2 600 MW机组循环水泵系统的可靠性改造

2 x600 MW机组循环水泵系统的可靠性改造刘海,等2x600MW机组循环水泵系统的可靠性改造Retrofit for Enhancing Reliability of Circulating Water Pump Systemin 2 x600 MW Unit刘海张和民汪亮黄海华(华能重庆珞璜发电有限责任公司,重庆402283)摘要: 针对华能珞璜电厂三期工程循环水液压站压力不易维持控制电源供电单-、程序设计未考虑循泵系统并联运行等现状,采用重新设计液乐站油路结构、增加控制及动力回路冗余供电、优化泵阀联动控制程序以及添加循泵并联运行控制程序等方法,对循环水泵系统进行了全面改造。工程应用结果表明,经过改造后的循环水泵系统在可靠性和运行经济性方面都有了根本性的好转,这将为同类电厂提供参考。关键词:循环水泵液压站电磁阀 逻辑控制 可靠性中图分类号: TK323文献标志码: AAbstract: In accordance with the curent conditions of the circulating water hydraulic station in the phase I of Huaneng Luohuang PowerPlant, i. e. the pressure was unstable , non-redundant power supply, and parallel operation of circulating waler pump sysem had not been con-sidered in the design, overall retroft for the cireulating water pump system is carried out. In the project, the oil system of hydraulic station hasbeen redesigned, the redundant power supply for control and hydraulic loops is added, the joinly control program for pump and valve is opti-mized, and the control program for parall operation of circulating water pumps is replenished. The result of application shows that the reliabili-ty and economic eleet of the rebuilt system are excellent. It is worth to be consuled by other power plants of the same kind.Keywords: Circulaing water pump Hydraulic station Solenoid valve Control logie Reliability当系统油路内循环时，使用电磁阀溢流阀S,S,➊引言(带有17 MPa)的机械保护设定。当电磁阀滥流阀S,循环水泵系统的运行状况直接影响到机组的真空带电时,油泵后管道憋压;S,失电时,油泵后管道泄及汽轮机的效率,它对于电厂的安全稳定运行至关重压。电磁阀S2为保压电磁阀，当S,带电时,油回路闭要。华能珞璜电厂三期工程循环水系统为敞开式循环锁,油系统处于稳压和保压状态,可以在较长周期内稳冷却水系统,四台循环水泵将循环冷却水送人2x住液压站的压力,并大幅度减少油泵的启动次数;当600 MW机组的凝汽器内进行热交换,升温后的冷却水S,失电时,油回路导通,为开阀加压和关阀时泄压提经过凉水塔降温后,进入凝汽器循环利用1-21。该循环水泵系统存在以下问题:①液压油路设计供通道。不合理、压力维持时间太短;②循泵出口蝶阀开启过电磁阀S,为先导式电磁阀，当其带电时,开阀进慢关闭不严;③电磁阀功率和工作电流过大、故障率油回路导通,油缸下腔室充压并打开循泵出口蝶阀;当较高;④四台循泵之间存在安全性隐患'”。S,失电时,回油回路导通,油缸上腔室充压并关闭循本文在充分研究循环水系统的可靠性控制基础泵出口蝶阀。上,提出了对液压站机械系统.液压站电源系统、液压液压站主要技术参数如下:油箱容积为60 L,系统站控制程序泵阀联动程序、循泵控制主程序进行改造最高压力为20 MPa,系统额定流量为2x12 V/min,电的方案,并通过工程应用证明了改造的有效性。机功率为2 x4 kW,转速为1480 r/min,蝶阀直径为DN2200 ,开阀时间为15 ~60s,关阀时间为5 ~60s。1循泵液压站的整体改造该套液压站油泵选用西门子公司生产的进口齿轮改造后的循泵液压站其原理具体如下。泵、液中国煤化工产元件。油缸全密封,二囊氮气压力设计值修改稿收到日期:2009-04-27。合理YHCNMH(顷荷开阀的油压波第一作者刘海,男,1969年生,0年毕业于重庆大学自动控剑专业,获项士学位,高级工程师;主要从事电厂自动控制技术的应用与研究工作。动曲线如图1所示。74PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION VoL 31 No, 2 February 20102 x 600 MW机组循环水泵系统的可靠性改造刘海,等13.5MPa15.0MPa践,其可靠性一直维持在 100%,因此,提出了进一步提高循环水系统的经济性和可靠性的要求。华能珞璜10.SMPa电厂单台机组的循环水系统由一-台低速循泵和一台高开闰油压恢复速循泵组成。两台机组共有两台低速循泵和两台高速4675循泵,机组之间设有相互供水的联络门。理论研究证明,电厂母管制循环水回路是可以实现并联经济运行图1油压波动曲线的I61。Fig.1 Curves of the Aluctuation of oil pressure华能珞璜电厂循泵相互连锁分两种方式:①标准工况下,当机组间供水联络门关闭运行时,单元机组两2系统配套 改造设计台循泵1运1备;②在特殊工况下,当机组间供水联络2.1电源 系统的可靠性设计门开启运行时,四台循泵可以任意运行任意连锁。由重新设计后的液压站动力电源系统和控制电源系于循泵出口蝶阀的开关可靠性高且开关时间在15s之统,采用不同的两段三相四线制380VAC的电源系统内,工程实际试验表明,四台循泵之间进行任意连锁分别为两台油泵提供动力电源，采用220 VAC UPS为时,停运循泵出口压力在8s内压力降到0;当前运行S7-200 PLC提供工作电源。电源配置回路示意图如.循泵出口压力在10s内微降,并在15s内升到额定值图2所示。且保持稳定;联动循泵出口压力在15s内升到额定值三相四线三相四线并保持稳定;在切换期间,机组凝汽器真空稳定,其经380VAC 1路380VAC 2路220V UPs济运行性能和安全可靠性能高。220VAC四台循泵并联运行时.循泵出口母管压力波动曲S7-20024VDC8PLC控制器线如图3所示。0.40.35MPa四电源检测与报警图2电源配置回路示意困0.31MPaFig.2 Schematic of power distibution loop,0.22MPn0.20f- -60不同的两段三相四线制380 VAC电源系统分别经过变压后,通过二极管并联方式,为电磁阀提供冗余图3压力波动曲线的24 VDC工作电源。为保证二极管工作的可靠性,Fig.3 Curves of pressure fluctuation选用10 A容量的二极管,并将二极管安装在特制的散热铝材上。每路交直流电源都分别有电源检测回路来3结束语检测电源的有效性,如果某路电源丢失[4] ,则将在就地针对华能珞璜电厂三期四台循泵液压站在工程中和远方DCS系统中同时给出相应的报警信号。存在的问题,电厂方面对机械系统和控制系统进行了2.2泵阀联动逻辑的可靠性设计自主设计、自主改造。为了保证在循泵启停过程中泵阀联动的可靠性改造后的液压站系统初次升压至额定工作压力时和循泵启停失败时,出口阀能够快速关闭,在进行泵间由300s提升到120s;带负荷开关出口阀时间由平阀联动设计时,主要遵循以下原则:①开关出口蝶阀均40s提升到平均12s;油泵启停频率(补压周期)由的指令,无论其来自就地还是DCS控制器,均为宽度每小时2次降低到约25天1次;泵阀联动成功率和循为1s的脉冲信号,由PLC控制器中的RS触发器保泵互联成功率一直保持在 100%。持输出,以实现对s,电磁阀的驱动;②开过程由蝶阀改造后的系统有效地解决了以下几个问题:①通的开到位信号或关指令进行复位,关过程由蝶阀的过油路改造和密封性提升,油站系统维持压力时间大关到位信号或开指令进行复位。在开关过程中,复幅度排中国煤化工引起的热继电器位指令优先')。故障,②油站的供电方式2.3循泵相互连 锁并联运行的实现和控制刀式王加开利理,儿土1m除MH，CNM H Gair’电源可靠性故循泵液压站改造完成后,经过较长时间的工程实(下转第78页)《自动化仪表》第31卷第2期2010 年2月红外光电技术在热轧板带测宽中的应用周柳光,等量一个宽度值,将测量的宽度值绘成图5所示的曲线。由钢板表面返回到测量区;③把测量区辊道的两个侧壁垂直割开-道口子。采用上述多项技术改进措施后,红外光电测宽仪的输出宽度曲线比较稳定,而且与工艺控制的宽度值比较接近;自动化系统能正常可靠运行,确保了柳钢热轧板带生产的顺利进行,稳定了产品质量和产量。179955百坊江窍痧东京有❺4结束语铜春长度/m板带宽度的测量和控制对提高热轧板带质量和产图5钢卷的 实测宽度Fig.5 Practically measured width of the steel roll量有着极为重要的意义。国产红外光电测宽仪因其技由图5可知,拉窄现象是由红外光电测宽仪出现术的局限性和生产环境恶劣,难以胜任热轧板带厂的宽度测量不准导致的。因时而出现宽度测量不准,无测量要求。因此,国内热轧钢厂多采用价格昂贵的进法为自动控制提供准确的宽度信号,给板带宽度控制口红外光电测宽仪测量和控制板带的宽度,增加了设带来- -定的困难,从而影响板带质量和产量,因此,必备的投资和生产成本。须找出测宽仪宽度测量不准的原因并予以解决。经生国产红外光电测宽仪经本文所述多项技术改造和产现场调查,结合红外光电测宽理论进行分析研究'6) ,排除各类现场干扰后,其应用效果良好,节省了设备投资、降低了生产成本;同时也表明上述行之有效的措施发现生产现场存在如下千扰因素。①轧厚品种时,精轧机组末机架空过,由轧机带有着推广应用的意义。出的大量冷却水以及层流设备侧喷的冷却水聚集在测参考文献[1]王庆有.光电传感器应用技术[ M].北京:机械工业出版社，量区的钢板表面,并产生大量的水蒸气,影响了红外光2007:145 -325.电测宽仪红外信号的正常采集,造成测量不准;[2]王庆有.图像传感器应用技术[ M].北京:电子工业出版社,②轧宽品种时,轧制的钢板离辊道侧壁太近,红2003 :102.热的钢板把测量区的辊道侧壁烤得通红通亮,影响了[3]梅遂生.光电子技术[ M].2版.北京:国防工业出版杜,2008:测宽仪红外信号的正常采集,造成测量不准。193 -213.针对这些生产现场干扰因素,查阅相关技术资[4]黄建梅,杨学友.现场智能传感器[J].电子测量技术,2006,料[7] ,结合柳钢热轧板带生产的实际情况，采取了如下29(3);171 -172.的技术改进措施,从而排除了生产现场的干扰因素,保[5]韩冰.光电控制系统技术与应用[ M].北京:电子工业出版社,2009 :36 -44.证了测宽仪的正常运行。[6]王俊峰,孟令启.现代传感器应用技术[ M].北京:机械工业出①在精轧机组出口增加吹扫装置,清除精轧机组版社2006;15 -24.带出并聚集在钢板表面的冷却水及其产生的水蒸气;[7]张宏建,蒙建波.自动检渊技术与装置[ M].北京:化学工业出②调整层流设备侧喷的角度和流量,避免冷却水版社,2008 :69 -71.(上接第75页)[2]徐海东，刘建华,崔欣,等 火力发电厂循环水系统优化的研究[].障和控制逻辑故障;③改造后,未再出现循环水泵启动华东电力204,324);1)9232.2时其出口逆止门常常无法开启或开启缓慢的现象,并[3]王静明. 600 Mw机组循环水泵液控蝶阀的使用及改进[J].广东电力,2005,18(2) :66 -69.为实现四台循泵并联运行打下可靠性基础;④电厂三[4]刘爱民.提高循环水泵系统可靠性的策略[J].华北电力技术，期两台机组间实现四台循泵相互联锁备用,不仅消除2007(6) :19-21.了本机单循泵运行无备用泵情况下,运行循泵故障或[5]尹洪飞,李志刚,邱树良.循环水泵出口液控蝶阀控制回路的改跳闸时造成机组跳闸的可能性”,同时也提高了机组进研究[J].山东电力技术,08<2) :69 -71.运行的经济性。6]中国煤化工数学模型及其求解方F -15[1]梁广兴循环水泵出口蝶阀的运行及常见故障分析[].广东科7]YHC N M H G技术研究与实施[].技,2008(16):75-76.水利水电技术,2007 ,38(9) :s5 -S7.78PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION VoL. 31 No 2 February 2010