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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2008/4/25 17:59:57
安徽平圩发电有限责任公司(以下简称平电公司)＃1、＃2机组自投产以来，由于二台机组均设计为开式循环运行方式，凝汽器循环水进水管无二次滤网，每年夏季都因循环水温度高，水中污物多，机组真空下降而多次被迫降负荷，进行凝汽器半边解列掏脏，洪水期间更甚，增加了机组的操作维护量，由于凝汽内部的恶劣环境，严重影响检修人员的身体健康。机组频繁解列，影响迎峰渡夏和安全稳定运行。2002年10月至2003年4月份分别对凝气器循环水进水管进行加装二次滤网改造。
一、二次滤网一次系统简述
平电公司二台机组凝汽器型式为双壳体、双背压、双进双出、单流程横向布置，本次改造采用单元制，在凝汽器A/B列循环水进水管处各加安装一套二次滤网系统，控制系统也采用单元制，一一对应方式控制，相互独立。
1)一次系统组成：主要由旋转滤网，排污阀及管路组成(图1)。
2)二次滤网系统的工艺过程：过滤——降压——滤网反洗。采用降压反洗的原理工作，反洗过程中，反洗转子持续在整个滤网网面上转动，滤网上被转子覆盖区域内的杂质所承受的前后压差下降，因覆盖区域的网面不受冷却水正向压差的影响(已完全释压)，纤维状杂质进入自由状态。同时，由于排污阀打开，该区域水流反向，产生反洗水流，将杂质冲离网板，进入凝汽器循环水出水管，排入淮河。
二、二次滤网的程控系统
2.1程控系统组成
程控系统主要由PLC可编程控器、人机界面智能终端(HMI)、反洗电机、电动排污阀及差测量系统等组成。该程控系统的核心选用西门子公司生产的SIMATICS7-300系列PLC作为前控制主机，SIMATICCPU选用313C，其单元制程控系统的组态(图2)。
SIMATICS7-300系列PLC是一种小型的模块化、结构化、具有数据高处理功能的专用计算机，它主要用于工业实时控制系统。由于S7-300系列的PLC自动控制系统是一种全系列、全兼容、高可靠性的程控系统，开放性好，具有较高的性能价格比，因此本次改造选用SIMATICCPU313C＋OP170B人机界面组成的程序控制系统，SIMATICCPU313C主机，工作内存达32KB，外插存储卡，最大可扩充到4MB，采用浮点运算。
SIMATICS7-300系列PLC的特点：
(1)灵活性：各种不同性能CPU和种类齐全的1/0模块及功能模块，可组成不同的控制系统，模块可任意混配。相同的硬件结构支持不同软件。
(2)高性能：高速的指令处理系统，使程序运行更短，根据不同的用户程序，其I/0刷新速度，范围在1ms～6000ms不等，预设在150ms。
(3)适应性：高电磁兼容和强振动、冲击性，温度范围从-25℃～60℃，使其具有更高的工业环境适应性。
2.2二次滤网的控制方式
(1)基本控制方式——差压控制。当滤网前后差压达到设定值时(反洗值)，程序自动启动滤网连续反洗，每次程序控制反洗时间为60sec。当差压值低于反洗值时，程序自动停止滤网反洗。
(2)安全保护方式——时间控制。在设定的时间内，无论差压是否达到设定值(反洗值)，程序自动启动滤网反洗一次。
(3)连续反洗抽制方式。当杂质很多时，可设定时间让程序控制滤网连续几个小时都在反洗。差压系统参与联锁保护、报警。
(4)手动运行方式。所有运行程序均可由运行人员通过人机操作屏上的功能键启动单个设备。启动顺为：先开排污阀，再启动反洗转子。停顺序为：先停反洗转子，再关排污阀。差压系统不参与联锁保护，只报警。
2.3系统联锁保护
在下列特殊情况下，滤网实现自动反洗：
(1)压差保护，自动模式下，压差测量系统负责监控整个滤网系统的运行。当滤网差压值达到高高值时，程序自动延时10sec，报警，并启动滤网连续反洗(一次5min)，自动判断系统差压值。
(2)当对压差取样管脏堵冲洗时，可通过在人机操作屏上的设定的压差系统冲洗功能键，进行压差取样管冲洗，此时程控系统自动启动滤网连续10min反洗，且程控系统在压差系统冲洗的10min内，程序自动解除系统压差值锁保护。
(3)洗转子自动堵转反转护，即程控系统一旦接到反洗转子被杂物卡住信号，程序不受运行方式限制，自动启动反洗转子反转报警。
(4)由手动切至自动时，程序自动将滤网反洗一次。
2.4接口信号
(1)本次改造除增加中文的人机界面触摸屏的通讯信号和现场设备的接口信号外，还保留了和机组DCS之间的接口信号，构成完整的二次滤网程控系统。
例如堵转力矩信号、反洗转子安全开关信号、排污阀的阀位和力矩信号、滤网差压高高信号、控制系统故障信号、远方启动滤网反洗信号以及滤网差压模拟量信号(4～20mnA)
(2)人机界面触摸屏(HNI)：人机界面触摸屏是个智能显示终端，主要由液晶显示、功能键盘、系统键盘三个部分组城(图3)，中文方式下的人机界面触摸屏与PLC之间的通讯，采用MPI口通讯方式联接，由于人机界面已集成在S7-300操作系统内，由A7-300操作系统自动地完成数据的传送，运行和检修人员可直接通过人机界面触摸屏完成下列工作：
a、参数设置和修改：通过人机界面触摸屏F9～F14软功能键，完成如下设置：△p清洁值、△p反洗值、△p高高值设定、每反洗一次时间设定、连续反洗时间设定、定期反洗时间设定、排污阀动时间设定、压差信号反洗延时设定、压差信号高高延时设定、压差系统冲洗时间设定、压差系统故障时定期反洗时间设定等等。
b、设备的启、停控制、状态显示以及报警和运行管理。
2.5软件设计
程控系统控制软件用符合IEC1121-1标准的SIMATICSTEP7V5.0软件，对程控系统进行组态和程序用户软件编写，程序用软件主要采用FBD编辑器进行编写。整个程序主要分自动方式下的正常滤网反洗、自动方式下的滤网连续反洗、手动方式下的滤网反洗、系统保护和报警显示以及人机界面信息显示。
1)滤网差压设定值参数修改程序
2)滤网正常反洗程序
三、经济效益分析
本系统安装调试后，各项功能均满足系统要求并收到了良好的经济效益。凝汽器清脏比过年同期减少15次，若按往年一次解列掏脏需4～5小时，电量损失多达120万千瓦时，仅此一项，上网电量同比增加了多达1800多千瓦时，并节约了大量燃油。特别是今年夏季淮河发生历史以来最大洪水，＃1、＃2机组凝汽器未发生脏堵，机组安全稳定运行。截止到8月20日，在今年的迎峰渡夏期间，凝汽还末进行一次清脏。从而避免了因设备频繁操作、维护而给机组、人员带来了不安全了隐患：此外，由于进入凝汽器循环水质的改善，减少了凝汽器铜管结垢、腐蚀、泄漏，提高了铜管传热效率，机组真空明显提高，供电煤耗同比也降低了2克/千瓦时，全年经济效益更好。
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