凝结水精处理系统部分典型控制问题分析及处理
发布: 2007-1-29 23:41 | 作者: londsky | 来源: 河南电力2005年第4期 | 查看: 475次
(1. 阳城国际发电有限责任公司,山西晋城048102 ;2. 牡丹江电力工业学校,黑龙江牡丹江157011 )
[摘 要]: 对阳城电厂凝结水精处理系统调试与运行中遇到的典型控制问题做了初步分析,并提出了处理意见。
[关键词]: 精处理 控制问题 分析
1 前言
阳城电厂一期工程建成6 ×350MW 机组,以专厂专线专供方式往江苏供电。阳城电厂凝结水精处理系统由意大利TK 公司整体供货,采用中压式处理系统,对凝结水进行100 %处理,从整体运行情况来说,该套系统安全可靠,自动化水平较高。
凝结水精处理系统采用自动控制,控制程序设计是否完善直接关系到机组的安全稳定运行。在调试与运行中发现凝结水精处理系统控制程序存在安全隐患,下面就我们遇到的典型控制问题作总结分析。
2 精处理进出口电动门开关逻辑问题
2.1 现象及存在的问题
阳城电厂凝结水精处理与机组凝结水系统连接简化系统图见图1 。
在精处理系统试投运时发现其投运逻辑存在严重问题,其逻辑如图2 所示。
从程序逻辑中可以看出,在精处理系统投运之前,要求精处理进出口电动门关闭,精处理旁路电动门打开;在精处理系统正常投运后才打开精处理进出口电动门并同时关闭其精处理旁路电动门。这样的程序逻辑存在以下两个严重影响机组安全运行的问题:
1可能造成凝结水断流
在精处理系统投运之后,才打开精处理进出口电动门,同时关闭其旁路电动门,如果精处理进出口电动门故障未能及时打开,而精处理旁路电动门却在关闭过程中,这样很容易造成凝结水断流,凝结水泵憋压跳闸,给
机组安全运行带来不安全因素。
②造成凝结水泵大流量保护跳闸
精处理系统在投运前系统压力大约为0MPa ,凝结水泵出口压力在3. 0MPa 以上,在精处理系统投运之后才打开进出口电动门同时关闭其旁路电动门,凝结水泵出口突然遇到一个低压空间,会使凝结水泵出口压力骤然降低而流量突然增大,造成凝结水泵大流量保护跳闸。
2.2 逻辑修改及效果
以上两个问题的存在,主要是因为投运时凝结水精处理系统进出口电动门开关逻辑不合理造成的,由此,凝结水精处理系统投运逻辑作如下修改(见图3) 。修改后的逻辑是在精处理系统投运之前首先打开精处理进出口电动门和旁路电动门,这样更符合实际需要,实践也证明修改后的逻辑是安全可靠的。
图3
3 混床树脂输送时精处理大流量保护解列
3.1 现象及存在问题
为保证精处理系统设备的安全运行,精处理系统设计有如下四个保护解列条件:
(1) 精处理混床入口温度最高55 ℃;
(2) 精处理系统压差最大0. 25MPa ;
(3) 精处理系统最大处理流量250kg/ s ;
(4) 精处理单台混床最大处理流量125kg/ s。
阳城电厂凝结水精处理系统使用中,经常在混床失效树脂输送结束后混床泄压时(表1 步序5 执行过程中) ,出现精处理系统大流量保护解列。
表1 混床失效树脂送出程序如下表:
步序 | 程序描述 | 时间控制 |
0 | 混床退出运行 | 0min |
1 | 混床放水 | 2min |
2 | 混床进压缩空气 | 1min |
3 | 混床失效树脂输送 | 10min |
4 | 树脂管道冲洗 | 1min |
5 | 混床排水泄压 | 2min |
查阅历史数据(见表2) 和历史曲线(见图4) ,发现大流量是由于树脂输送床体在泄压时产生的一个错误信号造成的。当时#1混床和#3 混床运行,10:10 #2 混床开始树脂输送,10:26 #2 混床树脂输送结束执行泄压时, #2 混床产生一个76.8kg/s 的虚假流量,精处理系统总流量超过250kg/s 致使精处理系统解列。
3.2 原因分析
经分析错误信号的发生有其程序设计和系统设计两方面的原因。
3.2.1 程序设计原因
精处理系统共设混床三台,采取两运一备的运行方式,在每台混床出口各安装有一个流量计,而精处理系统进出口并未安装有流量计,精处理系统流量的取值是由三台混床的出口流量信号叠加产生的,不管混床是在运行或停运备用,它的流量总是精处理系统流量的一部分,所以树脂输送床体在泄压时产生的一个流量错误信号也成了精处理系统流量的一部分,以致造成精处理系统解列。
3.2.2 系统设计原因
系统设计原因主要是流量计安装位置不妥造成的,如图5 。
混床出水管经树脂捕捉器后垂直上走,混床出口电动门安装高度与入口电动门安装高度几乎一致,而混床出口孔板流量计安装在树脂捕捉器与出口电动门之间,靠近出口电动门位置,位置较高,混床失效树脂送出前有一个进压缩空气升压过程(表1 步序2) ,这样,混床中的一部分水被压缩进入垂直的出口管道,混床树脂输送结束后,混床有一个排水泄压过程(表1 步序5) ,此时混床顶部排水门(如图52 所示) 打开,混床出口垂直管道中积水迅速流经混床孔板量计从混床出口
管排水门排出(如图5 箭头6 所示) ,只要水流经过孔板产生了压差,混床孔板流量计就会测量出一个流量信号,测量到的流量值最大能达76.8 kg/s ,这样,三台混床出口流量值相加超过250kg/s ,延时2 秒精处理系统大流量保护解列。
3.3 解决措施
基于上述原因分析,解决失效混床树脂输送后混床泄压时精处理系统大流量保护解列问题的措施有如下三种:
①改变混床出口流量计安装位置,将其安装在混床出口电动门之后。但是,阳城电厂精处理混床布置在汽机房零米,空间拥挤,在混床出口电动门之后没有位置,该措施难以实现。
②降低混床出口电动门安装高度,使混床出口流量计位于混床出口电动门之后。考虑到降低混床出口电动门安装高度会影响混床投运前的充水效果,给机组稳定运行带来隐患,本措施也不可取。
③优化程序设计,精处理系统总流量取值为两台运行混床的流量值相加,备用混床的流量不再作为精处理系统流量的一部分。
由于需要外国专家来修改程序,所以在此问题解决之前,为了避免失效混床树脂输送后混床泄压时精处理系统大流量保护解列,在树脂输送前打开精处理系统的手动旁路,分流部分流量,以保证系统正常运行。
4 总结
在凝结水精处理系统自动控制技术中,不当的程序设计可能造成重大设备损坏,甚至导致机组解列。正因如此,某些火电厂凝结水精处理系统宁愿选择手动运行方式,或者只对凝结水进行50%处理。凝结水精处理系统采用自动控制实现无人值班是发展的必然,做好凝结水精处理系统安全运行是机组安全运行的需要,在凝结水精处理系统自动控制程序设计中,应避免造成凝结水断流,避免精处理系统频繁解列给机组稳定运行带来冲击。
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