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摘要：本文针对韶关发电厂300MW机组气力除灰控制系统运行过程中出现的流程繁琐、程控流转不畅等问题进行分析，通过对控制逻辑的优化与调试及现场设备的部分改造，经过近三年时间的不断总结、改善，逐步解决了300MW机组气力除灰控制系统故障频发的问题。
关键词：气力除灰 程控流转不畅 逻辑优化
一、概述
韶关发电厂300MW机组干灰控制系统负责机组的除灰、压缩空气、飞灰输送等各个分系统的监视、运行操作。上位机主要完成系统所覆盖分系统的设备的操作以及系统运行参数的显示、计算、报警、打印以及PLC系统的组态和调试；PLC接收上位机的操作指令，完成对被控设备的控制和联锁保护，同时将从现场采集到的信号经过处理后通过以太网提供给上位机。
干灰控制系统包括10、11号机组的干灰系统。两台机组干灰系统所属设备、工艺流程及控制方式相同，只是PLC型号不同，10号机组PLC是采用美国AB公司的SLC500系列控制器；11号机组PLC是采用Modicon公司QUANTUM系列控制器。
二、存在问题
1. 每台机组的干灰系统均分为四电场，每电场含8个独立仓泵，在实际运行过程中，单个仓泵在阀门、温度、压力参数等方面出现异常后，程序无法自动跳开故障仓泵，导致相应电场控制程序自动退出，整套气力除灰流程终止，等待故障排除，因此影响了整个机组干灰系统的投运。
2. 由于平衡阀动作不到位的现象较普遍，并且行程开关经常存在剩磁现象导致平衡阀行程状态无法准确反馈至PLC控制系统，程控系统判断故障后跳闸，导致下步流程无法继续执行。再如若设备检修、修复时间长，将直接导致干灰系统无法投入。
3. 因无自动吹堵功能，输灰管经常出现堵塞现象。
4. 除灰渣、干灰上位机（操作员站）工作不稳定易“死机”。
5. 主备CPU 不能实现冗余热备用，副卡内设备参数与主卡逻辑组态不一致，主卡故障后，程控系统只能返回初始状态开始运行。
6. 因机械方面对两台机组干灰系统电除尘一、二电场的进料阀和出料阀的阀体变更为陶瓷阀，取消了密封气源。电除尘三、四电场的出料阀的阀体变更为陶瓷阀，取消了密封气源，相应的在气力输灰控制程序中应取消密封阀设备控制程序及流程中与密封阀相关的联锁条件，但实际却未及时修改，导致控制逻辑与现场实际情况不符，经常出现自动退出现象。
三、解决方案
1. 根据调查情况，针对导致气力除灰程控系统故障频发的主要原因，对两台机组干灰程控流程、控制逻辑进行了优化，方案如下：
1.1每个输灰仓泵都能通过上位机单独设置检修状态，在单个仓泵设置检修时，不影响气力输灰流程的自动运行。在上位机上点击该设备，可打开它的操作画面，上面有解列按钮，可以选择其是否解列，处于解列即检修状态，不影响输灰流程。
1.2每个阀门在上位机上都实现了手动打开和关闭的操作。
1.3完善系统自动吹堵程序：在控制流程中增加了自动吹堵程序，当自动吹堵程序投入后，进气压力高信号出现且保持360秒后系统自动进入自动吹堵程序。
1.4在输灰流程选择自动模式时，平衡阀用开、关指令作为阀的全开、全关状态反馈。
1.5其它控制逻辑优化内容：
1） 解列的设备强制关闭。
2） 开反馈信号没有返回，不影响程控。
3） 关反馈没有返回程控中断（设1分钟故障报警）。
4） 高料位信号报警，整个电场的进料阀和平衡阀全关，执行下一步，不影响下一流程。
5） 程序任何步序出现“程控失败”按“隔离”按钮后：
打开出料阀；
开进气阀、补气阀、（当压力大于50KPa）开助吹阀；
压力小于0KPa时关闭进气阀、补气阀和助吹阀；
关出料阀；
程序自动返回初始状态。
四、效果跟踪及改进措施
1. 11号机组于2010年5月份，10号机组于2011年1月分别实施逻辑优化后，经过一年时间观察发现现场设备仍然存在一定的弊端，例如：
1） 两台机组干灰控制系统气动阀气源软管、快接头在现场工作环境恶劣、振动剧烈、灰尘多的情况下，存在容易爆裂漏气、容易脱落以及行程开关故障频繁现象；
2） 干灰上位机使用时间已达八年之久，电子元件老化严重，“死机”现象趋于频繁，另外，10号机组CPU主副卡无法实现冗余热备用始终是制约干灰系统安全运行的重要安全隐患。
2. 改进措施：
2012年5月份，利用机组大小修机会，将干灰系统原气源软管更换为耐压高，防腐蚀性能、防震性能强型号为HHQY系列的不锈钢汽源金属软管，用密封性好、连接牢固的金属接头更换原有压式卡口接头，使用接触面大，感应灵敏度高的新型磁控行程开关（磁控开关型号CJR-5CM-220KH）更换原有行程开关。
10号机组上位机及PCU升级改造项目也正在积极策划中。
五、改造效果
项目实施至今，干灰系统的缺陷率明显降低，干灰系统的投入率平均值同比上年度由76%增至91%以上。至2011年底取消水力除灰系统以后，干灰系统均可实现100%满投入率，从未出现过因干灰系统故障导致机组停机的情况，从而也大大降低了检修及运行人员的设备维护强度。
效益计算：11号机组每天出灰4000吨，每年出灰约145万吨，每吨煤灰价格为60元，按照出灰效率提高15%计算，新增出灰利润为1450000×15%×60=1305万元。另外，通过项目实施也大大提高了现场人员的技术水平。
六 结束语
随着近年环保压力的增加，干灰系统所产生的经济效益已逐渐受到相应的重视，但关于干灰设备有关的技术和经验相对缺乏，使干灰产出很不理想。此次通过对韶关发电厂300MW机组气力除灰程控流程、控制逻辑的优化，大大降低了系统运行故障率，使每台干灰系统产出都能达到设计值，确保了干灰系统的高投入率，对于增加经济效益和社会效益起到一个极大的促进作用，希望能为设备有类似情况的单位提供一些参考。
参考文献
1. 韶关发电厂热控设备检修规程 厂内资料
2. Modicon PLC控制系统说明书 厂家资料
3. Modicon PLC软件编程学习资料 厂家资料
4. 美国AB公司的SLC500系列软件说明书 厂家资料
关键词：气力除灰 程控流转不畅 逻辑优化
一、概述
韶关发电厂300MW机组干灰控制系统负责机组的除灰、压缩空气、飞灰输送等各个分系统的监视、运行操作。上位机主要完成系统所覆盖分系统的设备的操作以及系统运行参数的显示、计算、报警、打印以及PLC系统的组态和调试；PLC接收上位机的操作指令，完成对被控设备的控制和联锁保护，同时将从现场采集到的信号经过处理后通过以太网提供给上位机。
干灰控制系统包括10、11号机组的干灰系统。两台机组干灰系统所属设备、工艺流程及控制方式相同，只是PLC型号不同，10号机组PLC是采用美国AB公司的SLC500系列控制器；11号机组PLC是采用Modicon公司QUANTUM系列控制器。
二、存在问题
1. 每台机组的干灰系统均分为四电场，每电场含8个独立仓泵，在实际运行过程中，单个仓泵在阀门、温度、压力参数等方面出现异常后，程序无法自动跳开故障仓泵，导致相应电场控制程序自动退出，整套气力除灰流程终止，等待故障排除，因此影响了整个机组干灰系统的投运。
2. 由于平衡阀动作不到位的现象较普遍，并且行程开关经常存在剩磁现象导致平衡阀行程状态无法准确反馈至PLC控制系统，程控系统判断故障后跳闸，导致下步流程无法继续执行。再如若设备检修、修复时间长，将直接导致干灰系统无法投入。
3. 因无自动吹堵功能，输灰管经常出现堵塞现象。
4. 除灰渣、干灰上位机（操作员站）工作不稳定易“死机”。
5. 主备CPU 不能实现冗余热备用，副卡内设备参数与主卡逻辑组态不一致，主卡故障后，程控系统只能返回初始状态开始运行。
6. 因机械方面对两台机组干灰系统电除尘一、二电场的进料阀和出料阀的阀体变更为陶瓷阀，取消了密封气源。电除尘三、四电场的出料阀的阀体变更为陶瓷阀，取消了密封气源，相应的在气力输灰控制程序中应取消密封阀设备控制程序及流程中与密封阀相关的联锁条件，但实际却未及时修改，导致控制逻辑与现场实际情况不符，经常出现自动退出现象。
三、解决方案
1. 根据调查情况，针对导致气力除灰程控系统故障频发的主要原因，对两台机组干灰程控流程、控制逻辑进行了优化，方案如下：
1.1每个输灰仓泵都能通过上位机单独设置检修状态，在单个仓泵设置检修时，不影响气力输灰流程的自动运行。在上位机上点击该设备，可打开它的操作画面，上面有解列按钮，可以选择其是否解列，处于解列即检修状态，不影响输灰流程。
1.2每个阀门在上位机上都实现了手动打开和关闭的操作。
1.3完善系统自动吹堵程序：在控制流程中增加了自动吹堵程序，当自动吹堵程序投入后，进气压力高信号出现且保持360秒后系统自动进入自动吹堵程序。
1.4在输灰流程选择自动模式时，平衡阀用开、关指令作为阀的全开、全关状态反馈。
1.5其它控制逻辑优化内容：
1） 解列的设备强制关闭。
2） 开反馈信号没有返回，不影响程控。
3） 关反馈没有返回程控中断（设1分钟故障报警）。
4） 高料位信号报警，整个电场的进料阀和平衡阀全关，执行下一步，不影响下一流程。
5） 程序任何步序出现“程控失败”按“隔离”按钮后：
打开出料阀；
开进气阀、补气阀、（当压力大于50KPa）开助吹阀；
压力小于0KPa时关闭进气阀、补气阀和助吹阀；
关出料阀；
程序自动返回初始状态。
四、效果跟踪及改进措施
1. 11号机组于2010年5月份，10号机组于2011年1月分别实施逻辑优化后，经过一年时间观察发现现场设备仍然存在一定的弊端，例如：
1） 两台机组干灰控制系统气动阀气源软管、快接头在现场工作环境恶劣、振动剧烈、灰尘多的情况下，存在容易爆裂漏气、容易脱落以及行程开关故障频繁现象；
2） 干灰上位机使用时间已达八年之久，电子元件老化严重，“死机”现象趋于频繁，另外，10号机组CPU主副卡无法实现冗余热备用始终是制约干灰系统安全运行的重要安全隐患。
2. 改进措施：
2012年5月份，利用机组大小修机会，将干灰系统原气源软管更换为耐压高，防腐蚀性能、防震性能强型号为HHQY系列的不锈钢汽源金属软管，用密封性好、连接牢固的金属接头更换原有压式卡口接头，使用接触面大，感应灵敏度高的新型磁控行程开关（磁控开关型号CJR-5CM-220KH）更换原有行程开关。
10号机组上位机及PCU升级改造项目也正在积极策划中。
五、改造效果
项目实施至今，干灰系统的缺陷率明显降低，干灰系统的投入率平均值同比上年度由76%增至91%以上。至2011年底取消水力除灰系统以后，干灰系统均可实现100%满投入率，从未出现过因干灰系统故障导致机组停机的情况，从而也大大降低了检修及运行人员的设备维护强度。
效益计算：11号机组每天出灰4000吨，每年出灰约145万吨，每吨煤灰价格为60元，按照出灰效率提高15%计算，新增出灰利润为1450000×15%×60=1305万元。另外，通过项目实施也大大提高了现场人员的技术水平。
六 结束语
随着近年环保压力的增加，干灰系统所产生的经济效益已逐渐受到相应的重视，但关于干灰设备有关的技术和经验相对缺乏，使干灰产出很不理想。此次通过对韶关发电厂300MW机组气力除灰程控流程、控制逻辑的优化，大大降低了系统运行故障率，使每台干灰系统产出都能达到设计值，确保了干灰系统的高投入率，对于增加经济效益和社会效益起到一个极大的促进作用，希望能为设备有类似情况的单位提供一些参考。
参考文献
1. 韶关发电厂热控设备检修规程 厂内资料
2. Modicon PLC控制系统说明书 厂家资料
3. Modicon PLC软件编程学习资料 厂家资料
4. 美国AB公司的SLC500系列软件说明书 厂家资料