試論首鋼自備電站機(jī)爐控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀和改進(jìn)
存在的主要問(wèn)題
首鋼自備電站投產(chǎn)12年為首鋼發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn),但是人們對(duì)現(xiàn)代控制技術(shù)與主體工藝設(shè)備在可控性和施工質(zhì)量方面的磨合配套估計(jì)不足,也逐漸暴露出一些問(wèn)題,主要是:
(1) N-90控制范圍過(guò)大、過(guò)全、過(guò)于集中,大量電器設(shè)備甚至液壓傳動(dòng)的信號(hào)也都進(jìn)人N-90。有些與主工藝流程無(wú)關(guān)的局部系統(tǒng)如沖渣、吹灰,很長(zhǎng)時(shí)間才用一次,也進(jìn)入N-90。還有些工藝設(shè)備可控性差,經(jīng)常需人工現(xiàn)場(chǎng)干預(yù).如磨煤機(jī)系統(tǒng)也全部進(jìn)人N-90。使N-90集中操作監(jiān)視、分散控制、分散危險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮不夠,整個(gè)系統(tǒng)投資也降不下來(lái)。3號(hào)機(jī)改上PLC指M-984 )和數(shù)采.就是對(duì)這個(gè)問(wèn)題的反思和探索。
(2)過(guò)程站選址不理想,1號(hào)、3號(hào)站均處于煤粉倉(cāng)下部.房間密封條件差.長(zhǎng)期漏粉、漏水。尤其是過(guò)程站電纜人口,靠近磨煤機(jī)爆發(fā)口上方,多次被磨煤機(jī)爆燃引燃電纜。2號(hào)爐投產(chǎn)時(shí)鋪設(shè)的電纜已燒壞80%以上。現(xiàn)1號(hào)、3號(hào)站地板下電纜層內(nèi)已積滿煤粉,一旦因爆燃引燃電纜則會(huì)釀成重大事故。
(3)作為事故處理手段和應(yīng)急措施,機(jī)、爐投產(chǎn)后陸續(xù)增加了部分電氣、儀表盤(pán)。包括N-90的OIU,數(shù)字站也一起放在汽機(jī)間的} . 2m層偏跨和鍋爐加藥間,環(huán)境極差,進(jìn)出不便,也不安全,且把整個(gè)系統(tǒng)搞得支離破碎,不倫不類,易產(chǎn)生新的隱患。N_90的OIU操作接口,經(jīng)10年長(zhǎng)期使用后部件已嚴(yán)重老化,觸摸式智能鍵盤(pán)都已嚴(yán)重破損。原制造商早已升級(jí)換代不再生產(chǎn)。而且原oIu由于系統(tǒng)環(huán)路通訊過(guò)于擁擠則經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象,影響正常生產(chǎn)監(jiān)視操作。其上位機(jī)v}xl lasso小型機(jī)因其內(nèi)存和速度都不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)要求和環(huán)境條件,在投產(chǎn)后s}-}年就遭淘汰。
(4)用于3號(hào)機(jī)的MIGO:}1的X32和IAA數(shù)采系統(tǒng),故障不斷,經(jīng)8年運(yùn)行已有50 9}0信號(hào)不能輸人,也無(wú)法購(gòu)置備件。這種情況隨時(shí)間推移還會(huì)與日俱增。4號(hào)爐的X32在承擔(dān)重要參數(shù)的監(jiān)視及重要回路的調(diào)節(jié)方面也難如人意,總之,對(duì)上述間題的改進(jìn)和完善已迫在眉睫。
4對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)完善的意見(jiàn)
筆者經(jīng)認(rèn)真調(diào)研,反復(fù)思考,在多方聽(tīng)取生產(chǎn)、維護(hù)和管理部門(mén)人員的各方面意見(jiàn)后,站在設(shè)計(jì)人員角度,認(rèn)為從保首鋼生產(chǎn)用電的大局出發(fā),從電站的實(shí)際效益出發(fā),利用每年一次大修機(jī)會(huì),對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行有計(jì)劃有步驟的改造、完善,直至最終消除隱患是十分必要的。
總體改造的內(nèi)容,按照輕重緩急的原則依次是:
(1)分步拆遷1號(hào)3號(hào)站和機(jī)、爐臨時(shí)值班室內(nèi)的N-9i1和儀表、電氣盤(pán),機(jī)爐分開(kāi)控制,在鍋爐$m平臺(tái)南端汽水分析室改建1號(hào),2號(hào)爐控制室,樓上為過(guò)程站,樓下($m層)為控制室。在汽機(jī)$m平臺(tái)北端副跨外改建1號(hào)、2號(hào)機(jī)控制室及過(guò)程站。
(2)對(duì)N-ga消腫減肥,精簡(jiǎn)控制范圍,提高控制質(zhì)量和可靠性,改變大而全、過(guò)分集中的情況:一是對(duì)絕大部分水泵、電機(jī)、電動(dòng)閥門(mén)交由電氣或PLC控制;二是對(duì)一些無(wú)需自動(dòng)調(diào)節(jié)或工藝根本就不具備條件的回路,交由儀表盤(pán)上手操器操作;三是工藝設(shè)備自成系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)備,不再經(jīng)過(guò)N-90,如汽輪機(jī)5臺(tái)保護(hù)柜全部從N-90中摘出,獨(dú)立工作。
(3)對(duì)現(xiàn)有N-9U的OIU操作接口單元和上位系統(tǒng)改造升級(jí)有兩種做法:一是去掉OIU,上位監(jiān)視管理采用通用工業(yè)微機(jī)裝載FIX}emacs為上位軟件。UIU在投產(chǎn)之初繼續(xù)與工業(yè)微機(jī)并存,然后待操作工熟悉后逐步去掉QIU。利用通用微機(jī)的豐富工控軟件,還可以使人機(jī)界面更加友好,實(shí)現(xiàn)中文顯示操作;二是將PCU的通訊模塊和上位系統(tǒng)向I:VF`I-9i?升級(jí)。INFI-90與t}_}a在模件級(jí)兼容,PCU可利用原有設(shè)備,只需更換原有的LIM和BIM為NIS和NPM,將環(huán)路接口CIU03更換為ICI,然后去掉QIU,更換為以通用工業(yè)微機(jī)為載體的~ducoor-NT操作員站。
本方法充分利用N-90舊有設(shè)備,只在上位部分更換必要設(shè)備及軟件就可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的升級(jí)換代,且可先升級(jí)一臺(tái)QIU,待消化吸收其技術(shù)后,再考慮全面的升級(jí)。
兩種方法都是采用通用工業(yè)微機(jī)和WindowsNT操作系統(tǒng)及TCPlIP開(kāi)放型通訊協(xié)議,傳輸速率可高達(dá)lOMHz,每秒可傳送幾萬(wàn)個(gè)IIO數(shù)據(jù),不會(huì)再出現(xiàn)死機(jī),備品備件也不成問(wèn)題。
(4)3號(hào)機(jī)的數(shù)采和4號(hào)爐的調(diào)節(jié),因機(jī)型與整個(gè)系統(tǒng)機(jī)型不統(tǒng)一,可考慮以下意見(jiàn)。一是3號(hào)機(jī)的數(shù)采可向:}1-9U靠攏,并可以上述方式向INFI-90升級(jí),也可以向M-9S4靠攏,選用Modi~的984或quantum,上位都可選用通用微機(jī),如用Fixdernacs,還可與3號(hào)機(jī)原已在用的984通訊。有人建議用Freelance-2000(小型PLC)系統(tǒng)替換X32和IAA數(shù)采,如能與M-984通訊,工作穩(wěn)定,也是可以的,但最好是機(jī)型統(tǒng)一并面向?qū)?lái)系統(tǒng)的整齊劃一。或是機(jī)爐都往N-90靠攏,或是汽輪機(jī)都用M-584或quantum,形成機(jī)爐控制系統(tǒng)的整體合理構(gòu)造。二是4號(hào)爐的調(diào)節(jié)回路,如給水三沖量控制,因X32橫向通訊的不可靠而受影響,那就只有考慮將其少量必要的調(diào)節(jié)回路和重要參數(shù)進(jìn)人就近的3號(hào)爐N-90中去,由:V-90監(jiān)視控制。鑒于4號(hào)爐剛投產(chǎn)不久,不易做較大變動(dòng),而應(yīng)在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)爐的改造方向確定后,向1號(hào),2號(hào)、3號(hào)爐靠攏。
(5)操作和維護(hù)人員經(jīng)十幾年工作,對(duì)'.}1-90軟硬件較熟悉,且有較強(qiáng)維修服務(wù)能力,而:}1-90又與INFI-90在模件級(jí)兼容,鑒于;}1-90設(shè)備的老化和破損,通過(guò)從上位升級(jí)開(kāi)始,逐步實(shí)現(xiàn)向IN-FI-90的局部和全部升級(jí),在目前首鋼資金緊張的情況下確是可行的。
5系統(tǒng)改進(jìn)及實(shí)施效果
對(duì)首鋼自備電站機(jī)爐控制系統(tǒng)的改進(jìn),關(guān)系到首鋼熱電生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的穩(wěn)定發(fā)展。1997年,由電力廠、計(jì)控部配合電子公司成功進(jìn)行了2號(hào)爐自控系統(tǒng)改造,又于1998年10月(上接第24頁(yè))著手對(duì)3號(hào)機(jī)的M ICON數(shù)采系統(tǒng)進(jìn)行改造。4號(hào)爐的重要調(diào)節(jié)回路和參數(shù)也選擇一批必要的點(diǎn)進(jìn)人3號(hào)爐N-90PCU,實(shí)現(xiàn)了可靠的自動(dòng)調(diào)節(jié)和監(jiān)控。
控制系統(tǒng)的可靠帶來(lái)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定,產(chǎn)生的效益是十分明顯的:由于2號(hào)爐改造,是在不動(dòng)一次表,N-90充分利舊的情況下進(jìn)行的,整個(gè)投資只有300萬(wàn)元,4號(hào)爐更是充分利舊.只花十幾萬(wàn)元.但取得的效益都是十分驚人的。
據(jù)電力廠有關(guān)部門(mén)介紹,2號(hào)爐改造和4號(hào)爐的局部調(diào)整見(jiàn)效很快。199H年1一9月,2號(hào)爐生產(chǎn)蒸氣92.5萬(wàn)t,比1997年同期多生產(chǎn)蒸氣16 . 952.5萬(wàn)t.多創(chuàng)效益1017萬(wàn)元。4號(hào)爐1998年1---9月比1997年同期相比多生產(chǎn)蒸氣1.86萬(wàn)t,多創(chuàng)效益111.6萬(wàn)元。同樣,鍋爐的良好工況也給發(fā)電生產(chǎn)帶來(lái)可觀的效益,由于2號(hào)爐故障率顯著降低,1998年1一9月,電力廠發(fā)電7.4146億度,比1997年同期多發(fā)電7 700多萬(wàn)度,多創(chuàng)效益1 540萬(wàn)元。
綜上所述,本文認(rèn)為.總公司在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)允許的條件下.應(yīng)及早平衡安排資金,對(duì)電站機(jī)爐系統(tǒng)進(jìn)行全面的改造和完善,以使機(jī)爐自動(dòng)化控制水平提高到一個(gè)新的水平.為總公司多發(fā)電、多產(chǎn)汽,為全公司發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

責(zé)任編輯:電力交易小郭
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