實現GGH吹灰全過程DCS控制方式的改造

衛一山　梁衛　俞玉春

摘 要：簡要介紹了西門子GGH吹灰控制系統，并指出了系統運行過程中存在的各種缺陷。以河津發電分公司二期脫硫GGH吹灰器為例，介紹了OVATION-XP DCS平臺上實現GGH吹灰全過程DCS控制方式的改造過程，并指明了改造思路和主要邏輯。通過闡述新控制系統的操作方式，描述新控制系統的優勢和預期收益，以期為日后改造同類控制系統提供參考和借鑒。

關鍵詞：GGH吹灰控制系統；控制方式；操作說明；改造思路

中圖分類號：TM621.7+3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.098

1 背景簡介

河津發電分公司二期脫硫GGH吹灰器采用PLC+編碼器步進的控制方式。這種控制方式存在諸多問題：①采用PLC+編碼器控制吹灰過程，故障診斷難，運行參數未遠傳，無歷史追溯功能；②吹灰器、閥門不能遠方單獨操作；③使用的HYDAC EDS300型壓力變送器故障率高、價格昂貴；④使用的接觸式行程開關防煙氣腐蝕性能較差，故障率較高；⑤使用GHM9-12-1000-04型格林碼步進編碼器實現步進控制，編碼器防煙氣腐蝕性能較差，損壞量較大；⑥吹灰器平臺上SO2濃度較大，人員維護作業難度大，并且容易導致相關工作人員中毒。GGH吹灰控制系統中存在的問題會直接影響吹灰系統的穩定性，并且使系統頻繁發生故障，進而間接影響GGH吹灰系統的通流能力。

2 改造思路

依據電機勻速工作的特性，摒棄PLC結合步進編碼器的吹灰控制方式，改由DCS邏輯結合DCS時鐘控制吹灰器步進的吹灰控制方式。

3 控制方式改造方案及其實施

改造方案：通過定制吹灰電控柜、變送器換型、限位開關改防腐接近開關、敷設信號電纜和伴熱電纜、出具I/O清單、新增I/O卡件、I/O信號組態、控制邏輯組態、畫面組態、設備單體調試、吹灰系統程序控制調試等一系列工作，實現了GGH吹灰器、閥門的遠方單獨操控，吹灰控制的DCS全程控制，遠程監視吹灰參數和吹灰曲線的歷史記錄等。

3.1 重新設計電控回路圖

對于電控驅動回路，要重新設計并定制電控回路柜。電控回路工作原理如圖1所示。

電控回路具有就地/遠程切換功能，吹灰器伸、退、中停功能，而且吹灰器狀態能夠指示信號燈的工作等。

3.2 I/O點分配

GGH吹灰控制系統包括頂部吹灰器（頂槍）、底部吹灰器（底槍）。其吹灰方式分為高壓水沖洗、低壓水沖洗和壓縮空氣沖洗3種。根據原有系統，共設DO點18個，DI點33個，AI點4個。

3.3 邏輯組態

以頂部吹灰器高壓水沖洗方式為例，其邏輯組態如圖2所示。

3.4 畫面組態和操作說明

GGH吹灰控制系統的畫面組態如圖3所示。

在GGH吹灰控制系統畫面上作如下操作：①鼠標點擊“吹灰器選擇”，選擇“頂槍”“底槍”或“雙槍”；②點擊“吹灰器吹洗選擇”，選擇“空氣”“低壓水”或“高壓水”；③點擊“吹灰器吹灰”，進入后點擊“啟動”。

正常情況下，將在規定的吹灰時間內自動完成吹灰全過程，即吹灰過程無需人為干預。

如果出現吹灰控制系統無法自動工作的情況，極有可能是因為設備出現故障導致程序無法檢測到返回信號，使程序無法進一步向后推進。此時，需要人為干預停止吹灰程序，并進行停泵、斷氣、斷水、關閥和退槍等操作。除了系統中設置的儀用吹掃氣手動總閥和低壓水手動總閥外，高壓水泵、高壓水電動閥、低壓水電動閥、頂槍空氣吹掃閥、底槍空氣吹掃閥、頂部吹灰槍和底部吹灰槍都可以直接在操作員站完成停、關、退操作，并監視各設備的實際運行狀態。要想快速完成上述操作，就要遵照以下步驟或方法：①右擊畫面上4個吹灰壓力測點中的任意一個，點擊“SIGNAL DIAGRAM”進入吹灰邏輯中的其中一張邏輯圖；②在邏輯圖窗口的工具欄中點擊“←”“→”前后翻圖即可見所有吹灰邏輯圖（圖號470～481）；③高壓水泵停運時，可直接在操作面板上點擊“STOP”；④手動關閉高壓水電動門（HP MOTOR VALVE）時，用鼠標左擊邏輯圖中“keyboard”算法塊，進入后直接點擊“close”；⑤手動關閉空氣吹掃閥（REAR PNEU VALVE）時，要從邏輯圖左側發“1”的信號倒調至信號來源邏輯圖，強制FLIPFLOP算法塊（俗稱RS觸發器）輸出為“0”，之后再取消強制即可；⑥當吹灰槍退出操作時，要在畫面上點擊“頂槍”或“底槍”，進入后先點擊“停”，5 s后再點擊“退”即可。

4 改造后的效果

改用DCS時間步進控制GGH吹灰器后，步進距離精確到了毫米級，保證了吹灰后GGH前后壓差P前/后<450 Pa，以滿足GGH的運行要求，實現了對吹灰全過程的DCS監視和控制。

在吹灰時，運行人員只需一鍵便可啟動吹灰控制系統，而在整個吹灰過程中，各個設備的動作情況都會被記錄在歷史數據庫中。

系統改造后，價格昂貴的GHM9-12-1000-04型格林碼步進編碼器和HYDAC EDS300型壓力變送器不再存在，據以往維護成本估算，以后將至少節省11萬元/年的備件采購費用。

〔編輯：白潔〕

Abstract： This paper briefly introduces the Siemens GGH blowing control system， and points out the defects and problems in the system operation process， phase in Hejin Power Generation Company desulfurization GGH soot blower as an example， this paper introduces the OVATION - XP DCS platform to realize the GGH blowing process transformation process of DCS control mode， and illustrates the transformation of ideas and main logic. This paper briefly introduces the new way of operation of the control system. At the same time describes the advantage of the new control system and the expected return. In the hope of references are provided for the similar control system.

Key words： GGH blowing ash control system； control mode； operation instruction； reform idea