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1、設備概況
    豐泰公司2臺200 MW機組，汽輪機為哈爾濱汽輪機廠制造的超高壓一次中間再熱單軸、三缸、二排汽、抽汽凝汽式氣輪機，型號為C145/N200-12.7/535/535；鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造，型號為HG-670/13.7-YM13。分別于2001-12-28和2002-08-11投產。磨煤機為沈陽重型機械廠配套的MPS-170中速磨，其控制部分為日本光洋有限公司生產的程控系統，采用T型圖編程組態方式，控制磨煤機潤滑油站的啟停和液壓站加載壓力。每臺鍋爐配有5臺MPS-170中速磨，額定出力為39 t/h。每臺磨煤機由1套潤滑油站、1套液壓加載油站及配套的熱控設備組成。
2、磨煤機程控系統工作原理
    1號機組試運期間，在磨煤機啟動過程中，由于其出口快關門，入口隔絕門開關時常犯卡，無法實現DCS控制系統中的啟停程序，因此改為手動啟停。
2.1  啟動過程
    從CRT調出磨煤機操作畫面，首先打開磨煤機出口快關門，然后打開給煤機下插板及上插板、磨煤機入口隔絕門，根據磨煤機出口溫度調節風量，使之通風。之后啟動給磨機、磨煤機，當磨煤機電流指示正常后，將給煤量由最小10 t/h逐步加到一定值。
2.2液壓站壓力調節過程
    磨煤機啟動后，給煤量的變化經DCS系統按一定函數運算后轉化為4～20 mA直流信號送往程控系統PLC，作為與實際液壓站壓力比較的一個條件，稱為磨煤機液壓站的中控給定壓力。中控給定壓力與實際液壓站壓力比較，當中控給定壓力≥實際壓力時，比例溢流閥保持一定的位置，維持系統油壓不變；當中控給定壓力<實際壓力時，程控系統輸出接點信號，啟動加載泵，當液壓站實際壓力大于中控給定壓力1MPa時，加載泵停止工作。由此可以看出，磨煤機正常工作時，隨著給煤量的變化，中控給定壓力和實際壓力都在變化，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
2.3  保護動作過程
    磨煤機綜合跳閘信號由主電機慢傳開關、推力瓦塊溫度高于70℃、潤滑油壓低于設計值0.12MPa、液壓系統壓力小于5 MPa、潤滑油溫小于30℃5個保護量組成。當上述任一個保護動作時，由程控PLC輸出保護動作信號，送往DCS控制系統磨煤機保護回路，完成跳閘，首出“油站故障”。
3、熱控設備存在的問題
3.1  磨煤機電氣控制柜設計為就地布置，控制柜所用電源由廠用交流380 V電源段提供。磨煤機程控PLC所用交流電源由380 V的一相提供，模塊工作電源為直流24 V，沒有采用程控PLC冗余電源及UPS電源。
3.2就地程控柜報警信號與DCS控制系統聯系采用硬接線通訊方式，磨煤機綜合跳閘信號與DCS控制系統也采用硬接線通訊方式。從CRT畫面看，磨煤機跳閘首出為“油站故障”，運行人員無法判斷保護動作的種類，不能準確判斷故障的原因。
3.3  由于就地程控PLC所用電源不是由熱控交直流電源提供，當發生交流380 V電源失去時，由PLC控制的潤滑油泵停止工作，使磨煤機潤滑油系統壓力降到零，造成磨煤機推力瓦塊由于失去潤滑油而燒瓦。
3.4磨煤機潤滑油壓力取樣管路只有一個一次門，無壓力開關的二次門，維護處理任何一個壓力開關時，必須關閉一次門，不利于檢修維護。濾網壓差開關與取樣管無一次門，且為抱箍連接，容易脫開，造成漏油或使潤滑油壓降低，引起保護誤動作而跳閘。
3.5  就地程控PLC的綜合保護信號輸出繼電器為帶電動作，發生死機時，會造成燒瓦事故的發生。
3.6程控PLC由于無事故追憶功能，不能區別發生的一般故障信號和綜合故障信號，無法判斷引起磨煤機跳閘的原因。
4、熱控設備改造
4.1  改造方案
    (1)利用機組大修機會，對就地潤滑油及液壓站加載壓力取樣，進行移位改造；(2)利用磨煤機送入DCS控制系統的3個熱工顯示量作為保護的3個條件；(3)在DCS控制系統增加潤滑油壓指示，潤滑油壓低保護采用3選2邏輯運算，增加系統的可靠性；(4)在CRT畫面增加跳閘首出，可在CRT上看到磨煤機保護動作的種類，及時排除故障點，減少停閘時間。
4.2實施步驟
4.2.1  磨煤機潤滑油壓保護信號用3個壓力開關實現，直接送DCS控制系統，增加FUM-511模件進行采樣，經3選2邏輯運算后，把保護信號送至磨煤機保護回路。1臺磨煤機增加7個針型閥，用于壓力取樣一次門及二次門布置。壓力開關、變送器移位，集中放在變送器柜內，而濾網差壓開關增加一次門，便于維護檢修。磨煤機潤滑油站測量回路的改進如圖1所示。
4.2.2  將原來送至CRT顯示的磨煤機推力瓦塊溫度進行DCS軟件組態，送至磨煤機保護回路中。
4.2.3  將原來送至CRT顯示的液壓加載壓力進行DCS軟件組態，送至磨煤機保護回路中。
4.2.4  根據進入DCS控制系統的保護量進行MMI組態修改，增加潤滑油壓、推力瓦塊溫度、液壓加載壓力的快停條件首出，運行人員可從CRT畫面上清楚地判斷磨煤機的保護動作，便于故障處理。DCS控制系統有事故追憶功能，可以幫助事故分析。改進后系統保護框圖如圖2所示。
4.2.5程控系統PLC工作電源用UPS供電，從熱控交流電源盤至就地電控柜分別拉5根電纜，保證電源的可靠性。
4.3  改進情況
4.3.1  為了保證磨煤機的安全運行，2003年初采取臨時保護措施。在每1臺磨煤機潤滑油站上利用原來空出的一個壓力開關將動作定值校驗為0.12MPa，并拉臨時電纜至就地PLC柜，與到DCS控制系統的綜合保護信號并聯，這相當于增加了1套潤滑油壓低保護。此工作于2003-01-24完成，并做了靜態試驗，接入保護回路。
4.3.2  2003-02-17-02-26，在1號機組小修時，對DCS控制系統A~E磨煤機保護回路進行組態修改，增加推力瓦塊溫度液壓站壓力及潤滑油壓組態工作，由于時間緊，沒有做磨煤機跳閘首出。
5、效果分析
    2003-02 -12，2號爐B磨煤機由于電加熱裝置交流380 V電源回路短路，造成交流380 V總電源開關跳閘，使程控系統PLC失去工作電源，PLC控制的潤滑油泵停止工作，造成磨煤機潤滑油壓回零，而此時新接入的潤滑油壓低保護正確動作，防止了1次燒瓦事故的發生，保護了磨煤機。
    通過對豐泰公司1號、2號爐磨煤機程控系統熱控保護設備的改進，防止了由于程控系統PLC失電、程控系統PLC死機保護拒動、磨煤機燒瓦事故的發生，同時防止了磨煤機保護誤動作的發生，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，木屑顆粒機生產的生物質顆粒燃料主要供生物質鍋爐燃燒使用。