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張  軍，李  楠

    新疆華電昌吉熱電有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱為昌吉熱電）除氧器壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)因熱工檢測(cè)及控制設(shè)備特性差等原因，一直未能投入運(yùn)行，因此全廠自動(dòng)投入水平較低，離貫標(biāo)要求相差較遠(yuǎn)。

1  自動(dòng)投入應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求

    (1) 按照《熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)導(dǎo)則》的要求，除氧器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)試驗(yàn)應(yīng)滿足以下要求：① 正常運(yùn)行工況下，低壓除氧器壓力應(yīng)保持在給定值+2kPa范圍內(nèi)。② 低壓除氧器壓力給定值改變5kPa時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)在1min內(nèi)將壓力穩(wěn)定在新的給定值。

    (2) 昌吉熱電熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入率應(yīng)在80％以上。

    熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入率= (自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入總數(shù))/(全廠自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)總數(shù))*100 %。

    昌吉熱電熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)總數(shù)為17套，分別為＃1、＃2、＃3爐主汽溫度、給水、主汽壓力、爐膛負(fù)壓、送風(fēng)、＃1、＃2除氧器壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因三套送風(fēng)及兩套除氧器壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)未投入運(yùn)行，投入率為12／1771％＜80％。不能滿足要求。

2  投入改造

    昌吉熱電＃1、＃2除氧器壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)原使用的調(diào)節(jié)器為 DDZ-S系列模擬式調(diào)節(jié)器，因?yàn)楣δ軉我唬覕?shù)字信號(hào)無法傳輸，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)操作器的狀況，不能滿足系統(tǒng)要求。筆者使用了爐側(cè)尚未投入自動(dòng)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)器，即川儀生產(chǎn)的KMM可編程序調(diào)節(jié)器，先內(nèi)部做了試“改型”。KMM調(diào)節(jié)器為可編程數(shù)字調(diào)節(jié)器，采用數(shù)字技術(shù)，以微處理機(jī)作為運(yùn)算、判斷和控制的核心，具有智能化、適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性強(qiáng)、可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。它由CPU、ROM、PAM、輸入輸出接口等硬件及系統(tǒng)程序、用戶程序等軟件組成。KMM調(diào)節(jié)器具有45個(gè)功能運(yùn)算模塊，在調(diào)節(jié)器內(nèi)部，功能模塊采用軟接線，將它們進(jìn)行組和（即組態(tài)），就完成了運(yùn)算控制功能。僅需改變程序就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制方案的改變。它具有5點(diǎn)數(shù)字量輸入和3點(diǎn)數(shù)字量輸出，5點(diǎn)模擬量輸入和5點(diǎn)模擬量輸出，在CPU內(nèi)部進(jìn)行A/D、D/A轉(zhuǎn)換，充分滿足系統(tǒng)信號(hào)量需求。

    在編制程序中，原只接入了一路壓力信號(hào)，因?yàn)椋?、＃2除氧器壓力之間互相影響，為解決其耦合現(xiàn)象，故在調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟、硬件中除本除氧器壓力值外，又增加了一路輸入信號(hào)，即另一除氧器壓力。在程序中，將兩者乘以一個(gè)比例系數(shù)后相加，做為此程序的壓力輸入，效果頓時(shí)改觀。

    又由于＃1、＃2除氧器空間壓力接近大氣壓，壓力變送器安裝位置離測(cè)點(diǎn)位置處較遠(yuǎn)，壓力修正大。因此，在除氧器水位變化的情況下，空間壓力變化不及時(shí)，直接影響變送器正壓側(cè)的信號(hào)隨除氧器空間壓力而變化緩慢，從而不能及時(shí)反映出除氧器空間壓力的瞬時(shí)變化。并且，儀表及自動(dòng)信號(hào)共用一臺(tái)變送器，危險(xiǎn)較為集中。所以，針對(duì)這一情況，筆者又在除氧塔處增加了一臺(tái)壓力變送器，消除了靜壓影響，自動(dòng)信號(hào)與儀表分開，使得送入調(diào)節(jié)系統(tǒng)的信號(hào)更加真實(shí)、可靠，調(diào)節(jié)質(zhì)量更好。

    原除氧器壓力調(diào)節(jié)裝置都為川儀十廠生產(chǎn)的DKJ-4500調(diào)節(jié)閥，屬于雙座式調(diào)節(jié)閥，運(yùn)行中調(diào)節(jié)閥漏流量大，當(dāng)調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)除氧器空間壓力仍然上升，執(zhí)行器動(dòng)作遲緩，抗干擾性差，執(zhí)行器位置反饋器零點(diǎn)漂移嚴(yán)重，調(diào)節(jié)品質(zhì)不能滿足要求。執(zhí)行器與調(diào)節(jié)閥改造后的設(shè)備采用川儀十廠同日本橫河先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)合資生產(chǎn)的CV3000型調(diào)節(jié)閥和ZSB6.0-60型智能電動(dòng)執(zhí)行器。

    ZSB6.0-60型智能電動(dòng)執(zhí)行器帶有伺服放大器等功能，均與二期設(shè)備功能相同。它適用于各類工藝過程自動(dòng)控制系統(tǒng)之中，它接受上位調(diào)節(jié)儀表的控制信號(hào)，輸出直線位移和機(jī)械力，操縱各類閥門的開度，調(diào)節(jié)工藝管路中流體介質(zhì)的流量，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的自動(dòng)控制。

    它是以單片微處理控制器為核心的智能化儀表，與傳統(tǒng)的模擬儀表相比，具有顯著的優(yōu)越性：① 兼容4～20mA模擬信號(hào)及符合HART通信協(xié)議的數(shù)字信號(hào)，系統(tǒng)構(gòu)成靈活、適應(yīng)性強(qiáng)；② 一體化結(jié)構(gòu)，不需另配伺服放大器；③ 智能定位，精度高、阻尼特性好；④ 具有電制動(dòng)功能，不帶機(jī)械制動(dòng)器，無摩擦磨損，工作壽命長(zhǎng)；⑤ 現(xiàn)場(chǎng)按鍵手動(dòng)操作，并帶調(diào)節(jié)信號(hào)及閥位信號(hào)等多參數(shù)顯示；⑥ 無觸點(diǎn)中途限位，確保系統(tǒng)安全；⑦ 具有現(xiàn)場(chǎng)斷線、偏差過大、電機(jī)堵轉(zhuǎn)、過熱等多種故障診斷及報(bào)警、處理等功能；⑧ 具有正反轉(zhuǎn)作用識(shí)別、閥門流量特性變換、用戶設(shè)定任意流量特性曲線功能；⑨ 數(shù)字濾波，抗干擾能力強(qiáng)，無觸點(diǎn)位移傳感器，可靠性高。

    安裝后，壓力調(diào)節(jié)性能明顯提高，但閥位指示不理想，計(jì)算得知，輸入阻抗過大，因執(zhí)行器本身帶有伺放功能，故將伺服放大器拆除，系統(tǒng)重新布線，隨后閥位指示正常。因ZSB6.0-60型智能電動(dòng)執(zhí)行器接收4～20mA控制信號(hào)，故操作器改為DFQ-2103型弱電控制操作器，此操作器操作輸出信號(hào)為4～20mADC，允許負(fù)載0～600。跟蹤精度為±0.5％FS，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

3  軟件設(shè)計(jì)

    (1) 調(diào)節(jié)器壓力輸入采用兩除氧器壓力各自乘以一個(gè)比例系數(shù)后相加，做為此程序的壓力輸入。
    (2) 各通道信號(hào)分布情況：在模擬量輸入第一通道，輸入＃1除氧器壓力；在模擬量第二通道，輸入＃2除氧器壓力；在模擬量第三通道，輸入＃1除氧器壓力裝置閥位反饋。
數(shù)字量輸入包括：操作器手／自切換的數(shù)字量輸入，及外部連鎖信號(hào)。
    (3) 正反作用設(shè)置：切換開關(guān)置于OFF。即PID調(diào)節(jié)動(dòng)作為反作用（SP大于PV時(shí)，輸出增加）。
    (4) 可變參數(shù)的計(jì)算：除氧器壓力量程為（0～60）kPa ，調(diào)節(jié)定值分別是15 kPa和25 kPa，高、低值限幅模塊輸入量P2均設(shè)為5％，故程序中可變參數(shù)PR1＝0.470，可變參數(shù)PR2＝0.200。
    (5) 運(yùn)算周期選擇200ms。
    (6) 在能投入的基礎(chǔ)上，提高調(diào)節(jié)品質(zhì)，為可用率達(dá)到80%以上，不斷改變比例帶、積分時(shí)間，最后比例帶定值為75.0，積分時(shí)間為0.45。
按照《熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)導(dǎo)則》的要求進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，均能滿足要求。

4  結(jié)語

    (1) 提高了該廠熱控水平，自動(dòng)投入率大幅提高。＃1、＃2除氧器壓力自動(dòng)的投入后，使昌吉熱電自動(dòng)投入率提高到82.3％。并達(dá)到技術(shù)監(jiān)督及貫標(biāo)要求。

    (2) 采集的除氧器壓力信號(hào)均為在除氧塔處新增的壓力變送器信號(hào)，避免因靜壓影響帶來的示值誤差。能夠及時(shí)調(diào)節(jié)除氧器空間壓力，使＃1、＃2除氧器遠(yuǎn)傳壓力信號(hào)更真實(shí)，便于運(yùn)行人員監(jiān)視、調(diào)整。

    (3) 提高了除氧器運(yùn)行的安全性。

    (4) 減輕了檢修維護(hù)量。