技術(shù)頻道

      SIPART PS2 智能閥門定位器在華能大連電廠的應(yīng)用

      一、工程產(chǎn)生背景

      ---- 華能大連電廠位于大連市郊的渤海灣海岸,靠近大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),距市中心約30公里。是我國(guó)利用外資、集資辦電建成的大型火電廠,現(xiàn)擁有裝機(jī)容量140萬(wàn)千瓦,由四臺(tái)35萬(wàn)千瓦燃煤機(jī)組組成。其中一期工程兩臺(tái)火力發(fā)電機(jī)組使用日本設(shè)備,分別于1988年9月和12月投入運(yùn)營(yíng)并具有70萬(wàn)千瓦的發(fā)電能力。;二期擴(kuò)建工程于1996年3月動(dòng)工,1998年12月先后投入運(yùn)營(yíng)。目前,華能大連電廠生產(chǎn)的電量通過(guò)東北電網(wǎng)上網(wǎng)銷售。幾年來(lái),該廠年發(fā)電量都在38億度以上,工廠生產(chǎn)的全過(guò)程基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。目前該廠的發(fā)電能力已達(dá)到105萬(wàn)千瓦。李鵬總理和電力部史大楨部長(zhǎng)都對(duì)該廠提出了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的要求,希望將華能大連電廠建成全國(guó)電力企業(yè)的樣板,并達(dá)到國(guó)際一流水平。

      ---- 但由于一期工程設(shè)備已應(yīng)用多年,設(shè)備老化,部分系統(tǒng)控制水平相對(duì)落后,在熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)方面,外圍控制設(shè)備故障過(guò)多、不可靠,調(diào)節(jié)用執(zhí)行器大多都是氣動(dòng)執(zhí)行器,是八十年代的產(chǎn)品,其性能不好,調(diào)節(jié)門拒動(dòng)、震動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,調(diào)節(jié)誤差大。有些自動(dòng)化設(shè)備已不能滿足高速發(fā)展的自動(dòng)化系統(tǒng)需求,在這種情況下,閥門定位器的改造就應(yīng)運(yùn)而生,此次改造首先對(duì)一期2#機(jī)組進(jìn)行改造,涉及風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)門6套,磨煤機(jī)冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板10套,燃燒器擺角控制4套,高低旁壓力及減溫水調(diào)門6套,及其他調(diào)節(jié)門20套以及二次風(fēng)擋板13套;

      二、SIPART PS2智能閥門定位器與招標(biāo)方要求比較:

      ---- 廠家對(duì)閥門定位器的技術(shù)性能要求及西門子SIPART PS2智能閥門定位器的性能比較如下:

      招標(biāo)方要求西門子SIPART PS2
      1應(yīng)為高精度電子定位系統(tǒng);高集成度微處理器的數(shù)字電子定位系統(tǒng)
      2定位與反饋一體可一體也可分體安裝
      3具備自動(dòng)調(diào)校和手動(dòng)校對(duì)、操作功能具備自動(dòng)調(diào)校和手動(dòng)校對(duì)(無(wú)須外加設(shè)備)、操作功能
      4自帶空氣濾網(wǎng)和必要的壓力表濾網(wǎng)可外加,壓力表可以選配(模塊式)
      5其輸入、輸出必須是4-20ma的電流信號(hào)其輸入、輸出是0/4-20ma的電流信號(hào)(兩線制、四線制可選)
      6能夠在-30-70度環(huán)境下連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行能夠在-30-80度環(huán)境下連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行
      7具有抗強(qiáng)電磁干擾能力具有抗強(qiáng)電磁干擾能力
      8抗溫度漂移及能力具有抗溫度漂移及能力
      9防水、防塵能力防護(hù)等級(jí)IP65

      ---- 除具有上述優(yōu)點(diǎn)外,西門子SIPART PS2 智能定位器還具有以下特點(diǎn)::

      1. 直行程和角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用同一類型的閥門定位器,直行程和角行程只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的幾個(gè)參數(shù)的設(shè)置,這增加了設(shè)備應(yīng)用的互換性、靈活性;
      2. 安裝簡(jiǎn)單,高度自動(dòng)化調(diào)校,并且免維護(hù)運(yùn)行,這意味著節(jié)省時(shí)間,應(yīng)用方便;
      3. 三個(gè)按鍵和雙行LCD顯示可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)捷的操作和編程;
      4. 具有零位和行程范圍的手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能;
      5. 具有可選的或可編程的輸出特性;
      6. 具有自診斷功能;
      7. 耗氣量極少;
      8. 設(shè)定值和控制變量極限值可進(jìn)行選擇;
      9. 可進(jìn)行設(shè)置閥門"緊密關(guān)閉" 功能;
      10. 可進(jìn)行死區(qū)設(shè)置;
      11. 在線自適應(yīng)程序意味著即使在惡劣的環(huán)境條件下也能高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)控制;
      12. SIPART PS2定位器內(nèi)固化的參數(shù)可提供許多功能,定位器可進(jìn)行靈活簡(jiǎn)單的組態(tài),例如閥門特性,行程限定或分程操作;
      13. 溫度和壓縮空氣壓力的變化對(duì)SIPART PS2定位器的影響可以忽略;

      三、工程實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決辦法:

      1. 4個(gè)燃燒器擺角閥門定位器安裝,閥門行程達(dá)到400mm,所以要進(jìn)行直行程大位移向小位移(可測(cè)量范圍)的轉(zhuǎn)換,原先老的定位器采用彈簧加壓力傳感器的方式,但彈簧有震動(dòng),此次改造采用斜鐵的方式,是將閥門定位器的行程導(dǎo)軌貼在斜鐵上,把垂直方向的較大的位移轉(zhuǎn)換成水平方向的較小位移,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況良好,

      2. 1個(gè)高壓旁路溫度調(diào)節(jié)閥和2個(gè)低壓旁路溫度調(diào)節(jié)閥,也同樣存在上述問(wèn)題,由于此閥門水平放置,為便于安裝及減少測(cè)量連接件的重量,此次改造采用萬(wàn)向節(jié)的方式,但有點(diǎn)誤差,但對(duì)于300mm的量程來(lái)說(shuō),2~3mm的誤差可忽略,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況較好;

      3. 6個(gè)風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門,為角行程工作方式,甲方要求帶失電保位功能,既當(dāng)閥門定位器的電源消失時(shí),應(yīng)使閥門保持當(dāng)前位置,以避免一旦DCS供來(lái)的4~20mA信號(hào)(DCS供給閥門定位器的AO信號(hào)不冗余)消失,使風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門迅速進(jìn)入全開或全關(guān)的位置,而使鍋爐出現(xiàn)較大的壓力波動(dòng),可能引起鍋爐跳閘,而引起生產(chǎn)事故,我們采用電流繼電器加電磁閥的工作方式,當(dāng)DCS的信號(hào)消失時(shí),用電磁閥鎖住風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門的汽缸氣源,由此實(shí)現(xiàn)失電保位功能;

      4. 在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)需注意,在有震動(dòng)的場(chǎng)合,對(duì)閥門定位器要進(jìn)行死區(qū)設(shè)置,否則,由于西門子SIPART PS2 智能定位器采用微處理器對(duì)給定值和位置反饋?zhàn)鞅容^,如果微處理器檢測(cè)到偏差,它就用一個(gè)五步開關(guān)程序來(lái)控制壓電閥,壓電閥將控制指令轉(zhuǎn)換為氣體位移增量,當(dāng)控制偏差不大(低速區(qū)),定位器輸出連續(xù)脈沖,進(jìn)行精確調(diào)節(jié),由于震動(dòng)將使閥門定位器進(jìn)行無(wú)休止的精確調(diào)節(jié)狀態(tài),這勢(shì)必影響調(diào)節(jié)閥的使用壽命,死區(qū)設(shè)置使上述問(wèn)題得到很好解決;另外,還需進(jìn)行閥門禁閉功能的設(shè)置,以避免閥門關(guān)不死,既閥門汽缸中有殘余的壓力;

      ---- 上述西門子SIPART PS2智能閥門定位器已于2003年6月在華能大連電廠成功投入使用,其應(yīng)用的方便、靈活性,控制精度高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),得到用戶的好評(píng),為西門子SIPART PS2智能閥門定位器贏得了較高的聲譽(yù),也為我們進(jìn)一步應(yīng)用西門子SIPART PS2智能閥門定位器積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)!

      本文由 大連中德控制系統(tǒng)有限公司 賽成文 供稿


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