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熱電廠(chǎng)除氧器微機自動(dòng)控制系統的研究與應用
魏德平，靳保東，呂衛東，夏國營(yíng)
(河南省項城市熱電公司，河南
項城 466200)
1前言
項城熱電公司主要為蓮花味精集團生產(chǎn)熱力和電力，平均熱負荷350t/h左右，最高可達00t/h，年供熱量230萬(wàn)t以上，熱力生產(chǎn)能力在全國的地方電廠(chǎng)中名列前茅，不僅供熱量大，而且熱用戶(hù)對供汽的壓力、溫度的穩定性要求很高，對鍋爐的安全穩定運行提出了很高的要求。因此給水除氧系統必須穩定、可靠地運行。除氧器每三臺為一個(gè)系統，分布在南、北兩個(gè)生產(chǎn)區，分別為四臺35t/h鏈條爐和七臺75t/h循環(huán)流化床鍋爐供水，鍋爐給水量600t/h左右。每一除氧器系統的進(jìn)水、出水、加熱都實(shí)行母管制。除氧器實(shí)行母管制運行的優(yōu)點(diǎn)：一是可節約廠(chǎng)用電，二是大大提高了鍋爐穩定給水的可靠系數，不會(huì )因為某一臺除氧器出現問(wèn)題而影響鍋爐的給水。但是這種運行方式也給操作帶來(lái)了很大的困難，除氧工的操作極易造成除氧器偏調：壓力高的除氧器的水通過(guò)公用的出水母管壓進(jìn)壓力低的除氧器里，結果造成前者沸騰汽化、給水泵不能工作，后者發(fā)生滿(mǎn)水溢流、造成浪費。以前，為了把除氧器的水位、和溫度控制在合格的范圍內，每一個(gè)運行班都要在一百米長(cháng)的平臺上來(lái)回不停地奔走，根據各臺除氧器的水位、壓力、溫度高低情況，頻繁地手動(dòng)操作各個(gè)給水閥門(mén)或加熱閥門(mén)。
技術(shù)人員通過(guò)調查研究后認為，之所以原來(lái)老的自動(dòng)控制無(wú)法投入運行，原因在于它是針對單臺除氧器設計的�，F在公司的最佳運行方式是三臺除氧器以母管制運行，它們開(kāi)相聯(lián)系、互相影響。因此，最好的辦法是把三臺除氧器作為一個(gè)大調節對象來(lái)看待，才能解決相互干擾的問(wèn)題�；谶@種分析，設想利用微機的智能化，對三臺除氧器的運行參數進(jìn)行綜合分析判斷，來(lái)協(xié)調一個(gè)系統里三臺除氧器的正常運行。
2課題的完成情況
2001年2月確定技術(shù)改造方案，2001年7月南、北兩套除氧器微機自動(dòng)調節系統(每套系統由三臺除氧器組成)試運行成功，目前該系統運行情況良好，完全達到了技術(shù)改造的目的。自動(dòng)控制系統圖見(jiàn)圖1。
3除氧器微機自動(dòng)調節系統的技術(shù)水平
傳統的自動(dòng)調節系統，只適用于負荷變化率不大的單臺調節對象，對于三臺或更多臺被調對象聯(lián)接成一個(gè)系統的情況，就無(wú)能為力了。自主研制開(kāi)發(fā)的微機自動(dòng)調節系統，就完全能夠解決復雜系統的調節任務(wù)。該系統能接收大量的被調對象的狀態(tài)信息，通過(guò)計算機程序對它們進(jìn)行綜合分析、智能化處理，最后形成“控制指令”，然后通過(guò)串行通訊線(xiàn)路把“控制指令”發(fā)送出去。在各個(gè)“接收端”接收到控制指令后根據微機指令要求，指揮自己的電動(dòng)調節閥進(jìn)行相應的動(dòng)作，達到自動(dòng)調節各臺除氧器溫度和水位的目的。該除氧器微機自動(dòng)調節系統適合對傳統除氧器系統的技術(shù)改造，實(shí)現DDZ-II系列自動(dòng)調節設備所無(wú)法實(shí)現的功能。
4除氧器微機自動(dòng)調節系統中的關(guān)鍵技術(shù)
各臺除氧器的壓力、溫度、水位、給水閥門(mén)的開(kāi)度、加熱閥門(mén)的開(kāi)度等參數由上位微機實(shí)時(shí)采集。編寫(xiě)自動(dòng)控制軟件對三臺除氧器的參數進(jìn)行綜合分析、判斷，進(jìn)而發(fā)出進(jìn)行控制的指令——指揮某一臺除氧器的給水電動(dòng)調節閥(或加熱電動(dòng)調節閥)進(jìn)行“一定”時(shí)間的“開(kāi)”或“關(guān)”動(dòng)作(“開(kāi)”或“關(guān)”時(shí)間的長(cháng)短由控制軟件計算，并且與控制指令一并發(fā)出)。該自動(dòng)調節系統最核心的技術(shù)是自己研制開(kāi)發(fā)的“單片機多機串行通訊發(fā)送卡”和“單片機多機串行通訊接收器”。發(fā)送卡插在上位微機的擴展插槽內，直接接收微機的指令，然后把控制指令發(fā)送出去。每一個(gè)電動(dòng)調節閥的“接收器”接收上位微機的指令，并對指令進(jìn)行“解碼”，只有那些控制指令中“要求”該接收器進(jìn)行操作動(dòng)作的，則該接收器就把自己對應的“開(kāi)”或“關(guān)”固態(tài)繼電器導通，于是該電動(dòng)調節閥按指令要求動(dòng)作相應的時(shí)間。其他的電動(dòng)調節閥保持狀態(tài)不變。又由于在上位微機里把三臺除氧器作為一個(gè)整體來(lái)看待，它可以綜合地、平衡地考慮哪一臺該優(yōu)先進(jìn)水、哪一臺該優(yōu)先加熱或反之。軟件還考慮了在除鹽水流量、加熱蒸汽壓力變化比較大的情況下，使運行人員方便地修改加熱壓力給定值的功能，把除氧器的運行置于運行人員的靈活控制之下，以適應復雜多變的運行工況。
5除氧器微機自動(dòng)調節系統的運行分析
串行通訊抗干擾的性能優(yōu)良，通訊程序可靠性高。投運后對自動(dòng)控制軟件又進(jìn)行了不斷地改進(jìn)和完善，現在除氧器微機自動(dòng)調節系統運行穩定、可靠。除氧合格率保持在98%以上。它徹底地把運行人員從繁重的體力勞動(dòng)中解脫了出來(lái)，完全達到了技術(shù)改造的目的。
6技術(shù)的推廣應用前景
由于該“除氧器微機自動(dòng)調節系統”把多臺被調對象作為一個(gè)整體對待，它完全克服了傳統的自動(dòng)調節系統只能針對單臺被調對象的局限性，因此它特別適合于和我公司情況類(lèi)似的老除氧器系統的技術(shù)改造，或者應用在有類(lèi)似控制要求的復雜控制工程中。
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