一 膠球自動在線清洗裝置概述

隨著電廠單元機組規(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，可使熱力系統(tǒng)、經濟運行。

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，在現(xiàn)場實施中體現(xiàn)了以下優(yōu)點：首先是運算器、控制器、存儲器三大部件被簡化，輸入、輸出組件功能強。采用了多種專用接口，以適應各種工業(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、專用語句等進行程序控制，編程直觀、易于掌握?？删幊炭刂破饕跃幊誊涍B接的方式，代替了大量的硬連接電器，從而簡化了電路結構，更具有在線修改功能。F1－60MR有36個輸入點、24個輸出點，可進一步擴充，多可擴至120點。

其次，可編程序控制器的一個優(yōu)點是可靠性高。工業(yè)生產一般要求控制設備具有很強的抗干擾能力，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構，有利于查找故障并及時修復。此外還采用了隔離、屏蔽等防干擾措施，有較強的自診斷功能，可檢測出計算機的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

電廠凝汽器水側換熱面上污垢的積聚，不僅惡化了真空，降低了汽輪機的熱效率，而且會引起銅管腐蝕、泄漏，嚴重時會威脅汽輪機的運行。尋求有效的方法防止凝汽器管側換熱面積聚污垢和在已結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)可在機組運行過程中不需改變負荷的情況下進行工作，而且有能耗小、效果好、設備簡單、操作方便等優(yōu)點。

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、硬件設計及調試

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)行機構）應立即采取必要的保護措施同時故障指示燈亮，待運行人員進行必要的維護后，消除設備故障，重新投入運行。

根據(jù)電廠運行需要，本設計具有手動、手控和程控三種方式。手控是對熱力系統(tǒng)進行由反洗（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行方式，啟動按鈕后控制系統(tǒng)進行周而復始的循環(huán)。手動方式主要用于調試維修階段。各種運行方式的相互切換都可以在反洗或清洗狀態(tài)下進行。反洗、清洗及收球時間可根據(jù)運行人員要求通過編程器設定。

系統(tǒng)在程控或手控運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)自動轉入收球狀態(tài)，進行反洗，這樣可以清除附在收球網(wǎng)上的污物，保護收球網(wǎng)。

控制框圖如圖2所示。圖中位置反饋信號到達時間是根據(jù)設備動作時間確定的，具體根據(jù)執(zhí)行機構結合現(xiàn)場情況進行設定，如開關網(wǎng)計時器設定為90s。

收球率作為衡量電廠凝汽器膠球清洗PLC控制的一項重要指標，是設計時必須考慮的問題。導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；設備缺陷，如膠球經過的地方有死角、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)設計不當?shù)?，這些在選購安裝時應充分考慮；清洗閥、出口閥、膠球泵的關停次序對收球率也有影響，順序、時間應結合實際情況進行選定。這樣才能達到良好的效果。

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)采用了計數(shù)器C與定時器T聯(lián)合計時的方法，計時范圍為999×999s，解決了計時時間問題（見圖3）。另外，F(xiàn)1－60MR的定時器可以重復使用，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)行機構的位置反饋信號，16路輸入作為手動控制信號及試燈、系統(tǒng)復位、差壓報警、手程控選擇等。輸出4路作為運行狀態(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，使狀態(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

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

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

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