一 膠球自動在線清洗裝置概述

隨著電廠單元機(jī)組規(guī)模的日趨大型化，對自動化水平的要求也越來越高?；鹆Πl(fā)電廠凝汽器膠球清洗控制系統(tǒng)的投運(yùn)，可使熱力系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

以F1－60MR可編程序控制器為核心組成的電廠膠球清洗PLC控制系統(tǒng)，改善了以往分離元件控制系統(tǒng)、可靠性差的弱點(diǎn)，在現(xiàn)場實(shí)施中體現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：首先是運(yùn)算器、控制器、存儲器三大部件被簡化，輸入、輸出組件功能強(qiáng)。采用了多種專用接口，以適應(yīng)各種工業(yè)用途的控制對象。本控制系統(tǒng)使用了功能表圖、繼電器邏輯、符號語言、專用語句等進(jìn)行程序控制，編程直觀、易于掌握。可編程控制器以編程軟連接的方式，代替了大量的硬連接電器，從而簡化了電路結(jié)構(gòu)，更具有在線修改功能。F1－60MR有36個輸入點(diǎn)、24個輸出點(diǎn)，可進(jìn)一步擴(kuò)充，多可擴(kuò)至120點(diǎn)。

其次，可編程序控制器的一個優(yōu)點(diǎn)是可靠性高。工業(yè)生產(chǎn)一般要求控制設(shè)備具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能在惡劣環(huán)境下可靠地工作。F1－60MR在硬件上采用了模塊式結(jié)構(gòu)，有利于查找故障并及時修復(fù)。此外還采用了隔離、屏蔽等防干擾措施，有較強(qiáng)的自診斷功能，可檢測出計(jì)算機(jī)的CPU、存儲器異常及程序錯誤等。

二膠球清洗工作原理及現(xiàn)場要求

電廠凝汽器水側(cè)換熱面上污垢的積聚，不僅惡化了真空，降低了汽輪機(jī)的熱效率，而且會引起銅管腐蝕、泄漏，嚴(yán)重時會威脅汽輪機(jī)的運(yùn)行。尋求有效的方法防止凝汽器管側(cè)換熱面積聚污垢和在已結(jié)垢的情況下尋求理想的清洗方法，就成了各國動力工作者的一個課題。

電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制系統(tǒng)可在機(jī)組運(yùn)行過程中不需改變負(fù)荷的情況下進(jìn)行工作，而且有能耗小、效果好、設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)如圖1所示。密度與水相近的海綿膠球（用天然橡膠或合成樹脂制成）裝入球室后，啟動膠球泵可以將膠球用比循環(huán)水壓力高的水流送入凝汽器水室。膠球直徑雖比銅管內(nèi)徑大1～2mm，但因是多孔柔軟的彈性體，很容易被水流帶入銅管，并被壓縮成卵形。膠球在行進(jìn)過程中抹去管壁上的污垢，流出管壁時，依靠自身的彈力彈掉表面的污垢，并隨循環(huán)水流入收球室，然后被膠球泵重新送入凝汽器。

現(xiàn)場既要求保證除垢效果，又要保證收球率，使其不低于90％。

三 控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試

電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制，其工作狀態(tài)可分為反洗態(tài)、清洗態(tài)、收球態(tài)及故障?？刂葡到y(tǒng)出現(xiàn)故障（主要是執(zhí)行機(jī)構(gòu)）應(yīng)立即采取必要的保護(hù)措施同時故障指示燈亮，待運(yùn)行人員進(jìn)行必要的維護(hù)后，消除設(shè)備故障，重新投入運(yùn)行。

根據(jù)電廠運(yùn)行需要，本設(shè)計(jì)具有手動、手控和程控三種方式。手控是對熱力系統(tǒng)進(jìn)行由反洗（或清洗）狀態(tài)開始反洗清洗一次收球暫停二次收球反洗的程序控制過程，啟動手控只進(jìn)行一次循環(huán)，后回到反洗狀態(tài)。而根據(jù)現(xiàn)場情況可選擇程控運(yùn)行方式，啟動按鈕后控制系統(tǒng)進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)。手動方式主要用于調(diào)試維修階段。各種運(yùn)行方式的相互切換都可以在反洗或清洗狀態(tài)下進(jìn)行。反洗、清洗及收球時間可根據(jù)運(yùn)行人員要求通過編程器設(shè)定。

系統(tǒng)在程控或手控運(yùn)行方式且處于清洗過程時，若出現(xiàn)收球網(wǎng)前后差壓越限，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入收球狀態(tài)，進(jìn)行反洗，這樣可以清除附在收球網(wǎng)上的污物，保護(hù)收球網(wǎng)。

控制框圖如圖2所示。圖中位置反饋信號到達(dá)時間是根據(jù)設(shè)備動作時間確定的，具體根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行設(shè)定，如開關(guān)網(wǎng)計(jì)時器設(shè)定為90s。

收球率作為衡量電廠凝汽器膠球清洗PLC控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是設(shè)計(jì)時必須考慮的問題。導(dǎo)致收球率低的原因主要有：循環(huán)水中雜物多，這可以通過改善一、二次濾網(wǎng)來解決；設(shè)備缺陷，如膠球經(jīng)過的地方有死角、盲孔、串縫和回流區(qū)、銅管伸出管板過多或管壁有局部壓痕，收球網(wǎng)設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)?，這些在選購安裝時應(yīng)充分考慮；清洗閥、出口閥、膠球泵的關(guān)停次序?qū)κ涨蚵室灿杏绊?，順序、時間應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選定。這樣才能達(dá)到良好的效果。

膠球清洗和反洗時間根據(jù)現(xiàn)場要求通常為幾十min甚至幾h，F(xiàn)1－60MR的定時器T計(jì)時時間為999s，大約是16.5min。這樣滿足不了現(xiàn)場要求。本控制系統(tǒng)采用了計(jì)數(shù)器C與定時器T聯(lián)合計(jì)時的方法，計(jì)時范圍為999×999s，解決了計(jì)時時間問題（見圖3）。另外，F(xiàn)1－60MR的定時器可以重復(fù)使用，只要正確送入K值即可。硬件上，可編程控制器的9路輸入用作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋信號，16路輸入作為手動控制信號及試燈、系統(tǒng)復(fù)位、差壓報警、手程控選擇等。輸出4路作為運(yùn)行狀態(tài)指示，另外10路是位置指示，剩下10路是指令輸出。

收球網(wǎng)位置反饋比較特殊，反饋信號間斷送出，使?fàn)顟B(tài)容易混亂，所以在此加了一個定時器T554。

四 膠球自動在線清洗裝置特點(diǎn)

可編程序控制器F1－60MR在電廠膠球清洗系統(tǒng)中的運(yùn)行，效果好，充分顯示出其功能較強(qiáng)、構(gòu)造簡單、可靠性高等特點(diǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，狀態(tài)正常，達(dá)到了預(yù)期目的。

在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場對電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制的投運(yùn)是定時定次的，也就是根據(jù)熱力系統(tǒng)結(jié)垢程度定時定次數(shù)啟動。這樣在今后設(shè)計(jì)中就可以把手控、程控合二為一。設(shè)定一個循環(huán)次數(shù)就可滿足要求。

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