循環(huán)水泵及液控蝶閥控制系統可靠性分析及改造

第27卷第3期廣東電力Vol.27No.3.2014年3月GUANGDONG ELECTRIC POWERMar.2014loi: 10. 3969/j issn. 1007-290X. 2014. 03. 005循環(huán)水泵及液控蝶閥控制系統可靠性分析及改造郭凌云(廣東大唐國際潮州發(fā)電公司，廣東潮州515723)摘要:對廣東大唐潮州電廠(chǎng)循環(huán)水泵、液控蝶閥控制系統存在的問(wèn)題進(jìn)行了介紹和分析，并提出提高可靠性改造的優(yōu)化措施。這些措施大大提高了循環(huán)水泵及液控蝶閥控制系統的可靠性及機組的安全性。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;液控蝶閥;可靠性;分散控制系統.中圖分類(lèi)號: TK264. 1文獻標志碼: B文章編號:1007-290X(2014 )03-0019-04Analysis and Reform on Reliability of Circulating Water Pump andHydraulic-control Butterfly Valve Control SystemGUO Lingyun(Chaozhou Power Generation Co.，Ltd.， Guangdong Datang International Power Generation Co.，Ltd. ，Chaozhou,Guangdong 515723，China)Abstract: This paper introduces and analyzes existing problems of circulating water pump and hydraulic-control butterflyvalve control system in Guangdong Datang Chaozhu power plant and proposes optimization measures for improving reliabili-ty. Referred measures are feasible to greatly improve reliability of circulating water pump and hydraulic-control butterflyvalve control system and safety of the unit.Key words: circulating water pump; hydraulic-control butterfly valve; relibility; distributed control system發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水系統的運行狀況直接影響機組真系統4臺循環(huán)水泵及配套設備都布置在機組的公用空及汽輪機的效率，而循環(huán)水泵出口液控蝶閥是循系統控制器中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )耦合器分別和1號、2號環(huán)水泵系統的重要組成部分，其安全性非常重要。機組分散控制系統( distributed control system,根據廣東大唐國際潮州發(fā)電廠(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)潮州發(fā)電DCS)主網(wǎng)控制器連接叮。廠(chǎng))在生產(chǎn)中的一些實(shí)踐經(jīng)驗，介紹提高循環(huán)水及1.2循環(huán)水泵控制系統存在問(wèn)題液控蝶閥控制系統可靠性的--些改造措施。a) 4臺循環(huán)水泵共用一對控制器，一 旦這對1循環(huán)水泵控制系統存在的問(wèn)題及提高可控制器出現異常，4臺循環(huán)水泵將同時(shí)失去監視且不能進(jìn)行操作，引起4臺循環(huán)水泵跳閘的同時(shí)，造靠性的改造措施成2臺機組跳閘的事故。1.1循環(huán)水泵控制系統中國煤化工別是在檢修期間。由潮州發(fā)電廠(chǎng)1號、2號機組為600MW火力發(fā)于YTHCNMHG同一個(gè)控制器進(jìn)行控電機組，每臺機組配備2臺循環(huán)水泵，2臺循環(huán)水制，劉1百機組的循外水米進(jìn)行維護的同時(shí)勢必影泵出口母管通過(guò)聯(lián)絡(luò )門(mén)可以互為聯(lián)鎖備用。循環(huán)水響另外1臺機組循環(huán)水泵的安全穩定運行，特別是對循環(huán)水泵邏輯結構的修改、下裝更是不宜實(shí)行，極不利于循環(huán)水泵控制系統邏輯結構的完善。收稿日期: 2013-11-0720廣東電力第27卷1.3提高循環(huán)水控制系統可靠性的改造方案件。若循環(huán)水泵在運行，關(guān)向15°信號誤發(fā)，將導將原公用控制系統中1號、2號機組中循環(huán)水.致循環(huán)水泵跳閘，真空下降，影響機組安全運行;泵、液控蝶閥的邏輯增加到1號、2號機組SCS 3、啟動(dòng)第一- 臺循環(huán)水泵時(shí)需要開(kāi)15" 信號返回循環(huán)水SCS4控制器中。泵才能啟動(dòng)，若開(kāi)15°信號故障時(shí)，則導致液控蝶循環(huán)水系統冷卻水供水泵1(包括冷卻水供水閥已開(kāi)，但循環(huán)水泵無(wú)法啟動(dòng)。電廠(chǎng)曾多次出現開(kāi)泵1前后電動(dòng)門(mén))由1號機組來(lái)控制，冷卻水供水15°開(kāi)關(guān)故障導致循環(huán)水泵無(wú)法啟動(dòng)和關(guān)15"開(kāi)關(guān)而泵2(包括冷卻水供水泵2前后電動(dòng)門(mén))由2號機組誤報而導致運行中的循環(huán)水泵誤跳閘的事故。來(lái)控制，冷卻水供水泵3(包括冷卻水供水泵3前c)循環(huán)水泵啟動(dòng)時(shí)，蝶閥在120 s未全開(kāi)保護后電動(dòng)門(mén))仍放在公用控制系統控制。增加兩個(gè)冷跳循環(huán)水泵邏輯設置條件單一，當全開(kāi)限位開(kāi)關(guān)故卻水泵供水母管壓力信號變送器，1號、2號機組障無(wú)信號返回時(shí)，會(huì )導致循環(huán)水泵在啟動(dòng)120s后各送去一.路信號。又觸發(fā)保護而跳閘。2013 年6月南京某電廠(chǎng)運行水一水熱交換器、沖洗水泵、1號和2號機組中380 V循環(huán)水A段母線(xiàn)分支發(fā)生接地故障，母循環(huán)水泵出口母管聯(lián)絡(luò )門(mén)、1號和2號機組攔污柵線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘，該段所帶循環(huán)水系統熱控電源1失排污溝沖洗水電動(dòng)門(mén)等仍然在公用循環(huán)水系統中。電，此時(shí)電源2正在停電進(jìn)行定值檢查，因此造成對循環(huán)水泵控制系統進(jìn)行改造后，1號、2號出口液控蝶閥控制電源失電，引發(fā)循環(huán)水泵運行與機組循環(huán)水泵控制系統將完全獨立，利于對每臺機出口蝶閥關(guān)閉保護工作，4號循環(huán)水泵跳閘，3號組的循環(huán)水泵控制系統進(jìn)行單獨控制和維護及其邏循環(huán)水泵聯(lián)鎖啟動(dòng)后由于未收到蝶閥開(kāi)信號，又跳輯的更新、優(yōu)化和下裝，消除了因為循環(huán)水泵控制開(kāi)，機組循環(huán)水中斷，低真空保護動(dòng)作，機組跳閘。系統出現異常而影響機組安全運行的隱患，也提高d)油壓低聯(lián)合啟動(dòng)油泵補油條件不合理。原了機組運行的經(jīng)濟性[2]。設計思想是在關(guān)蝶閥時(shí)，關(guān)指令存在，液壓油泵不2液控蝶閥控制系統存在的問(wèn)題及提高可會(huì )聯(lián)合啟動(dòng)，當蝶閥關(guān)到位后，關(guān)閥指令消失，若此時(shí)全開(kāi)限位未脫開(kāi)，油壓低信號就會(huì )將油泵聯(lián)靠性的改造措施啟，把蝶閥開(kāi)啟，導致母管中循環(huán)水倒流，容易損2.1液控蝶閥控制系統壞循環(huán)水泵，且嚴重影響機組安全。2011年7月，潮州電廠(chǎng)循環(huán)水泵出口蝶閥為重錘式液控止回電廠(chǎng)停運2號機組A循環(huán)水泵的過(guò)程中，由于限閥53]，控制裝置為就地可編程序控制器(program-位開(kāi)關(guān)故障，導致- -直存在開(kāi)關(guān)到位反饋信號，在mable logic controller，PLC)控制。 液控蝶閥開(kāi)啟蝶閥關(guān)閉循環(huán)水泵停運后，由于油壓低聯(lián)鎖啟動(dòng)油通過(guò)液壓油泵運行打壓實(shí)現的，關(guān)閉是通過(guò)卸壓電泵的回路導通，油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)，液控蝶閥又重新打磁閥帶電將油壓卸掉，靠重錘的重力將蝶閥關(guān)閉。開(kāi)，導致機組循環(huán)水倒流，循環(huán)水泵倒轉，運行人液控蝶閥_上共裝有全關(guān)、開(kāi)向15”、關(guān)向15*、全員及時(shí)處理才未造成機組跳閘。開(kāi)4個(gè)機械限位開(kāi)關(guān)。主機畫(huà)面上監控液控蝶閥的e)只有一路電源取自循環(huán)水泵房A0BLN00所有信號是經(jīng)就地PLC處理后送至DCS。段，一旦此路電源發(fā)生故障，且不能在短時(shí)間內恢2.2液控蝶閥控制系統存在問(wèn)題復，液控蝶閥液壓油壓力將不能維持液控蝶閥正常a)循環(huán)水泵出口液控蝶閥為就地PLC控制方運行，由于卸壓電磁閥為帶電卸壓關(guān)閉蝶閥，一旦式，由于PLC內部組態(tài)邏輯無(wú)法在線(xiàn)實(shí)時(shí)監視，電源故障，將導致液控蝶閥無(wú)法關(guān)閉，而此時(shí)如果旦液控蝶閥出故障，檢修維護人員無(wú)法及時(shí)查看循環(huán)水泵跳閘，則母管中循環(huán)水倒流，容易損壞循邏輯信號并進(jìn)行處理，特別是出現故障后無(wú)歷史追環(huán)水中國煤化工:]憶，不利于事故分析(4。MYHCNMHG廠(chǎng)停運中的B循環(huán)水b)液控蝶閥控制元件安裝位置環(huán)境惡劣，陰泵出口蝶閥控制電源故障，引起A循環(huán)水泵出口暗潮濕，限位開(kāi)關(guān)很容易出現卡澀、接線(xiàn)處進(jìn)水短蝶閥控制電源失去，造成蝶閥關(guān)閉，循環(huán)水泵跳路等故障，且液控蝶閥掉錘保護跳水泵的判斷條件閘，機組循環(huán)水中斷跳閘[0]。單一，只用關(guān)向15° (即蝶閥關(guān)閉75° )信號作為條g)就地控制也是通過(guò)PLC實(shí)現，沒(méi)有實(shí)現真第3期郭凌云:循環(huán)水泵及液控蝶閥控制系統可靠性分析及改造21正意義上的就地控制。液控蝶閥全開(kāi)反饋信號h)液控蝶閥采用PLC控制，液控蝶閥的PLC接收DCS或就地控制柜的開(kāi)閥和關(guān)閥指令，其開(kāi)循環(huán)水泵運行120sH幾AL液控蝶閥求F未全開(kāi)保護跳泵閥、關(guān)閥、油壓低聯(lián)合啟動(dòng)油泵、油壓高聯(lián)停油泵邏輯均在PLC中實(shí)現，無(wú)法監視和及時(shí)強制邏輯，循環(huán)水泵出口壓力高]不便事故分析[7]。圖2優(yōu)化后蝶閥未全開(kāi)保護跳泵邏輯i)就地液控蝶閥無(wú)液壓油壓力變送器，DCS無(wú)法監視油壓，不利于運行人員提前判斷液控蝶閥鎖啟動(dòng)油泵條件中加入開(kāi)閥指令，開(kāi)閥指令發(fā)出后由復位一置位(R-S)觸發(fā)器保持，不妨礙油泵的正是否工作正常。常聯(lián)鎖啟動(dòng)。關(guān)閥時(shí)，關(guān)閥指令將開(kāi)指令復位，無(wú)2.3 提高液控蝶閥可靠性改造方案.論全開(kāi)反饋是否存在都不會(huì )聯(lián)合啟動(dòng)油泵，其邏輯2.3.1 液控蝶閥控制元件改造a)新增密封性良好的開(kāi)向15”和關(guān)向15' 兩個(gè)結構如圖3所示。非接觸式的感應開(kāi)關(guān)，防止出現由于機械式限位開(kāi)油壓低_關(guān)卡澀造成循環(huán)水泵無(wú)法啟、停的事故發(fā)生。[蝶閥全開(kāi)反饋}聯(lián)鎖啟動(dòng)液壓油泵b)取消蝶閥油站上的中間端子，油壓高低信開(kāi)閥指令號和電磁閥電源線(xiàn)等接線(xiàn)直接連至就地控制箱中，關(guān)閥指令]-s同時(shí)更換質(zhì)量可靠的油壓開(kāi)關(guān)等控制元件。圖3油壓低聯(lián)鎖啟動(dòng)油泵條件c)對限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行密封處理，在出線(xiàn)處涂抹玻璃膠，防止限位開(kāi)關(guān)進(jìn)水導致接點(diǎn)短路誤報;定d)增加循環(huán)水系統異常硬光字報警信號，將期對限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行活動(dòng)，每15天利用循環(huán)水泵停原來(lái)送至PLC的油壓高、油壓低、油溫高、控制運的機會(huì )對所有的限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行活動(dòng)試驗，防止限電源消失等信號送至DCS7。位開(kāi)關(guān)卡澀。e)增加液控蝶閥液壓油壓力變送器，將油壓2.3.2液控蝶閥控制 進(jìn)人DCS模擬量信號上傳DCS并在DCS畫(huà)面上做壓力顯示取消就地控制柜內的PLC，液控蝶閥的控制點(diǎn)。邏輯直接在主機DCS內實(shí)現，同時(shí)對部分控制邏2.3.3就地電氣控制 回路設計輯進(jìn)行優(yōu)化。為了提高液控蝶閥電源的可靠性，再各送一路a)掉錘保護判斷邏輯優(yōu)化。若液控蝶閥掉錘，電源至液控蝶閥控制柜，兩路電源在液控蝶閥控制會(huì )引起循環(huán)水泵出口壓力(測點(diǎn)在循環(huán)水泵與蝶閥柜中用接觸器切換，并在柜門(mén)上增加指示燈，用來(lái)之間)急劇.上升，故將循環(huán)水泵出口壓力的高限值指示主、備電源的運行狀態(tài)。取消PLC后，就地作為掉錘保護的判斷條件。優(yōu)化后掉錘保護邏輯結控制電源改為220 V交流電直接控制，消除了危構如圖1所示。險集中在電源模塊上的問(wèn)題，提高了控制系統的可靠性。因220V交流供電的卸油電磁閥型號沒(méi)有關(guān)向15°替代，且24 V直流供電的電磁閥使用壽命較長(cháng)，- -AL | 液控蝶閥掉錘聯(lián)鎖120 s二 泵幾停止循環(huán)水泵運行」故保留原有的電源模塊和卸油電磁閥，電源模塊只為卸油電磁閥供電。[循環(huán)水泵出口壓力高F圖1優(yōu)化后掉錘保護邏輯中國煤化工b)循環(huán)水泵啟動(dòng)時(shí)蝶閥在120s未全開(kāi)保護跳MYHCNMHG決定了循環(huán)水泵及出泵邏輯優(yōu)化。增加循環(huán)水泵出口壓力高作為蝶閥未口蝶閥控制系統、電源配置及控制邏輯必須是可全開(kāi)保護跳泵的判斷條件。優(yōu)化后蝶閥未全開(kāi)保護靠，同時(shí)能夠為運行及檢修人員及時(shí)發(fā)現缺陷提供跳泵邏輯如圖2所示。遠方報警信息，潮州電廠(chǎng)通過(guò)對循環(huán)水泵及液控蝶c)油壓低聯(lián)鎖啟動(dòng)油泵邏輯優(yōu)化。油壓低聯(lián)閥控制系統進(jìn)行改造，大大提高了循環(huán)水泵及液控22廣東電力第27卷蝶閥控制系統的可靠性，為循環(huán)水系統的安全運行WANG Jingming. 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