硅谷杂志：1#锅炉给水泵仪表控制系统改造方案 |
| 2012-12-23 13:47 作者：宋瑞莲 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网文】 据《硅谷》杂志2012年第19期刊文，主要从两个方面介绍陕西陕化煤化工有限公司1#锅炉给水泵仪表控制系统的改造过程，一方面介绍给水泵PLC就地盘数显仪上传中央控制室DCS；另一方面成功改造备用泵自启及其两台泵互为备用的工艺要求。
关键词：DCS；PLC；就地柜二次表盘；备用泵自启；两台泵互为备用；逻辑连锁
陕西陕化煤化工有限公司公司是陕西省重点投资的一个以煤为原料制备合成氨及尿素的大型化工企业。目前，该企业正在建设期间，截止到现在，负荷为260t/h1#煤粉炉已运行正常。这台煤粉炉配套的2台给水泵，其工艺参数为：额定出力为310t/h，最大出力为350t/h，扬程1500米；给水泵所配套的电机功率为2000kw，电压为10kv/50HZ/3P。2台给水泵的运行方式原设计是一用一备，当运行泵故障或停车，备用泵不能完成自动启动（以下简称自启），需手动就地完成备泵启动，要完成手动起泵时间最少需要40秒，（包括润滑油泵的启动，给水泵出口阀的打开），这个时间内即使备用泵成功启动，锅炉汽包液位也会出现严重的低低液位，也会导致锅炉MFT动作。所以备用泵自启是锅炉运行正常根本值所在，故本次改造的重点就是让备用泵在运行泵连锁停车后完成自启。经过电气、工艺、对我厂配备的硬件设备讨论后，硬件设备能够完成自启，于是要完成备泵自启各个设备要处于这样的状态：泵出口电动
门处于常开，泵的润滑油泵处于常开，电气高压柜常带电。电气软起柜在20秒内完成旁路切换。电气、工艺条件已具备，这就需要仪表在DCS上位完成逻辑连锁。为了完成这一工作，还需要完成如下工作：
1单台给水泵的仪表控制
单台给水泵的仪表控制是通过就地PLC来完成控制的，因为给水泵厂家未配置中控DCS上位机，给水泵及其润滑油泵的仪表检测是从就地上传PLC控制盘面板。PLC控制盘面板包括如下二次仪表：给水泵涉及10个温度数显仪，（电机A相绕组温度、电机B相绕组温度、电机C相绕组温度、电机非驱动端轴承温度、电机驱动端轴承温度、泵非驱动端滑动轴承温度、泵非驱动端推力轴承温度、泵驱动端轴承温度、泵壳体温度、润滑油温。）泵出口压力数显仪，泵体电流数显仪；单台给水泵所配备的2台滑油油泵润滑油压力数显仪；泵进口压力数显仪。以及其相关仪表参数的报警显示灯（主电机绕组温度高高、主电机轴承温度高高、泵驱动端轴承温度高高、泵非驱动端轴承温度高高、泵壳体温度高高、泵进口压力低低）。
2单台给水泵的仪表保护
主电机绕组温度高高、主电机轴承温度高高、泵驱动端轴承温度高高、泵非驱动端轴承温度高高、泵壳体温度高高、泵进口压力低低；这些仪表检测点通过PLC做程序判断后输出一个信号为综合跳车信号。此信号由就地PLC直接发出且送到电气的MCC室，致使电气的软起柜跳闸，进而高压柜跳闸，达到保护电机的目的。这种信号的传输完全抛开了上位DCS的控制，致使工艺操作人员24小时在就地监视水泵的运行情况，使我工艺操作工苦不堪言，无形之中大大加大了给水泵的维护难度。这就使得PLC的就地盘信号上传DCS已迫在眉睫。于是，我们提出两种方案：一种方案是抛开就地PLC机柜，所有涉及到给水泵的仪表直接由就地上传中央控制室，所有涉及到逻辑保护由DCS完成；另一种方案是现场二次表进行改造，所有仪表保护还是由PLC发出，再上传DCS，DCS并不直接参与给水泵的逻辑保护。只是间接的由DCS发出跳车指令送往电气MCC室。
最后，本着节约成本又能达到如期效果的原则；我们选择了第二种方案。为此我们把PLC的就地盘的数显仪进行了改造，更换成带远传的4-20mA输出的仪表。DCS上位配备了和利时FM148不供电的卡件，在DCS上位机做了硬件及画面相应的组态。这一工作的完成，我们就把现场PLC就地盘间接的移到了中央控制室这就既解放了工艺操作工的辛苦。又把给水泵相应的仪表参数上传于DCS；这就为备用泵的自起得到了铺垫。
3备用泵自起，且两台给水泵互为备用
工艺提出备用泵自起的条件：
给水泵出水母管压力≤11.8MPa；
运行泵故障；1和2作为备用泵自动启动的条件，这就要求电气高压柜处于热备状态，备泵出口阀门处于常开状态，备泵的润滑油泵处于常运行状态。下面是仪表逻辑图。（见附图）
运行泵手动，备用泵自动就能实现互为备用的切换。在DCS下位机做了如上图逻辑后，经过锅炉冷态及热态的调试试验后，两台给水泵首先均能完成备用自起的工艺条件；其次我们做了如下工作，要求1#给水泵运行且手动，我们在DCSCoDSys强值为11.7MPa，2#给水泵自起；1#给水泵强行高压柜失电，2#给水泵自起。同样2#给水泵运行且手动，我们在DCSCoDSys强值为11.5MPa，1#给水泵自起；2#给水泵强行高压柜失电，1#给水泵自起。这就完成了自起和互为备用的工艺要求，经过1个月的锅炉70%负荷运行实践，此次整改是可行的，并是成功的。 |
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