火電廠鍋爐給水泵潤滑油站穩定運行的問題研究

王娟 王凱 王偉 崔騰旭

摘 要 火電廠鍋爐給水泵是關系到鍋爐系統安全穩定運行的關鍵，給水泵能否穩定運行將直接決定鍋爐、機組負荷是否平穩。實際運行中，給水泵設備的潤滑油站油壓變送器的接線方式等存在部分問題，致使系統發出報警信號，誤動作啟動備用潤滑油泵或停止給水泵，通過有效手段改造并徹底解決此類問題，就顯得尤為重要。本文就如何解決影響火電廠給水泵潤滑油站穩定運行的油壓變送器信號傳輸方式及遠程/就地連鎖改造問題進行研究。

關鍵詞 鍋爐;給水泵;數顯表

引言

火電廠鍋爐給水泵是關系到鍋爐系統安全穩定運行的關鍵，是利用現代自動控制技術設計與組建的鍋爐自動液位調節系統的重要組成部分。目前我國擁有鍋爐設備約五十萬臺，其中大部分是工業企業用鍋爐以及電廠用鍋爐，給水泵的穩定運行是鍋爐運行的基礎。一旦給水泵出現故障將嚴重危害鍋爐的運行安全，嚴重的還將導致重大事故發生。因此，加強鍋爐給水系統穩定運行，已經成為維護鍋爐穩定運行的重要工作[1]。

1給水泵運行現狀

某項目鍋爐裝置配置10臺鍋爐（6×640t/h+4×600t/h超高壓煤粉鍋爐），該10臺鍋爐配備9臺電動給水泵和2臺汽動給水泵。該裝置正常運行時，1#-9#電動給水泵6臺運行、1臺備用、2臺停運。每臺電動給水泵潤滑油站的現場油壓、油溫、過濾器差壓、液位信號經過控制柜內數顯表處理后，給DCS系統發出輕故障信號報警、重故障信號跳閘和油壓低信號就地硬回路連鎖啟動備用潤滑油泵。當數顯表故障或失電后將直接發出報警信號，誤動作啟動備用潤滑油泵或停止給水泵。

2問題分析

電動給水泵每個潤滑油站配置3塊油壓變送器、2個油溫表、1個過濾器差壓和1個油箱液位信號，其中潤滑油壓力信號由現場變送器經控制柜內數顯表后發送給DCS控制系統，油壓信號為有源信號，現場數顯表24V DC供電。現場在數顯表中設置潤滑油壓力低Ⅰ值和低Ⅱ值報警，分別用以就地硬回路啟動備用潤滑油泵和3取2低Ⅱ值后報重故障信號連鎖跳給水泵。三個油壓數顯表各配置1路低Ⅱ值報警通道，油壓1數顯表另配置1路低Ⅰ值報警通道。當現場數顯表故障或者失電時，報警通道直接輸出閉合接點，將誤動作啟動備用潤滑油泵或輸出低Ⅱ值，重故障信號判定由“3取2”變為“2取2”方式，此種方式下信號處理繼電器及數顯表任一發生故障將直接跳閘給水泵。

截至目前，現場油壓數顯表已經損壞8塊，數顯表故障率高，容易導致電動給水泵誤動作跳閘。

2018年12月16日，4#電動給水泵因兩塊數顯表故障誤動作跳閘[2]。

3解決方案

3.1 現場回路改造

現場回路改造主要工作為變送器工作方式改變、潤滑油壓數顯表拆除、硬回路連接線拆除等。

（1）油壓變送器工作方式改變。①拆除變送器至數顯表的接線，拆除數顯表至DCS系統的接線，改接為變送器直接到DCS系統接線。②將DCS機柜中油壓1對應通道接線由a-c（a+c-）改為b-a（b+a-），即有源信號接線改為無源信號模式。

（2）潤滑油壓表拆除：①將現場控制回路斷電后拆除數顯表220V AC供電接線。②拆除低Ⅰ值和低Ⅱ值報警通道接線。③拆除潤滑油壓1的數顯表。④按照油壓變送器1的步驟改變工作方式及拆除接線后，將油壓表1、2、3的數顯表收存。

（3）硬回路接線拆除。①拆除油壓檢測控制輸出繼電器常開接點線路。②拆除3個油壓變送器的接點線路：數顯表1的低Ⅰ值聯啟備用潤滑油泵常閉接點;數顯表1、2、3的重故障3取2接點常閉接點;③拆除油站壓力過低三個繼電器2組常開接點線路。④拆除連鎖備啟繼電器2組常開觸點接線。⑤拆除聯啟備用潤滑油泵和油站壓力過低4個繼電器及線圈供電接線，將供電接線零線來線改接至差壓繼電器線圈零線。⑥拆除油站重故障報警繼電器線圈、常開觸點及報警指示燈連線。⑦保留油位低繼電器常開觸點接線，改接去DCS重故障電纜，DCS側修改通道信號描述并做入對應潤滑油站畫面顯示為油位低信號。⑧拆除油站壓力過低三個繼電器各2組常開觸點線路。⑨拆除壓力過低報警指示燈接線。⑩將共用零線去壓力過低報警指示燈改為直接接壓差高指示燈零線。

3.2 控制系統組態

系統部分組態主要工作為潤滑油壓力低Ⅱ值連鎖判定（或者為油壓過低信號判定）、潤滑油壓力低Ⅰ值判定（判定后的條件連鎖備用潤滑油泵運行）、重故障信號判定、給水泵連鎖跳閘條件變更。

（1）潤滑油壓力過低條件判定：電動給水泵潤滑油壓力≤0.1MPa，3取2延時1秒判定為潤滑油壓過低。

（2）潤滑油壓力低信號判定：電動給水泵潤滑油壓力，3取中≤0.2MPa。

（3）潤滑油泵連鎖啟動條件增加邏輯為（以1#潤滑油泵為例）：連鎖投入時，2#潤滑油泵運行且潤滑油壓力低信號觸發，連鎖啟動1#潤滑油泵。（不增加連鎖停條件，2臺潤滑油泵均運行時工藝根據潤滑油壓力參數自行停止相應潤滑油泵）

（4）潤滑油站重故障信號判定條件（或）：①潤滑油壓力過低信號為1。②潤滑油站油位低信號為1，延時3s。

（5）給水泵跳閘條件增加邏輯為（以1#泵為例）：1#給水泵潤滑油站重故障信號觸發為1[3]。

4結束語

通過對電動給水泵潤滑油站現場數顯表及其構建的硬回路故障導致的給水泵誤動作現象等問題研究，徹底解決電動給水泵穩定運行過程中的影響因素，維持給水系統及鍋爐裝置的穩定運行，消除電動給水泵此類隱患，減少了鍋爐、機組因給水泵跳停問題導致的負荷波動。

參考文獻

[1] 秦冰，付林，江億.利用系統熱慣性的熱電聯產電力調峰[J].煤氣與熱力，2005（10）：10-12.

[2] 袁雄俊.鍋爐給水泵狀態監測與故障診斷試驗系統的研究[D].北京：華北電力大學，2002.

[3] 田子平.新型500MW燃煤超臨界壓力變壓運行鍋爐的運行實績[J].鍋爐技術，1994（4）：25-31