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胶球清洗装置进行自动控制设计工作原理及改造效果
发电厂一期为2×320Mw机组,开式水胶球清洗装置系统,分A、B侧布置,于2011年改造投运。凝汽器开式水胶球清洗装置由胶球系、收球网、集球器和差压测量单元等部分组成,利用水流的作用把胶球挤过凝汽器的不锈钢管或铜管,对其内壁进行重复冲洗,清洗凝汽器冷却管内污垢,提高凝汽器真空度和汽轮机热效率。
现有胶球清洗装置系统可在就地控制柜进行操作,依靠控制柜内施耐德小型PlC实现胶球清洗的程控和就地控制。运行人员在DCs画面无法监视胶球清洗系统的实时运行状态。
利用DCs软件对胶球清洗装置进行自动控制逻辑设计,解决了胶球清洗装置无法远程控制的问题,降低了操作人员的劳动强度,提高了工作效率和设备的自动化水平。
1、胶球清洗装置工作原理
胶球清洗装置的基本工作原理是胶球借助循环水的流动在汽器冷却水管内部通过,回到安装在出口母管上的网板,在胶球泵的作用下不断循环。在胶球的反复擦拭作用下,能有效地去除冷却水管内壁的污垢,提升冷却水管的传热性能,提高凝汽器真空度,以达到降低热损耗的目的。
胶球清洗装置的简易流程如图1所示。
2、胶球清洗装置运行概述
改造后胶球清洗装置主要由胶球泵、收球网、集球器和差压测量单元组成。该设备的运行流程:开启胶球泵→浸球(时间根据自身状态选择)→集球器打开胶球清洗装置开始正常清洗→压差达到设定值→集球器关闭→60min收球网板打开反洗→15min后,收球网关闭→集球器打开,胶球清洗装置进行正常清洗。
基本位:胶球泵停,收球网关,集球阀关。每次投球前将系统
胶球清洗装置的简易流程出人库的工作效率及工艺要求。确保成品人库区不同类型牌号烟箱分拣、码垛功能,确保通路顺畅。在满足生产工艺要求情况下,同时提高设备运行效率。
为了尽快适应物流运输要求,时间要求紧张,在基于机械硬件设备改动较小的情况下,所以问题都集中在上位系统和电控系统上,同时也要评估机器人和一号工程系统的程序修改问题。为此上位系统在设计开发阶段建立模拟环境进行流程调试和功能调试,在现场调试前先完成程序修改功能,确保改进的可实施性,为改进的成功打下基础。终通过成品库自动化码垛系统的改进优化,使产品能够充分配合同城联运成品库出人库增加纸滑托垛型要求,成品库出人库流程在保留原工作模式的情况下,增加纸滑托盘工作模式,并可实现不同模式同时生产的工作要求。
图2设备操作对话框处于基本位。
3、胶球清洗装置手自动逻辑设计
根据设备运行情况及运行人员要求设计相关手自动逻辑。胶球清洗装置在操作画面设置手自动切换按钮,运行人员根据实际需求选择合适的操作方式。
手动控制模式可根据现场运行状况随时启停。自动控制时,在收球网前后差压315kPa或者胶球清洗装置已运行168h信号来时,系统自动投人运行。在胶球清洗装置走程控之前用此逻辑实现手自动状态的确认,例如当胶球清洗装置已运行168h,则关闭集球阀,收球120min,胶球泵停止,后打开收球网。以上步骤完成则sTEP块输出自动状态至程控逻辑。"手动状态"指令会复位计数块,则DsFT块选择输出1,由于在手动状态,sTEP块(块号21)的启动指令条件不满足,即胶球清洗装置投人手动运行。当自动状态运行时,计数模块会开始数,此时DsFT块选择跟踪sTEP块(块号38)的End指令,自动运行结束指令来后,作为自动状态的启动指令,从而实现自动状态的连续。
4、胶球清洗装置自动控制逻辑
胶球泵,收球网执行器和集球阀采用的是短指令,在DEVICE块发出2s的指令,反馈到达后操作随之完成。开关量信号仅有一个单指令,即信号为1时,泵或执行器启动,信号为0时停止。
胶球清洗装置的自动控制逻辑采用程控设计思想。不论是手动还是自动都由DEVICE操作块发出指令,指令经过sTEP块输出相应信号,通过页间开关量输出块xPgDM来实现顺序启停设备。自动投运发出1s脉冲或者运行结束自动投运,作为sTEP块(块号为1)的启动信号指令。例如在差压达到15kPa,收球网执行器已关,且自动投运三个条件都满足后,sTEP块(块号为1)输出关集球阀指令。由手自动控制逻辑发出的信号作为胶球清洗装置自动控制的启动指令,指令经过sTEP块(块号为1)按照运行人员的要求自动进行。在胶球清洗装置恢复到原来的状态后,即完成一次自动反洗。在sTEP块中设置报警点,且各开关量和模拟量的点增加历史趋势。便于运行人员对设备的监视和设备出故障时排查原因。自动停运的控制逻辑也是同样的道理。
5、胶球清洗装置画面设计
为设备设计单独操作对话框,对话框如图2所示。根据运行操作需求,在循环水系统画面中制作本装置的操作框。画面简洁明了,又不影响循环水泵等主要设备的监视与操作。
6、胶球清洗装置改造效果
(1)运行人员可以直观地在DCs上监视和控制设备,方便检修人员维护和检修设备。
(2)增加报警点和历史趋势,便于运行人员对现场设备的监视和故障原因分析。
(3)胶球清洗装置的自动运行,减少了操作人员的工作强度,保证了凝汽器真空度和汽轮机热效率,机组可以安全稳定地运行。
利用DCs软件对胶球清洗装置进行了自动控制逻辑设计,解决了胶球清洗装置无法远程控制的问题,保证了凝汽器的安全高效运行。控制系统维护方便,控制稳定,与主机设备类似,降低备件的库存。整套清洗装置逻辑设计完成后,确保了胶球清洗装置可根据运行状况自动运行,提高了凝汽器的换热效率,保障机组的安全运行。
