启或关闭.因此,在操作上又具有其灵活性.2PCV阀介绍3PCV阀控制回路介绍2.1PCV闷的作用PcV是PressureControlValve的缩写,中文名称为压力控制阀,一般安装在锅炉过热器蒸汽出口管道上.PCV阀的主要作用是保护安全阀,减少安全阀的动作次数.当过热蒸汽压力高于PCV阀启座定值时,PCV阀自动打开卸压,其启座压力定值要比安全阀稍低一些,如果过热蒸汽压力仍然上涨,达到安全阀启座定值,安全阀启座;如果过热蒸汽压力下降,安全阀不动作,当过热蒸汽压力下降到PCV阀回座定值时PCV3.1PCV阀气动控制部分PCV阀的气动控制部分如图1所示,控制气源由仪用空压机提供,压缩空气经过滤减压器送至电磁鼹人口,电磁阕出口分为两路,分别接人气缸的上缸私下,缸的气源口.图1中电磁阀为220V双电控电磁阀,电磁阀有两组线圈,当其中一组线圈带电,电磁阀阀芯移位,其相对应的气路导通,而另一路对大气泄压,气缸活塞运动,带动阀门动作.当另一路线圈带电时,电磁阀芯与活塞运动方向与之相反.可见,通过对电磁<电气开关)(2011.No.4)57阀的控制,改变气路,就能够使阀门完成开,关的动作过程.图1PCV阀气动控制部分示意图3.2PCV阀电气控制部分在PCV阀电气控制回路中,能够使PCV阀动作的指令信号分为DCS远控指令,现场压力控制器发出的指令和就地控制箱上的按钮指令三种.这三种指令最终都作用在电磁阀上令电磁阀线圈带电,来改变气路使阀门动作.(1)DCS远控指令是由运行人员根据设备运行状况及实际需要人为的在操作员站上下发的开关指令,此时PCV阀需在手动状态运行.(2)压力控制器发出的指令信号的形成是由压力变送器测量过热蒸汽压力将所得电信号接人现场压力控制器,压力控制器与预先设定的PCV阀的启座,回座压力值比较,当过热蒸汽压力达到启座压力定值时发出打开指令,当达到回座定值时发出关闭指令,PCV做出相应动作.此时PCV阀运行在自动状态,此状态也是PCV阀的常规运行状态.(3)就地指令是将就地控制箱的状态切换开关打到就地状态,此时手动按动打开,关闭指令按钮,PCV阀动作.3.3PCV阀控制系统改造过程我们此次改造的主要目的是取消就地控制柜内的压力控制器,将此部分功能转移到DCS实现,简化控制柜内接线.改进主要的思路是将过热蒸汽压力信号接人到DCS系统,通过DCS的逻辑编程来实现与压力控制器相同的功能,整个改造过程分为三个步骤.3.3.1绘制电气控制图首先根据上述思路重新绘制了PCV阀的电气控制图,如图2所示.由图2可知,当运控/就地切换开关SA打开时.KA1,KA2失电,此时为PCV阀为远控状态.当远控指令继电器接点SB1/SB2闭合时,电磁阀线圈Wl/W2带电,PCV阀打开/关闭,形程开关SQI/SQ2闭合,反馈继电器KA3/KA4带电,KA3/KA4接点闭合.当运控/就地切换开关SA闭合时,此时为PCV阀为就地状态,KA1,KA2带电,当按下启座/回座按钮TILT2时,电磁阀线圈W1/W2带电,PCV阀打开/关闭,形程开关SQI/SQ2闭合,反馈继电器KA3/KA4带电,KA3/KA4接点闭合.由此可见PCV阀的控制方式由三种已经简化到了两种,其压力控制方式在电气硬回路中已经消失,此部分功能将在DCS的控制逻辑中体现,后面将详细介绍.220卜卜-叫卜去光字去DCS去DCSSA:运控/就地切换开关KAl:中间继电器IKA2:中间继电器2lA3:启座反馈继电器KA4;回座反馈继电器sBl:运控启座指令继电器接点SB2:运控回座指令继电器接点TI:就地启坐按钮T2:就地回坐按钮sQ1:启座形成开关接点sQ2:回座形成开关接点wl:电磁阀启座线圈w2:电磁阀回座线圈Dl:启座指示灯D2:回座指示灯KA3一l:KA3开接点lKA32:KA3开接点2KA4一l:KA4开接点l图2PCV阀电气控制图3.3.2现场控制箱配线根据绘制出的电气控制图对就地控制箱进行重新配线,拆除了压力控制器,将原有的压力信号传送至DCs.3.3.3PCV阀DCS控制逻辑修改根据这次改造的整体思路,得益于DCS灵活的编程方式,我们重新修改了PCV阀的控制逻辑.由图3可以看出,新的逻辑图增加了过热汽压力信号处理功能,除了将原有PCV阀过热汽压力信号引入进来以外,还从DAS控制器引人了另一个过热汽压力信号,两个压力信号取平均值后与PCV的启座(回座)压力值相比较,当过热汽压力值大于(小于)启座(回座)整定值时,DCS发出5s的脉冲指令,控制PCV阀动作.图3PCV阀控制逻辑(下转第89页)<电气开关>(2011.No.4)89在同时满足下列条件时,动态试验与热试验可以结合:试验的第1个最大峰值电流不小于额定动态电流l.试验在时间t,电流,下进行,使t的数值不小于(,I),并且在0.55s之间.(2)非仪表用互感器的温度测定.在规定的负载下通过试验确定.如果互感器的负载没有专门规定,则互感器在最不利负荷下进行试验.包括二次绕组短路.试验时,任何一体的或专用的保护装置应置于电路中.(3)线圈的温度测量.许多增安型设备内部是含有线圈绕组的.例如:镇流器.用电阻法进行绕组内部温度的测量.首先,将样品置于不通风的环境中,测量并记录线圈冷态电阻值R和此时的冷态环境温度t.如果没有特殊规定,须按1.1倍额定电压值确定并施加试验电压,直到样品温升稳定.断开电源的同时采取保护措施,防止损坏仪表.例如:测量镇流器线圈,需先将被测线圈两端短接,充分放电,然后开始测量热态电阻,至少测试并记录三个测量点的时间和热态电阻,最后测试并记录此时的热态环境温度t.根据记录的连续测量点的时间和电阻值逆推出断电瞬间的热态电阻值R2.测量结果数据处理仪表温度测量结果保留小数点后1位小数.按照公式计算温升:T=(尺2一R1)(+tI)/RI+(t1一t2)式中,为线圈温升(oC);尺为冷态电阻(n);R:为热态电阻(Q);为冷态环境温度();f为热态环境温度();为0C时导线材料电阻温度系数的倒数,铜线K=235,铝线K=225.在进行线圈的温度测量时需特别注意一点,由于线圈带电时是一个电感电路,因此在测量时选用的设备必须选用能测电感电阻的双路测量系统进行测量.如选用其他设备则可能造成测量结果的不准确甚至测量结果完全相反.5测量最高表面温度值时的注意事项(1)在进行灯具类防爆电气产品最高表面温度测量时,应按照制造厂说明书规定的安装方向和光源种类测定其温度.每个安装方向和光源种类均需进行测量.一般情况下水平安装方向温度最高.(2)无论哪种类型的防爆电气在选择温度测量位置时,均应在最高表面温度点上及其相邻两侧位置上均测量产品的表面温度,以保证测量结果的准确性;并且需测量引人口的最高表面温度.(3)当温升速率不超过2K/h时,认为温度达到了最终温度.测量结果应在该产品的使用最高环境温度下进行修正.6温度组别在产品中的重要意义通过以上对温度组别和测量方法的介绍.我们可以发现生产企业在设计过程中,如果能够正确的测定产品的最高表面温度从而正确的判定产品的温度组别,那么不仅能够达到节约原材料的目的,同时能够缩短设计周期避免走弯路,从而使企业经济效益最大化.收稿日期:2011一o6-23作者简介:赵鹏(1979一).男.2002年毕业于天津理工大学.主要从事防爆电气产品检验及研究工作.(上接第57页)这两个压力信号均具有自检功能,当有压力信号异常时能够自动切除异常的信号,与原来单一压力信号相比这样设计增加了控制回路的可靠性,大大降低了PCV阀的误动或拒动的几率.4总结通过这次对PCV控制系统的改造,使得PCV阀控制系统中硬回路的部分功能改由DCS的软回路来完成.DCS系统编程灵活,操作简单,控制逻辑易读,参数可在线修改,便于热控人员日常维护,并且与继电器搭接的硬回路相比故障率低,安全可靠.改造至今,PCV阀运行正常,