1. 控制范圍:
名稱 | 類型 | 規(guī)格型號(hào) | 說明 |
進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥 | 執(zhí)行器 | AC220V供電 | 用于控制進(jìn)氣壓力 |
進(jìn)水調(diào)節(jié)閥 | 執(zhí)行器 | AC220V供電 | 用于控制除氧水箱液位 |
磁翻板液位計(jì) | 傳感器 | DC24V,4-20mA | 用于測(cè)量水位 |
壓力變送器 | 傳感器 | DC24V,0-0.1MPa | 用于測(cè)量除氧頭壓力 |
溫度變送器 | 傳感器 | DC24V,0-200度 | 用于測(cè)量水溫 |
2. 控制要求說明
l 通過調(diào)整進(jìn)水閥開度,以使除氧水箱穩(wěn)定,液位控制精度應(yīng)不超過125px。
l 通過調(diào)整進(jìn)氣閥開度,以使除氧頭壓力穩(wěn)定,正常工作值為20KPa(0.02MPa),壓力控制精度應(yīng)不超過1KPa。
l 對(duì)于液位控制和壓力控制均設(shè)有報(bào)警限制,當(dāng)前壓力和溫度超過用戶設(shè)定報(bào)警限制時(shí),系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
l 我公司生產(chǎn)的除氧器,其控制系統(tǒng)采用改進(jìn)的PID控制算法,即能保持液位、壓力穩(wěn)定,溫度快速上升;又能過濾現(xiàn)場(chǎng)波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的沖擊,以使執(zhí)行器平緩運(yùn)行,大大減小了故障率。
3. 操作說明
除氧器啟動(dòng)時(shí),在保證現(xiàn)場(chǎng)供水、供氣穩(wěn)定的前提下,應(yīng)按照先手動(dòng),再自
動(dòng)的順序操作,以使系統(tǒng)平緩運(yùn)行,穩(wěn)定達(dá)到合格工況。下面將詳細(xì)介紹除氧器操作方法,用戶使用時(shí),應(yīng)按照以下所述3.1-3.3的順序進(jìn)行操作,操作不當(dāng)將會(huì)造成系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。
3.1 控制柜上電
控制柜在使用前,請(qǐng)先檢查柜內(nèi)接線是否有脫落現(xiàn)象,柜內(nèi)電氣元器件是否
有損壞現(xiàn)象,若一切正常,方可開始接線。
l 將電源線直接接至控制柜總空開上端口,供電等級(jí)為AC220V,電纜承受電流不得小于10A。
l 請(qǐng)按照隨貨提供的“接線端子圖”,將執(zhí)行器、傳感器的控制線接至控制柜端子排上,由于除氧器系統(tǒng)中有較多的模擬量信號(hào),電纜跑線時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
① 控制線、動(dòng)力線隔離,二者之間不要走同一橋架,嚴(yán)禁將動(dòng)力線和控制線捆綁在一起。
② 控制柜安裝應(yīng)遠(yuǎn)離大功率電機(jī),或其他有較強(qiáng)電磁干擾的設(shè)備。
③ 模擬量信號(hào)控制線應(yīng)選用質(zhì)量過關(guān)的屏蔽線,并將屏蔽層接地。
④ 控制柜應(yīng)接地線,嚴(yán)禁將除氧器控制柜地線與動(dòng)力柜地線接在一起,這樣將造成較大的干擾。
l 所有接線全部完成后,將控制柜內(nèi)總空開斷開,將外部供電電源接通,用萬用表測(cè)量供電電壓是否正常,一切正常后,方可上電使用。
l 控制柜安裝、接線應(yīng)由專業(yè)電氣工程師完成,非專業(yè)人員禁止操作。
3.2 使用前準(zhǔn)備工作
除氧器在使用之前,應(yīng)*行一系列的準(zhǔn)備工作,最終目的是保證現(xiàn)場(chǎng)供水、
供氣穩(wěn)定,以使除氧器能夠正常高效運(yùn)行。
3.2.1供水準(zhǔn)備
l 現(xiàn)場(chǎng)使用除氧器進(jìn)水泵(現(xiàn)場(chǎng)提供)供水壓力、流量、揚(yáng)程等參數(shù)應(yīng)能滿足現(xiàn)場(chǎng)工況需求。
l 為得到良好的液位、壓力控制效果,除氧泵應(yīng)使用變頻控制策略,并做恒壓供水控制,以保證除氧器供水壓力穩(wěn)定,供水壓力設(shè)置為3公斤(0.3MPa)。
l 將進(jìn)水管道上的手動(dòng)閥門打開,在系統(tǒng)投入運(yùn)行后,應(yīng)根據(jù)實(shí)際進(jìn)水調(diào)節(jié)閥閥(下稱進(jìn)水閥)動(dòng)作情況,相應(yīng)調(diào)整該手動(dòng)閥開度。如果進(jìn)水閥開度偏小,甚至出現(xiàn)時(shí)常關(guān)閉的情況,應(yīng)將該手動(dòng)閥適當(dāng)關(guān)??;如果進(jìn)水閥開度過大(高于70%),或除氧器向鍋爐供水不足,應(yīng)將該手動(dòng)閥門適當(dāng)開大。
l 保證供水管道清潔,以避免雜物進(jìn)入除氧水箱,從而造成系統(tǒng)故障。
3.2.2 供氣準(zhǔn)備
l 保證氣路清潔,對(duì)于新系統(tǒng),如果管道內(nèi)存在焊渣、鐵屑等雜物,應(yīng)*行吹管,以防止雜物進(jìn)入閥門后,將閥門卡死。
l 清除供氣管道內(nèi)的積水,關(guān)閉總進(jìn)氣閥,并將該閥后面所有閥門打開,以保證進(jìn)氣管道暢通,將進(jìn)氣管道上的過濾器排水口打開進(jìn)行排水。當(dāng)排水完畢后,再將過濾器排水口封死。
l 關(guān)閉進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥(下稱進(jìn)氣閥),緩緩打開總進(jìn)氣閥,使蒸汽流入進(jìn)氣管道,將機(jī)械式減壓閥入口壓力調(diào)整至8-10公斤(0.8~1.0MPa);調(diào)整機(jī)械式減壓閥,使減壓閥出口壓力調(diào)整至3.5公斤(0.35MPa)左右。當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)行,進(jìn)氣閥打開后,減壓閥出口壓力將會(huì)出現(xiàn)下降的現(xiàn)象,此時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)調(diào)整總進(jìn)氣閥,使減壓閥出口壓力保持3.5公斤左右,直至系統(tǒng)投入自動(dòng)并穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2.3 上電操作
現(xiàn)場(chǎng)供水、供氣均調(diào)試完成后,開始上電操作。將控制柜內(nèi)總空開合閘,控制柜上電后,觸摸屏顯示初始運(yùn)行界面,如圖1所示。
l 在“運(yùn)行界面”中的左側(cè)位置,實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前系統(tǒng)溫度、壓力、液位、進(jìn)水閥開度及進(jìn)氣閥開度等參數(shù);
l 在”運(yùn)行界面”中的右側(cè)位置,顯示當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài),包括:液位控制正常/過高/過低、壓力控制正常/過高/過低、設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行/自動(dòng)停機(jī)、通信正常/失敗等;
l 在“運(yùn)行界面”的中間位置,為系統(tǒng)工作動(dòng)態(tài)圖,其中在進(jìn)水閥和進(jìn)氣閥圖標(biāo)的右側(cè)將顯示當(dāng)前液位、壓力控制方式:若液位控制已投入PID自動(dòng)調(diào)節(jié),則進(jìn)水閥右側(cè)顯示“自動(dòng)”,若液位控制為手動(dòng)控制,則進(jìn)水閥右側(cè)顯示“手動(dòng)”;若壓力控制已投入PID自動(dòng)調(diào)節(jié),則進(jìn)氣閥右側(cè)顯示“自動(dòng)”,若壓力控制位手動(dòng)控制,則進(jìn)氣閥右側(cè)顯示“手動(dòng)”。
l 觸摸屏下側(cè)為系統(tǒng)操作按鈕,其功能介紹如下:
① “液位報(bào)警復(fù)位”按鈕:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出液位故障報(bào)警時(shí),可通過該按鈕進(jìn)行消聲應(yīng)答,但該操作僅能禁止系統(tǒng)報(bào)警,并無法使實(shí)際故障清除。
② “壓力報(bào)警復(fù)位”按鈕:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出壓力故障報(bào)警時(shí),可通過該按鈕進(jìn)行消聲應(yīng)答,但該操作僅能禁止系統(tǒng)報(bào)警,并無法使實(shí)際故障清除。
③ “參數(shù)設(shè)定”按鈕:在參數(shù)設(shè)定中,用戶可系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,具體功能介紹將在下文中詳細(xì)描述。
④ “報(bào)警記錄”按鈕:輕按“報(bào)警記錄”按鈕,系統(tǒng)進(jìn)入歷史報(bào)警記錄界面,如圖2所示。在該界面中將顯示系統(tǒng)近三個(gè)月內(nèi)的所有報(bào)警信息,報(bào)警類型主要有:壓力過高報(bào)警、壓力過低報(bào)警、液位過高報(bào)警、液位過低報(bào)警等。
⑤ “I/O查詢”按鈕:輕按“I/O查詢”按鈕,系統(tǒng)進(jìn)入PLC模擬信號(hào)查詢界面,所示。當(dāng)數(shù)據(jù)顯示不正常時(shí),通過該界面查詢相應(yīng)模擬量信號(hào)數(shù)據(jù),可確定該問題有控制系統(tǒng)故障造成,還是外部傳感器/執(zhí)行器故障造成。
3.2.4 參數(shù)設(shè)置
輕按圖1所示的運(yùn)行界面中的“參數(shù)設(shè)定”按鈕,進(jìn)入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面。
在系統(tǒng)開始運(yùn)行前,應(yīng)首*行液位、壓力運(yùn)行限制值的設(shè)定。其中,液位高限應(yīng)設(shè)定為1700mm-1800mm;液位低限應(yīng)設(shè)定為500-800mm;壓力高限應(yīng)設(shè)定為30-35KPa;壓力低限應(yīng)設(shè)定為5-10KPa。
在圖4所示的“液位PID回路增益”、“液位PID積分時(shí)間”、“壓力PID回路增益”、“壓力PID積分時(shí)間”參數(shù)為系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù),以上所述幾個(gè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到?jīng)Q定性作用,因此嚴(yán)禁用戶隨意更改。
3.3 投入運(yùn)行
一切準(zhǔn)備就緒后,開始將設(shè)備投入運(yùn)行。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),應(yīng)遵循*水再進(jìn)氣、先手動(dòng)再自動(dòng)的操作規(guī)則,詳細(xì)介紹如下:
3.3.1 液位控制
液位控制操作將在圖4所示的“參數(shù)設(shè)定”界面中進(jìn)行,其操作流程如下所示。
l 在“參數(shù)設(shè)定”界面中設(shè)置“進(jìn)水閥手動(dòng)開度”參數(shù)為一定值(0%~99%設(shè)定范圍),設(shè)定完成后,輕按該參數(shù)右側(cè)的“寫入”按鈕,進(jìn)水閥開始運(yùn)行。該參數(shù)設(shè)置宗旨為保證液位變化趨向于事先設(shè)計(jì)好的工作液位值。
l 當(dāng)除氧水箱液位達(dá)到事先設(shè)計(jì)好的工作液位值(如1450mm等)時(shí),輕按“進(jìn)水閥PID參數(shù)”板塊中的“投入PID”按鈕,則系統(tǒng)液位控制將開始自動(dòng)運(yùn)行。此時(shí)可以觀察到“工作液位設(shè)定值”參數(shù)的輸入框中數(shù)值變?yōu)橛脩敉度胱詣?dòng)運(yùn)行瞬間的除氧水箱液位值。投入自動(dòng)運(yùn)行后,用戶也可通過“工作液位設(shè)定值”輸入框?qū)ぷ饕何恢颠M(jìn)行微調(diào),但嚴(yán)禁大幅改動(dòng),否則將造成系統(tǒng)失穩(wěn)。
l 液位自動(dòng)控制目標(biāo)是將除氧水箱液位控制在用戶設(shè)定值上下125px的范圍內(nèi),且進(jìn)水閥開度變化范圍較小。待液位控制穩(wěn)定后,方可進(jìn)行壓力控制。
3.3.2 壓力控制
壓力控制操作將在圖4所示的“參數(shù)設(shè)定”界面中進(jìn)行,其操作流程如下所示。
l 進(jìn)行壓力控制之前,首先確認(rèn)進(jìn)氣總閥是否打開,減壓閥前后壓力是否合適(入口0.8~1.0MPa、出口0.35MPa左右)。
l 在“參數(shù)設(shè)定”界面中設(shè)置“進(jìn)氣閥手動(dòng)開度”參數(shù)為一定值(0%~99%設(shè)定范圍),設(shè)定完成后,輕按該參數(shù)右側(cè)的“寫入”按鈕,進(jìn)氣閥開始運(yùn)行。進(jìn)氣閥打開后,減壓閥出口壓力將會(huì)下降,此時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)調(diào)整進(jìn)氣閥開度,使減壓閥出口壓力維持在0.35MPa左右。進(jìn)氣閥打開后,應(yīng)注意觀察“參數(shù)設(shè)定”界面右下角表格中顯示的“當(dāng)前壓力”是否為上升趨勢(shì),若遲遲無法上升則適當(dāng)增加進(jìn)氣閥開度(每次增加不要超過5%,以防止壓力突變,沖開水封)。
l 當(dāng)除氧器壓力增加至20KPa左右時(shí),輕按“進(jìn)氣閥PID參數(shù)”板塊中的“投入PID”按鈕,則系統(tǒng)壓力控制將開始自動(dòng)運(yùn)行。此時(shí)可以觀察到“工作壓力設(shè)定值”參數(shù)的輸入框中數(shù)值變?yōu)橛脩敉度胱詣?dòng)運(yùn)行瞬間的除氧頭壓力值。投入自動(dòng)運(yùn)行后,用戶也可通過“工作壓力設(shè)定值”輸入框?qū)ぷ鲏毫χ颠M(jìn)行微調(diào),但嚴(yán)禁大幅改動(dòng),否則將造成系統(tǒng)失穩(wěn),甚至壓力失控。
l 壓力自動(dòng)控制目標(biāo)是將除氧頭壓力控制在用戶設(shè)定值上下1KPa的范圍內(nèi),且進(jìn)氣閥開度變化范圍低于2%。當(dāng)系統(tǒng)剛剛投入壓力自動(dòng)控制時(shí),由于系統(tǒng)調(diào)整,可能仍需人工干預(yù)進(jìn)氣總閥開度,以保證進(jìn)氣壓力。但當(dāng)壓力控制趨于穩(wěn)定,進(jìn)氣閥開度變化較小時(shí),減壓閥出口壓力波動(dòng)也會(huì)變小。當(dāng)觀察到減壓閥出口壓力長時(shí)間維持在0.35MPa時(shí),則表示系統(tǒng)運(yùn)行已基本穩(wěn)定。
3.3 后期觀察
至此,除氧器投入使用已經(jīng)全部完成,在剛投入運(yùn)行后的一段時(shí)間內(nèi),工作
人員應(yīng)密切關(guān)注除氧器運(yùn)行是否穩(wěn)定,若穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后,說明除氧器工作正常,此后只需帶除氧器發(fā)出報(bào)警時(shí),及時(shí)處理故障即可。
4. 除氧器常見故障分析及處理方法
在供水、供氣正常,執(zhí)行器、傳感器的情況下,該控制系統(tǒng)應(yīng)能長時(shí)
間穩(wěn)定運(yùn)行。但由于現(xiàn)場(chǎng)工況復(fù)雜多變,因此在長期使用中,難免會(huì)出現(xiàn)一些突發(fā)性的狀況,以下將詳細(xì)介紹除氧器運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的故障,并對(duì)其形成原因及處理方法進(jìn)行說明。
l 水封沖破:除氧器水封的作用主要是液位過高時(shí)溢流及防止除氧器內(nèi)壓力外泄。但當(dāng)除氧器內(nèi)壓力過高時(shí),水封內(nèi)所注的水將無法頂住壓力,便出現(xiàn)大量的水從水封管道內(nèi)外流并伴有大量蒸汽噴出的現(xiàn)象。此故障原因主要考慮除氧器供氣壓力不穩(wěn)、進(jìn)氣閥故障、壓力變送器故障等。工作人員應(yīng)檢查減壓閥減壓效果,進(jìn)氣閥運(yùn)行狀況及壓力變送器顯示是否正常等。另外,如果水封被沖破,勢(shì)必造成除氧頭壓力降為0KPa,若用戶設(shè)定的壓力低限高于0KPa,則系統(tǒng)將發(fā)出壓力低限聲光,并將壓力自動(dòng)控制切斷,轉(zhuǎn)為手動(dòng)控制模式,進(jìn)氣閥開度降為0%。工作人員排除故障后,按照3.3.2中所述重新操作即可。水封沖破故障為除氧器運(yùn)行時(shí)的常見故障,多數(shù)原因?yàn)楣獠环€(wěn)造成,水封沖破對(duì)液位控制不構(gòu)成任何影響,因此不必?fù)?dān)心此故障會(huì)對(duì)鍋爐供水量產(chǎn)生影響。
l 壓力高限報(bào)警:當(dāng)系統(tǒng)壓力自動(dòng)控制時(shí),若除氧頭壓力持續(xù)上升并超過用戶設(shè)定的壓力高,系統(tǒng)將發(fā)出壓力高限聲光報(bào)警,并將壓力自動(dòng)控制切斷,轉(zhuǎn)為壓力手動(dòng)控制模式,進(jìn)氣閥開度調(diào)整為0%。該故障不會(huì)對(duì)液位控制構(gòu)成影響。此故障原因主要考慮除氧器供氣壓力不穩(wěn),應(yīng)為供氣壓力突變型增加,除氧頭壓力短時(shí)間內(nèi)劇增,以使系統(tǒng)來不及通過控制進(jìn)氣閥開度減小泄壓。工作人員應(yīng)檢查供氣壓力是否過高,減壓閥是否失效等。工作人員排除故障后,按照3.3.2中所述重新操作即可。
l 壓力低限報(bào)警:當(dāng)系統(tǒng)壓力自動(dòng)控制時(shí),若除氧頭壓力持續(xù)下降至用戶設(shè)定的壓力低限以下時(shí),系統(tǒng)將發(fā)出壓力低限聲光報(bào)警,并將壓力自動(dòng)控制切斷,轉(zhuǎn)為壓力手動(dòng)控制模式,進(jìn)氣閥開度調(diào)整為0%,該故障不會(huì)對(duì)液位控制構(gòu)成影響。此故障元以內(nèi)主要考慮減壓閥出口壓力過低,減壓功能失效,水封沖破等。常見原因分析:除氧頭壓力低時(shí),將會(huì)使進(jìn)氣閥開大,但失效的減壓閥出口壓力卻隨著進(jìn)氣閥開度的增加而下降,從而使得除氧頭壓力持續(xù)下降,最終造成壓力失控。工作人員應(yīng)檢查現(xiàn)場(chǎng)供氣是否中斷(即檢查減壓閥入口壓力),檢修減壓閥等。故障排除后,按照3.3.2中所述重新操作即可。
l 液位高限報(bào)警:在除氧泵、進(jìn)水閥運(yùn)行穩(wěn)定、磁翻板液位計(jì)工作正常的情況下,液位失控的概率極低。在液位自動(dòng)控制時(shí),當(dāng)液位持續(xù)上升并超過用戶設(shè)定的液位高限值時(shí),系統(tǒng)將發(fā)出液位高限聲光報(bào)警,并將液位控制切斷,轉(zhuǎn)為液位手動(dòng)模式,進(jìn)水閥開度調(diào)整為0,。另外,當(dāng)液位高,由于進(jìn)水閥開度將變?yōu)?,應(yīng)禁止進(jìn)氣,因此系統(tǒng)也將會(huì)把壓力自動(dòng)控制切斷,轉(zhuǎn)為壓力手動(dòng)模式,并將進(jìn)氣閥開度調(diào)整為0%。該故障主要考慮磁翻板液位計(jì)故障、進(jìn)氣閥故障等。工作人員發(fā)現(xiàn)該故障后,應(yīng)緊急處理現(xiàn)場(chǎng)水路,以防止鍋爐缺水,排除故障后,按照3.1~3.3中所述重新操作。
l 液位低限報(bào)警:在液位自動(dòng)控制時(shí),當(dāng)液位持續(xù)下降至用戶設(shè)定的液位低限以下時(shí),系統(tǒng)將發(fā)出液位低限聲光報(bào)警,并將液位控制切斷,轉(zhuǎn)為液位手動(dòng)模式,進(jìn)水閥開度調(diào)整為99%。工作人員發(fā)現(xiàn)該故障后,應(yīng)緊急處理現(xiàn)場(chǎng)水路,以防止鍋爐缺水,排除故障后,按照3.1~3.3中所述重新操作。