淺談鍋爐PCV閥控制系統(tǒng)改造

李穎

引言

公司2X350MW機組，鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的1150t/h超臨界循環(huán)流化床鍋爐。過熱蒸汽管上PCV閥為直流24V雙電控氣動球閥。PCV閥的控制回路主要分為氣動控制和電氣控制兩大部分。氣動部分結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠；電氣部分采用PLC集中控制，存在PLC死機保護拒動的安全風(fēng)險。

1 PCV閥保護系統(tǒng)概述

1.1 PCV閥的功能

PCV是PressureControlValve的縮寫，中文名稱為壓力控制閥，與鍋爐安全門都是鍋爐主汽壓力高保護的重要裝置，一般安裝在鍋爐過熱器蒸汽出口管道上。PCV閥的主要功能是消除鍋爐運行時壓力波動引起的安全閥動作，在安全閥動作之前開啟，排出多余的蒸汽，以保證鍋爐在規(guī)定的壓力下正常運行，從而保護安全閥，同時減少安全閥的動作次數(shù)，延長安全閥的使用壽命。在電廠安全生產(chǎn)中，PCV閥動作一次算作二類障礙，安全閥動作一次按事故處理。

1.2 PCV閥的特點

PCV閥全開過程時間短，動作快，能夠為運行人員調(diào)整主汽壓力贏得寶貴的緩沖時間。雖然PCV閥在動作過程中損失了部分工質(zhì)，但PCV閥等效開啟時間中過熱蒸汽排放損失遠低于重新點爐的耗費。PCV閥除了按設(shè)定壓力自動動作以外，還可以由運行人員進行遠方操作，因此，在操作上又具有其靈活性。

1.3 改造前PCV閥電氣回路簡介

我公司PCV閥動作的指令信號分為DCS遠控指令、現(xiàn)場壓力控制器發(fā)出的指令、鍋爐操作臺上的按鈕指令、就地控制箱上的按鈕指令四種。這四種指令輸入至就地箱的控制器（PLC），經(jīng)PLC邏輯判斷后，輸出指令作用在電磁閥上，使閥門動作。

（1）DCS遠控指令分為自動和手動兩種，手動時由運行人員根據(jù)設(shè)備運行狀況及實際需要人為的在操作員站上下發(fā)開關(guān)指令。運行人員投入PCV閥主汽壓力高聯(lián)鎖時處于自動狀態(tài)，根據(jù)壓力定值自動開關(guān)PCV閥。

（2）壓力控制器發(fā)出的指令是指PCV閥處于自動狀態(tài)時，主汽壓力達到定值時，壓力控制器發(fā)出指今，自動開關(guān)PCV閥。

（3）鍋爐操作臺上的按鈕指令是指PCV閥處于手動狀態(tài)時，運行人員根據(jù)設(shè)備運行狀況及實際需要人為操作按鈕開關(guān)閥門。

（4）就地指令是將就地控制箱的狀態(tài)切換開關(guān)打到就地狀態(tài)，此時手動按動打開、關(guān)閉指令按鈕，PCV閥動作。

1.4 改造前PCV閥電氣回路存在的問題

四種指令都必須輸入至PLC，經(jīng)PLC邏輯判斷后才能輸出開關(guān)閥門，由于就地控制箱所處環(huán)境溫度高，且PLC有一定的使用壽命，所以經(jīng)常出現(xiàn)PLC死機故障，這時PCV閥保護處理拒動狀態(tài)。我公司兩臺鍋爐共四套PCV閥，在鍋爐正常運行時均出現(xiàn)不同程度的PLC死機故障，嚴(yán)重危及鍋爐的安全運行。故PCV閥電氣回路改造勢在必行。

2 PCV閥電氣回路改造過程

2.1 改造方案

（1）取消PLC控制，采取傳統(tǒng)的繼電器控制。

（2）仍保留DCS遠控指令、現(xiàn)場壓力控制器發(fā)出的指令、鍋爐操作臺上的按鈕指令、就地控制箱上的按鈕指令四種指令，但是四種指令分別作用在不同的繼電器上，防止某一繼電器故障，所有操作均不能完成。四種指令相互獨立，不需轉(zhuǎn)換按鈕切換，均能獨立完成操作。

（3）對電磁閥電源進行改造，控制箱接入兩路AC220V電源，分別經(jīng)控制箱內(nèi)的整流變壓裝置，變成兩路DC24V電源。并聯(lián)作為操作電源和電磁閥電源。

（4）就地壓力控制器變更為壓力開關(guān)，高壓力時自動開閥，低壓力時自動關(guān)閥。用于主汽壓力高開閥的壓力開關(guān)用三個，采用三選二的方式接入保護；關(guān)閥壓力開關(guān)用一個。

（5）增大就地控制箱的尺寸，便于檢修和維護。

2.2 電氣原理圖

2.3 DCS控制邏輯圖

2.4 壓力控制器自動控制回路圖

3 總結(jié)

通過這次對PCV控制系統(tǒng)的改造，使得PCV閥控制系統(tǒng)中不再使用PLC控制，避免因PLC死機造成的保護拒動事件。改造后的控制系統(tǒng)各回路操作相互獨立，某一操作方式指令失靈后不影響其它方式操作，且控制電源由原來的單回路變更為兩回路，增加了系統(tǒng)的可靠性。改造后的控制系統(tǒng)操作簡單、方便、靈活，控制邏輯易讀，參數(shù)可在線修改，故障率低，安全可靠，便于熱控人員日常維護。改造至今，PCV閥運行正常，無誤動或拒動現(xiàn)象發(fā)生。

參考文獻

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