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浅谈除氧器压力自动调节系统的改造



1  自动投入应达到的技术要求

    (1) 按照《热工自动调节系统运行技术指标及试验导则》的要求,除氧器压力调节系统试验应满足以下要求:① 正常运行工况下,低压除氧器压力应保持在给定值+2kPa范围内。② 低压除氧器压力给定值改变5kPa时,调节系统应在1min内将压力稳定在新的给定值。

    (2) 昌吉热电热工自动调节系统投入率应在80%以上。

    热工自动调节系统投入率= (自动调节系统投入总数)/(全厂自动调节系统总数)*100 %。

    昌吉热电热工自动调节系统总数为17套,分别为#1、#2、#3炉主汽温度、给水、主汽压力、炉膛负压、送风、#1、#2除氧器压力自动调节系统。因三套送风及两套除氧器压力自动调节系统未投入运行,投入率为12/17?71%<80%。不能满足要求。

2  投入改造

    昌吉热电#1、#2除氧器压力自动调节系统原使用的调节器为 DDZ-S系列模拟式调节器,因为功能单一,且数字信号无法传输,不能实时监测操作器的状况,不能满足系统要求。笔者使用了炉侧尚未投入自动的系统调节器,即川仪生产的KMM可编程序调节器,先内部做了试“改型”。KMM调节器为可编程数字调节器,采用数字技术,以微处理机作为运算、判断和控制的核心,具有智能化、适应性强、灵活性强、可靠性强的优点。它由CPU、ROM、PAM、输入输出接口等硬件及系统程序、用户程序等软件组成。KMM调节器具有45个功能运算模块,在调节器内部,功能模块采用软接线,将它们进行组和(即组态),就完成了运算控制功能。仅需改变程序就能实现系统控制方案的改变。它具有5点数字量输入和3点数字量输出,5点模拟量输入和5点模拟量输出,在CPU内部进行A/D、D/A转换,充分满足系统信号量需求。

    在编制程序中,原只接入了一路压力信号,因为#1、#2除氧器压力之间互相影响,为解决其耦合现象,故在调节系统软、硬件中除本除氧器压力值外,又增加了一路输入信号,即另一除氧器压力。在程序中,将两者乘以一个比例系数后相加,做为此程序的压力输入,效果顿时改观。

    又由于#1、#2除氧器空间压力接近大气压,压力变送器安装位置离测点位置处较远,压力修正大。因此,在除氧器水位变化的情况下,空间压力变化不及时,直接影响变送器正压侧的信号随除氧器空间压力而变化缓慢,从而不能及时反映出除氧器空间压力的瞬时变化。并且,仪表及自动信号共用一台变送器,危险较为集中。所以,针对这一情况,笔者又在除氧塔处增加了一台压力变送器,消除了静压影响,自动信号与仪表分开,使得送入调节系统的信号更加真实、可靠,调节质量更好。

    原除氧器压力调节装置都为川仪十厂生产的DKJ-4500调节阀,属于双座式调节阀,运行中调节阀漏流量大,当调节阀全关时除氧器空间压力仍然上升,执行器动作迟缓,抗干扰性差,执行器位置反馈器零点漂移严重,调节品质不能满足要求。执行器与调节阀改造后的设备采用川仪十厂同日本横河先进生产技术合资生产的CV3000型调节阀和ZSB6.0-60型智能电动执行器。

    ZSB6.0-60型智能电动执行器带有伺服放大器等功能,均与二期设备功能相同。它适用于各类工艺过程自动控制系统之中,它接受上位调节仪表的控制信号,输出直线位移和机械力,操纵各类阀门的开度,调节工艺管路中流体介质的流量,实现工艺参数的自动控制。

    它是以单片微处理控制器为核心的智能化仪表,与传统的模拟仪表相比,具有显著的优越性:① 兼容4~20mA模拟信号及符合HART通信协议的数字信号,系统构成灵活、适应性强;② 一体化结构,不需另配伺服放大器;③ 智能定位,精度高、阻尼特性好;④ 具有电制动功能,不带机械制动器,无摩擦磨损,工作寿命长;⑤ 现场按键手动操作,并带调节信号及阀位信号等多参数显示;⑥ 无触点中途限位,确保系统安全;⑦ 具有现场断线、偏差过大、电机堵转、过热等多种故障诊断及报警、处理等功能;⑧ 具有正反转作用识别、阀门流量特性变换、用户设定任意流量特性曲线功能;⑨ 数字滤波,抗干扰能力强,无触点位移传感器,可靠性高。

    安装后,压力调节性能明显提高,但阀位指示不理想,计算得知,输入阻抗过大,因执行器本身带有伺放功能,故将伺服放大器拆除,系统重新布线,随后阀位指示正常。因ZSB6.0-60型智能电动执行器接收4~20mA控制信号,故操作器改为DFQ-2103型弱电控制操作器,此操作器操作输出信号为4~20mADC,允许负载0~600?。跟踪精度为±0.5%FS,提高了系统的可靠性和稳定性。

3  软件设计

    (1) 调节器压力输入采用两除氧器压力各自乘以一个比例系数后相加,做为此程序的压力输入。
    (2) 各通道信号分布情况:在模拟量输入第一通道,输入#1除氧器压力;在模拟量第二通道,输入#2除氧器压力;在模拟量第三通道,输入#1除氧器压力装置阀位反馈。
数字量输入包括:操作器手/自切换的数字量输入,及外部连锁信号。
    (3) 正反作用设置:切换开关置于OFF。即PID调节动作为反作用(SP大于PV时,输出增加)。
    (4) 可变参数的计算:除氧器压力量程为(0~60)kPa ,调节定值分别是15 kPa和25 kPa,高、低值限幅模块输入量P2均设为5%,故程序中可变参数PR1=0.470,可变参数PR2=0.200。
    (5) 运算周期选择200ms。
    (6) 在能投入的基础上,提高调节品质,为可用率达到80%以上,不断改变比例带、积分时间,最后比例带定值为75.0,积分时间为0.45。
按照《热工自动调节系统运行技术指标及试验导则》的要求进行试验,经多次实验,均能满足要求。

4  结语

    (1) 提高了该厂热控水平,自动投入率大幅提高。#1、#2除氧器压力自动的投入后,使昌吉热电自动投入率提高到82.3%。并达到技术监督及贯标要求。

    (2) 采集的除氧器压力信号均为在除氧塔处新增的压力变送器信号,避免因静压影响带来的示值误差。能够及时调节除氧器空间压力,使#1、#2除氧器远传压力信号更真实,便于运行人员监视、调整。

    (3) 提高了除氧器运行的安全性。

    (4) 减轻了检修维护量。


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