風(fēng)擋竄動導(dǎo)致制粉系統(tǒng)跳閘的分析與處理
華能福州電廠曾發(fā)生2號機D磨煤機冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板失調(diào)（一次風(fēng)量擴散性振蕩），運行人員又碰巧在熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板最低位置時將冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板切手動，盡管這之后他們盡力開大風(fēng)門，磨煤機還是因為一次風(fēng)流量低而跳閘。?
????1調(diào)節(jié)回路介紹?
????福州電廠制粉系統(tǒng)冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板為氣放大驅(qū)動式，熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板主要控制風(fēng)量，而冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板主要調(diào)節(jié)磨煤機的出口溫度，其閥門反饋又送給對方作為的前饋信號。若一次風(fēng)流量低于50％持續(xù)30s則跳閘制粉系統(tǒng)。DCS改造前后冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板的情況對比見表1。?
????2存在的問題?
????DCS改造前后，制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板失調(diào)現(xiàn)象都存在著，只不過改造前由于冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板在切手動作較敏捷，能夠滿足制粉系統(tǒng)的風(fēng)量要求；而DCS改造后，在運行常的畫面上只有小鍵點開或關(guān)功能，要全行程動作冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板，時間上較之原來整整多了一倍以上，在緊急事件發(fā)生時，就嚴(yán)重地制約了處理速度。?
????3原因分析?
????通過分析發(fā)現(xiàn)，在DCS改造之前就存在著制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板失調(diào)現(xiàn)象，造成失調(diào)的原因主要是風(fēng)量測量失準(zhǔn)、擋板驅(qū)動在機械故障、調(diào)節(jié)參數(shù)不匹配等。DCS改造前，當(dāng)制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板出現(xiàn)振蕩，運行人員可以從容地將其切為手動，必要時左右手同時調(diào)節(jié)冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板將風(fēng)量搶回來。原系統(tǒng)的手動全開、全關(guān)的時間為45s，通常情況下熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板只要保持在40％以上能保證制粉系統(tǒng)不會出現(xiàn)風(fēng)量低，所以即使在熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板在0％時切為手動，也只要18s就可以將其開至40％，離“風(fēng)量低持續(xù)30s跳閘麻煤機”的條件還有較大裕度。?
????DCS改造之后，作為硬手操的控制調(diào)節(jié)盤、臺全部被取消，幾乎所有的操作均進入了計算機成了軟手操，只留下了幾個屈指可數(shù)的硬手操按鈕：MFT手動按鈕、主機打閘按鈕、小機打閘按鈕等。當(dāng)運行人員可以在“磨煤機操作盤”、“A~E麻煤機控制”等畫面上控制制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板，機組正常運行時通常在可以同時對5套制粉系統(tǒng)進行臨近的“磨煤機操作盤”畫面上進行操作。在此畫面上，可以使用軟鍵盤進行調(diào)節(jié)擋板的位置指令輸入，也可以使用小鍵點動方式控制擋板（點動一下改變1％，而且1s只接受一次點動），由于空間有限沒有設(shè)計大鍵按鈕（大鍵每次改變3％）。軟鍵盤輸入閥位指令易出錯且不符合運行習(xí)慣，所以運行人員很少使用；又由于切換畫面到“A~E磨煤機控制”上再使用大鍵操作太費時間，緊急情況下也不采用。在運行常用的畫面上全行程調(diào)節(jié)擋板要100s，是原來的一倍多，在處理緊急事件時，其弊端就暴露出來了。在上述福州電廠制粉系統(tǒng)跳閘事件中，先是其冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板發(fā)生擴散性振蕩，磨煤機入口空氣流量發(fā)生大幅度波動。運行人員不得已將磨煤機冷熱風(fēng)擋板控制切為手動，在30s內(nèi)運行人員點動操作冷熱風(fēng)擋板按鈕合計48次，將主控風(fēng)量的熱風(fēng)擋板從14％開至27％，但是熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板開得仍然不夠，致使該制粉系統(tǒng)還是因為入口空氣流量低而跳閘。?
????4處理過程?
????查找歷史數(shù)據(jù)后，發(fā)覺該磨煤機入口空氣流量測量值會間隔性短時間偏大，于是對風(fēng)量變送器進行了徹底的吹掃和校驗。變送器重新投入運行后，情況有所好轉(zhuǎn)，但磨煤機運行時其入口空氣流量調(diào)節(jié)仍會出現(xiàn)振蕩。?
????接著，使用電氣搖表檢查測量線路的絕緣情況，對模擬量輸入模件進行檢測，都沒有發(fā)現(xiàn)異常。但為了徹底根除缺陷，排除測量裝置測量失準(zhǔn)、信號電纜失地干擾，更換了變送器和信號電纜。?
????為了避免再次出現(xiàn)擋板失調(diào)、運行無法及時搶救的情況，著手進行操作畫面及調(diào)節(jié)擋板的邏輯完善。首先是在運行常用的“磨煤機操作盤”畫面上設(shè)法增加了5臺制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)大鍵，供運行在碰到緊急工況時使用。其次，任何的調(diào)節(jié)系統(tǒng)都有可能因為某種原因出現(xiàn)振蕩，當(dāng)振蕩激化到一定程度時應(yīng)該及時將此調(diào)節(jié)系統(tǒng)切除，改由運行人員來接手控制。在缺陷消除后“如測量、控制回路回歸正常），再將調(diào)節(jié)投入自動。基于此，對磨煤機冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板調(diào)節(jié)回路增設(shè)了切手邏輯，如圖1所示。?
??????
????邏輯思路說明如下：當(dāng)由制粉系統(tǒng)給煤量折算出來的空氣流量廟宇值與實際空氣流量相比較超過10％時，顯示此時可能風(fēng)量測量、擋板驅(qū)動、調(diào)節(jié)參數(shù)中的某個環(huán)節(jié)存在問題，其投自動條件不滿足，冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板自行為手動。運行人員可在報警窗中獲知切手動的信息，及時接手控制并通知相應(yīng)人員消除缺陷。?
????之所以在實際空氣流量后加一個3s的延時環(huán)節(jié)，目的是消除脈沖型的測量誤信號。另外，在增設(shè)邏輯時應(yīng)該考慮到特殊工況，比如：RB（快速減負(fù)荷）發(fā)生制粉系統(tǒng)四切一、或制粉系統(tǒng)的給煤機、磨煤機跳閘等情況。原邏輯設(shè)計中，若制粉系統(tǒng)跳閘會立即關(guān)閉其熱風(fēng)截止擋板，一旦熱風(fēng)截止擋板關(guān)到位又將自動狀態(tài)下的熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板關(guān)到底，冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板關(guān)至5％進行吹掃。制粉系統(tǒng)一旦跳閘時，其入口空氣流量的設(shè)定與實際值一般會偏差極大，如果就讓其切手動，那么肯定就不能使冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板及時正確地關(guān)到位。其結(jié)果是大量的一次風(fēng)會漏到爐膛中去，嚴(yán)重影響爐膛的燃燒及一次風(fēng)的控制。所以，在冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板切手動邏輯中要加上“磨煤機運行”和“給煤機運行”?2個條件。再有，為了保證冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板切手時其閥位不在低位，不致使運行一接手控制就必須拼命搶開閥位，使之能有個較好的手動控制環(huán)境，特意再加上“熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板閥位反饋大于25％”。在此項條件不滿足時，如運行人員認(rèn)為切手動后可以控制，則可人工切至手動。?
????當(dāng)然，在調(diào)節(jié)擋板切手動之前，我們還設(shè)計了一個報警回路，即：空氣流量廟宇值與實際空氣流量偏差超過5％時發(fā)出“偏差大”聲光報警，以此提醒運行采取相應(yīng)措施。?
????5處理效果?
????該制粉系統(tǒng)增設(shè)了以上邏輯后，沒有再發(fā)生類似的制粉系統(tǒng)因為調(diào)節(jié)出現(xiàn)振蕩而跳閘的情況，因為一旦出現(xiàn)“空氣流量設(shè)定值與實際空氣流量偏差大”聲光報警，運行人員就會及時采取措施參與控制，糾正調(diào)節(jié)上出現(xiàn)的偏差，即使調(diào)節(jié)出現(xiàn)大振蕩，冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板被迫切為手動，運行人員也可以從容地手動調(diào)整，控制制粉系統(tǒng)的配風(fēng)情況。?
????上述邏輯改造理念不僅應(yīng)用在制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板上，還移植到了送、引風(fēng)機入口調(diào)節(jié)擋板等邏輯上。?
????1調(diào)節(jié)回路介紹?
????福州電廠制粉系統(tǒng)冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板為氣放大驅(qū)動式，熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板主要控制風(fēng)量，而冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板主要調(diào)節(jié)磨煤機的出口溫度，其閥門反饋又送給對方作為的前饋信號。若一次風(fēng)流量低于50％持續(xù)30s則跳閘制粉系統(tǒng)。DCS改造前后冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板的情況對比見表1。?
????2存在的問題?
????DCS改造前后，制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板失調(diào)現(xiàn)象都存在著，只不過改造前由于冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板在切手動作較敏捷，能夠滿足制粉系統(tǒng)的風(fēng)量要求；而DCS改造后，在運行常的畫面上只有小鍵點開或關(guān)功能，要全行程動作冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板，時間上較之原來整整多了一倍以上，在緊急事件發(fā)生時，就嚴(yán)重地制約了處理速度。?
????3原因分析?
????通過分析發(fā)現(xiàn)，在DCS改造之前就存在著制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板失調(diào)現(xiàn)象，造成失調(diào)的原因主要是風(fēng)量測量失準(zhǔn)、擋板驅(qū)動在機械故障、調(diào)節(jié)參數(shù)不匹配等。DCS改造前，當(dāng)制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板出現(xiàn)振蕩，運行人員可以從容地將其切為手動，必要時左右手同時調(diào)節(jié)冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板將風(fēng)量搶回來。原系統(tǒng)的手動全開、全關(guān)的時間為45s，通常情況下熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板只要保持在40％以上能保證制粉系統(tǒng)不會出現(xiàn)風(fēng)量低，所以即使在熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板在0％時切為手動，也只要18s就可以將其開至40％，離“風(fēng)量低持續(xù)30s跳閘麻煤機”的條件還有較大裕度。?
????DCS改造之后，作為硬手操的控制調(diào)節(jié)盤、臺全部被取消，幾乎所有的操作均進入了計算機成了軟手操，只留下了幾個屈指可數(shù)的硬手操按鈕：MFT手動按鈕、主機打閘按鈕、小機打閘按鈕等。當(dāng)運行人員可以在“磨煤機操作盤”、“A~E麻煤機控制”等畫面上控制制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板，機組正常運行時通常在可以同時對5套制粉系統(tǒng)進行臨近的“磨煤機操作盤”畫面上進行操作。在此畫面上，可以使用軟鍵盤進行調(diào)節(jié)擋板的位置指令輸入，也可以使用小鍵點動方式控制擋板（點動一下改變1％，而且1s只接受一次點動），由于空間有限沒有設(shè)計大鍵按鈕（大鍵每次改變3％）。軟鍵盤輸入閥位指令易出錯且不符合運行習(xí)慣，所以運行人員很少使用；又由于切換畫面到“A~E磨煤機控制”上再使用大鍵操作太費時間，緊急情況下也不采用。在運行常用的畫面上全行程調(diào)節(jié)擋板要100s，是原來的一倍多，在處理緊急事件時，其弊端就暴露出來了。在上述福州電廠制粉系統(tǒng)跳閘事件中，先是其冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板發(fā)生擴散性振蕩，磨煤機入口空氣流量發(fā)生大幅度波動。運行人員不得已將磨煤機冷熱風(fēng)擋板控制切為手動，在30s內(nèi)運行人員點動操作冷熱風(fēng)擋板按鈕合計48次，將主控風(fēng)量的熱風(fēng)擋板從14％開至27％，但是熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板開得仍然不夠，致使該制粉系統(tǒng)還是因為入口空氣流量低而跳閘。?
????4處理過程?
????查找歷史數(shù)據(jù)后，發(fā)覺該磨煤機入口空氣流量測量值會間隔性短時間偏大，于是對風(fēng)量變送器進行了徹底的吹掃和校驗。變送器重新投入運行后，情況有所好轉(zhuǎn)，但磨煤機運行時其入口空氣流量調(diào)節(jié)仍會出現(xiàn)振蕩。?
????接著，使用電氣搖表檢查測量線路的絕緣情況，對模擬量輸入模件進行檢測，都沒有發(fā)現(xiàn)異常。但為了徹底根除缺陷，排除測量裝置測量失準(zhǔn)、信號電纜失地干擾，更換了變送器和信號電纜。?
????為了避免再次出現(xiàn)擋板失調(diào)、運行無法及時搶救的情況，著手進行操作畫面及調(diào)節(jié)擋板的邏輯完善。首先是在運行常用的“磨煤機操作盤”畫面上設(shè)法增加了5臺制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)大鍵，供運行在碰到緊急工況時使用。其次，任何的調(diào)節(jié)系統(tǒng)都有可能因為某種原因出現(xiàn)振蕩，當(dāng)振蕩激化到一定程度時應(yīng)該及時將此調(diào)節(jié)系統(tǒng)切除，改由運行人員來接手控制。在缺陷消除后“如測量、控制回路回歸正常），再將調(diào)節(jié)投入自動。基于此，對磨煤機冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板調(diào)節(jié)回路增設(shè)了切手邏輯，如圖1所示。?
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????邏輯思路說明如下：當(dāng)由制粉系統(tǒng)給煤量折算出來的空氣流量廟宇值與實際空氣流量相比較超過10％時，顯示此時可能風(fēng)量測量、擋板驅(qū)動、調(diào)節(jié)參數(shù)中的某個環(huán)節(jié)存在問題，其投自動條件不滿足，冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板自行為手動。運行人員可在報警窗中獲知切手動的信息，及時接手控制并通知相應(yīng)人員消除缺陷。?
????之所以在實際空氣流量后加一個3s的延時環(huán)節(jié)，目的是消除脈沖型的測量誤信號。另外，在增設(shè)邏輯時應(yīng)該考慮到特殊工況，比如：RB（快速減負(fù)荷）發(fā)生制粉系統(tǒng)四切一、或制粉系統(tǒng)的給煤機、磨煤機跳閘等情況。原邏輯設(shè)計中，若制粉系統(tǒng)跳閘會立即關(guān)閉其熱風(fēng)截止擋板，一旦熱風(fēng)截止擋板關(guān)到位又將自動狀態(tài)下的熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板關(guān)到底，冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板關(guān)至5％進行吹掃。制粉系統(tǒng)一旦跳閘時，其入口空氣流量的設(shè)定與實際值一般會偏差極大，如果就讓其切手動，那么肯定就不能使冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板及時正確地關(guān)到位。其結(jié)果是大量的一次風(fēng)會漏到爐膛中去，嚴(yán)重影響爐膛的燃燒及一次風(fēng)的控制。所以，在冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板切手動邏輯中要加上“磨煤機運行”和“給煤機運行”?2個條件。再有，為了保證冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板切手時其閥位不在低位，不致使運行一接手控制就必須拼命搶開閥位，使之能有個較好的手動控制環(huán)境，特意再加上“熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板閥位反饋大于25％”。在此項條件不滿足時，如運行人員認(rèn)為切手動后可以控制，則可人工切至手動。?
????當(dāng)然，在調(diào)節(jié)擋板切手動之前，我們還設(shè)計了一個報警回路，即：空氣流量廟宇值與實際空氣流量偏差超過5％時發(fā)出“偏差大”聲光報警，以此提醒運行采取相應(yīng)措施。?
????5處理效果?
????該制粉系統(tǒng)增設(shè)了以上邏輯后，沒有再發(fā)生類似的制粉系統(tǒng)因為調(diào)節(jié)出現(xiàn)振蕩而跳閘的情況，因為一旦出現(xiàn)“空氣流量設(shè)定值與實際空氣流量偏差大”聲光報警，運行人員就會及時采取措施參與控制，糾正調(diào)節(jié)上出現(xiàn)的偏差，即使調(diào)節(jié)出現(xiàn)大振蕩，冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板被迫切為手動，運行人員也可以從容地手動調(diào)整，控制制粉系統(tǒng)的配風(fēng)情況。?
????上述邏輯改造理念不僅應(yīng)用在制粉系統(tǒng)的冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板上，還移植到了送、引風(fēng)機入口調(diào)節(jié)擋板等邏輯上。?