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      660 MW超臨界機(jī)組給煤機(jī)控制回路優(yōu)化

      2018-03-29 07:19:44馬生翼曹天明張永旺
      機(jī)電信息 2018年9期
      關(guān)鍵詞:給煤機(jī)煤量繼電器

      馬生翼 曹天明 張永旺

      (山西漳電同華發(fā)電有限公司,山西忻州034114)

      0 引言

      某電廠一期裝設(shè)兩臺(tái)660 MW燃煤空冷汽輪發(fā)電機(jī)組。給煤機(jī)的作用是根據(jù)磨煤機(jī)或鍋爐負(fù)荷需要,調(diào)節(jié)給煤量,使實(shí)際給煤量與鍋爐負(fù)荷相匹配,以保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,各參數(shù)在允許范圍內(nèi)變化。給煤機(jī)的可靠性影響機(jī)組的安全運(yùn)行,給煤機(jī)控制電源取自220 V雙電源切換裝置之后,切換過(guò)程會(huì)造成給煤機(jī)控制回路瞬間失電,給煤機(jī)跳閘;給煤機(jī)電機(jī)通過(guò)變頻器控制轉(zhuǎn)速的快慢,從而控制給煤量,而變頻器電源取自380 V電源切換裝置之后,切換過(guò)程中電壓波動(dòng)易造成變頻器欠壓故障。

      1 給煤機(jī)控制回路優(yōu)化前

      該電廠給煤機(jī)控制回路由就地控制柜構(gòu)成,控制電源來(lái)自爐側(cè)控制電源柜,UPS與保安兩路電源切換之后送到給煤機(jī)控制柜,DCS遠(yuǎn)方以及就地的啟停指令通過(guò)K2、K3繼電器接點(diǎn)構(gòu)成的自保持回路形成給煤機(jī)運(yùn)行與停止的控制回路以及給煤機(jī)各種異常聲音報(bào)警。K2繼電器常開接點(diǎn)分別接到給煤機(jī)啟動(dòng)指令達(dá)到自保持的目的,并啟動(dòng)指示燈;K3繼電器常開接點(diǎn)分別接到給煤機(jī)變頻器的5、9端子處,從而控制變頻器的運(yùn)行,另外接到給煤機(jī)演算器的端子排,從而控制演算器的運(yùn)行。機(jī)組正常運(yùn)行期間,如果UPS與保安電源切換,會(huì)造成K2、K3繼電器線圈瞬間失電,接點(diǎn)斷開,導(dǎo)致給煤機(jī)控制回路斷開,變頻器以及演算器停止工作,造成給煤機(jī)跳閘;當(dāng)K2、K3繼電器本身燒壞或者接點(diǎn)接觸不時(shí)良,也會(huì)造成給煤機(jī)控制回路斷開,變頻器以及演算器停止工作,造成給煤機(jī)跳閘,導(dǎo)致機(jī)組甩負(fù)荷或者鍋爐滅火。

      優(yōu)化前給煤機(jī)繼電器控制回路如圖1所示。

      圖1 優(yōu)化前給煤機(jī)繼電器控制回路

      給煤機(jī)電機(jī)通過(guò)變頻器控制,從而控制給煤量大小。該電廠變頻器采用AB POWER FIEX40,具有故障監(jiān)視功能,出現(xiàn)重要故障時(shí)變頻器停止運(yùn)行,故障消失且復(fù)位之后才能重新啟動(dòng)變頻器。而變頻器電源取自爐側(cè)兩路380 V電源切換裝置之后,切換過(guò)程中電壓波動(dòng)易造成變頻器報(bào)故障。數(shù)據(jù)研究表明,當(dāng)變頻器直流母線電壓低于85%時(shí),發(fā)F004報(bào)警。在給煤機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,如果電源切換,電壓波動(dòng),也會(huì)造成F004故障,而此故障需要運(yùn)行人員就地手動(dòng)復(fù)位,遠(yuǎn)方或者就地才能重新啟動(dòng)變頻器,即給煤機(jī)才能重新運(yùn)行,操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng),給鍋爐燃燒及機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)極大隱患。

      2 優(yōu)化及革新內(nèi)容

      為了防止UPS與保安電源切換,造成K2、K3繼電器線圈瞬間失電,或者K2、K3繼電器本身不可靠(如線圈燒壞或者接點(diǎn)接觸不良),造成給煤機(jī)控制回路斷開,變頻器以及演算器停止工作,給煤機(jī)跳閘,現(xiàn)將給煤機(jī)自保持控制回路以及報(bào)警回路改成由PLC控制,PLC采用西門子S7-200系列,PLC輸入端分別接入DCS啟動(dòng)指令、DCS停止指令、就地啟動(dòng)指令、就地停止指令,經(jīng)過(guò)梯形圖邏輯達(dá)到自保持回路,最后通過(guò)輸出線圈分別輸出Q0.0啟動(dòng)變頻器指令以及Q0.1啟動(dòng)演算器指令,Q0.0接到變頻器端子排,QO.1接到演算器端子排。Q1.7為啟動(dòng)給煤機(jī)報(bào)警喇叭指令,Q0.5為送到DCS的給煤機(jī)運(yùn)行反饋信號(hào),Q0.7為延遲啟動(dòng)給煤機(jī)清掃電機(jī)指令。

      優(yōu)化后給煤機(jī)繼電器控制回路如圖2所示。

      給煤機(jī)變頻器采用AB POWER FIEX40,經(jīng)過(guò)技術(shù)人員研究,該變頻器A093參數(shù)為自動(dòng)重新啟動(dòng)延遲時(shí)間,A092參數(shù)為自動(dòng)重新啟動(dòng)次數(shù)。當(dāng)變頻器故障發(fā)生后,按照A093設(shè)置的延遲時(shí)間自動(dòng)復(fù)位故障,如果引起故障條件不存在,故障將復(fù)位并且變頻器將重新啟動(dòng)。此類故障變頻器上電之后最多復(fù)位的次數(shù)為A092所設(shè)置的值。結(jié)合變頻器廠家意見與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,現(xiàn)將A092參數(shù)設(shè)置為9次,A093參數(shù)設(shè)置為3 s,滿足了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際要求。

      3 應(yīng)用效果

      圖2 優(yōu)化后給煤機(jī)繼電器控制回路

      給煤機(jī)220 V控制回路優(yōu)化后進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn):對(duì)給煤機(jī)控制回路220 V兩路電源進(jìn)行互相切換,運(yùn)行中的給煤機(jī)控制回路未失電,給煤機(jī)無(wú)異常跳閘現(xiàn)象,煤量未出現(xiàn)波動(dòng),220 V控制回路可靠性得到了提高,保證了控制電源切換不會(huì)造成給煤機(jī)異常跳閘。

      修改給煤機(jī)變頻器參數(shù),增加自動(dòng)復(fù)位功能,進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn):在DCS上啟動(dòng)給煤機(jī)加出力至30 t/h,斷開給煤機(jī)380 V電源,在給煤機(jī)變頻器發(fā)F004報(bào)警后2~3 s內(nèi),再立即給上電源,變頻器故障自動(dòng)復(fù)位,F(xiàn)004報(bào)警消失,給煤機(jī)煤量最小降至17 t/h,又很快自動(dòng)恢復(fù)原出力30 t/h,數(shù)據(jù)表明給煤機(jī)380 V電源波動(dòng)時(shí),變頻器故障實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位,給煤機(jī)煤量雖出現(xiàn)瞬時(shí)波動(dòng),但能很快恢復(fù)正常煤量運(yùn)行,很好地保證了鍋爐的燃燒穩(wěn)定性,可防范鍋爐燃燒不穩(wěn)造成設(shè)備跳閘等危險(xiǎn)。

      4 結(jié)語(yǔ)

      給煤機(jī)原控制回路設(shè)計(jì)先天性的缺陷及內(nèi)部元件繼電器的老化,繼電器性能不好引起觸點(diǎn)接觸不良,造成了給煤機(jī)頻繁無(wú)故跳閘的現(xiàn)象。給煤機(jī)的頻繁跳閘給機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了安全隱患,并影響了機(jī)組的發(fā)電量及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)給煤機(jī)加裝PLC控制器以及對(duì)變頻器增加報(bào)警自動(dòng)復(fù)位功能之后,給煤機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行得到有效保障,這就降低了因給煤機(jī)頻繁跳閘引起的機(jī)組發(fā)電量不穩(wěn)定性,保證了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行,節(jié)約了檢修成本,并減少了工作人員的檢修維護(hù)量,提高了設(shè)備的可靠性和安全性,延長(zhǎng)了設(shè)備壽命,減少了設(shè)備資金的投入,杜絕了不必要的費(fèi)用發(fā)生。從機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,該給煤機(jī)控制回路的優(yōu)化,對(duì)于提高同類給煤機(jī)運(yùn)行可靠性具有借鑒和推廣意義。

      [1]曲良森.滄東電廠一期給煤機(jī)控制回路優(yōu)化分析[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2014(32):74.

      [2]王振海,孫惠,張婷婷,等.給煤機(jī)頻繁故障分析及解決方法[J].內(nèi)蒙古石油化工,2012(22):65-68.

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