吹灰程控系统方案汇总.docx
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吹灰程控系统方案汇总
600MW火电机组
锅炉吹灰程控系统
济南海源电力设备有限公司
2011.03
目录
1.用途……………………………………………………………1
2.系统构成及原理………………………………………………1
3.安装、调试……………………………………………………4
4.使用、维护及注意事项………………………………………7
5.设备清单及报价………………………………………………9
1.用途
吹灰系统是电站锅炉不可缺少的辅助设备。
吹灰系统用于清除锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器管道及空气预热器受热面的结焦、积灰，保证受热面清洁，提高锅炉热效率。
吹灰程控系统是专为燃煤电站锅炉吹灰而配置的程控装置。
2.系统构成及原理
2.1本系统控制主机采用ModiconTSXQuantum系列可编程控制器（PLC）。
通过对进汽门、减压站、疏水门及炉膛吹灰器（以下简称炉吹）、长伸缩吹灰器（以下简称长吹）、回转式空预器吹灰器（以下简称空预吹）的开、关和进、退控制，完成吹灰工作。
本系统设置了受控设备过负载、长吹过电流、禁止吹灰、运行超时、启动失败、介质压力低、介质流量低、PLC故障等保护功能；设置了自动、手动等操作功能。
2.2吹灰程控系统主要由受控设备和控制装置组成。
受控设备构成及编号见表及附图1：
设备名称
设备数量
设备说明
受控设备
吹灰器总进汽门
1只
101
吹灰器减压站
1套
001
炉吹、长吹疏水门
4只
104～107
炉膛吹灰器
48台
201～248
长伸缩吹灰器
64台
301～364
空预吹辅助进汽门
1只
103
空预吹疏水门
1只
108
空预器吹灰器
4台
401～404
控制装置
上位工控机
1台
控制柜内安装，研华工控机
显示器
1台
控制柜门面安装，17‘CRT
控制柜
1只
动力柜
5只
1#—5#动力柜
2.2.1控制柜
（1）上位机
上位工控机安装在控制柜内，显示器及键盘安装在控制柜门面上，用操作显示画面来实现对吹灰系统的控制，同时显示吹灰系统所有受控设备的各种运行状态、故障保护状态及程控装置自身的工作状态。
（2）可编程控制器
ModiconTSXQuantum系列可编程控制器（PLC）由①电源模块、②CPU模块、③I/O模块、④机架、⑤与上位机连接的RS-232通讯电缆组成。
CPU模块上留有与DCS通讯的RS485以及以太网络通讯接口。
（3）控制电源开关（Q1）
控制电源开关由低压断路器、欠压保护附件、报警触点组成，如果电网欠电压超过保护值，则低压断路器自动脱扣，同时送出控制电源故障接点信号给DCS系统，为保证系统安全，操作人员需立即处理该故障。
（4）中间继电器
控制柜内有中间继电器，继电器上贴有相应的命名标签。
由这些继电器完成对吹灰器的控制。
同时将吹灰器进、退位限位开关的反馈信号经过隔离送至PLC（AC220V“强电”传输）。
（5）直流电源（DY1）
DY1为直流24V输出电源，为上位机供电。
（6）直流电源（DY2）
DY2为直流24V输出电源，为流量开关供电。
（7）报警器（HBJ）
当有过负载、过电流、运行超时、PLC故障、启动失败等信号发生时，报警器发出声警报。
（8）电流表（DLB01～DLB05）
电流表安装在控制柜门面上。
DLB01～DLB04用于炉吹、长吹、空预吹的运行显示。
DLB05用于进汽门、辅助进汽门及疏水门的运行显示。
2.2.21#动力柜
（1）动力电源开关（Q2、Q3）
Q2为炉吹、长吹、空预吹提供动力电源。
Q3为进汽门、辅助进汽门及疏水门提供动力电源。
（2）交流接触器
1#动力柜内有23只交流接触器。
KDL1、KDL2（线圈为AC380V）分别用于Q2、Q3合闸后的动力电源检测。
KKZ用于Q1合闸后的控制电源检测。
K001～K004分别用于1#～4#空预器吹灰器的运行控制，KMZ1、KMF1、KMZ3、KMF3～KMZ8、KMF8分别用于汽源电动门及疏水门的进退驱动。
（3）热继电器（KMR01、KMR03～KMR08）
热继电器KMR01、KMR03～KMR08为汽源电动门及疏水门提供过负载保护。
（4）中间继电器
1#动力柜内有16只中间继电器。
KMK01、KMG01、KMK03、KMG03～KMK08、KMG08分别用于汽源电动门及疏水门的开关。
2.2.32#动力柜
（1）热继电器
热继电器KWR01～KWR04为炉膛吹灰器提供过负载保护，
热继电器KAR01～KWA04为空预器吹灰器提供过负载保护。
（2）交流接触器
2#动力柜内有32只交流接触器。
KWZ01、KWF01～KWZ04、KWF04用于炉膛及空预器吹灰器的进退驱动。
K011～K104分别用于1#--24#炉膛吹灰器的运行控制。
2.2.43#动力柜
（1）电流继电器（KGL01～KGL04）热继电器（KLR01～KLR04）
电流继电器KGL01～KGL04为长伸缩吹灰器提供过电流保护。
（2）交流接触器
3#动力柜内有24只交流接触器。
K111～K204分别用于25#--48#炉膛吹灰器的运行控制。
（3）电流互感器（T01～T05）
利用二次回路分别为电流表DLB01~DLB05提供指示信号。
（4）变压器（T1）
变压器T1的二次回路用于直流电源DY2的交流输入及减压站电磁阀的控制。
2.2.54#动力柜
（1）热继电器（KLR01、KLR03）
热继电器KLR01、KLR03为单数长伸缩吹灰器提供过负载保护。
（2）交流接触器
4#动力柜内有36只交流接触器。
KLZ01、KLF01、KLZ03、KLF03用于单数长伸缩吹灰器的进退驱动。
K501、K503～K731、K733分别用于1#、3#～63#长伸缩吹灰器的运行控制。
2.2.65#动力柜
（1）热继电器（KLR02、KLR04）
热继电器KLR02、KLR04为双数长伸缩吹灰器提供过负载保护。
（2）交流接触器
5#动力柜内有36只交流接触器。
KLZ02、KLF02、KLZ04、KLF04用于单数长伸缩吹灰器的进退驱动。
K502、K504～K732、K734分别用于2#、4#～64#长伸缩吹灰器的运行控制。
3.安装、调试
3.1送电及初始化
当外部接线完成检查无误后，方可进行送电操作。
首先分别合上控制柜内的断路器Q1和1#动力柜内的断路器Q2、Q3。
显示屏上将有“控制电源”、“动力电源”指示灯亮，此时可进行自动或手动运行操作。
在进行自动、手动操作之前，所有受控设备必须处于原始位。
即炉吹、长吹、空预吹在退到位。
总进汽门、辅助进汽门、减压阀均处于关闭状态。
3.2自动操作功能
3.2.1单吹、双吹选择功能
单吹、双吹选择功能用来确定炉吹、长吹、空预器是单台运行还是双台运行。
每按一次“单吹/双吹”键，单吹、双吹状态翻转一次。
“单吹”指示灯“点亮”，则处于单台吹灰器运行状态。
“双吹”指示灯“点亮”，则处于双台吹灰器运行状态。
3.2.2炉吹、长吹联入功能
在初始状态下，按一下“自动/手动”功能键,“自动”、“炉吹”、“长吹”、“空预吹”指示灯“点亮”，炉吹、长吹、空预吹将全部联入运行；按下“炉吹”键，“炉吹”指示灯灭或亮，灭则炉吹退出程序运行，亮则炉吹联入程序运行；按下“长吹”键，“长吹”指示灯灭或亮，灭则长吹退出程序运行，亮则长吹联入程序运行。
用户根据实际情况可选择其中任意一种联入状态工作。
空预器吹灰器必须参加程序运行。
3.2.3跳步
在自动状态下，程序运行以前，如果不需要某些吹灰器参与吹灰工作，或某些吹灰器发生故障，可以进行跳步操作，使程序自动跳过被指定跳步的吹灰器，而继续运行。
按下“跳步”按钮，此时“跳步”指示灯“点亮”，将拨码开关拨到需要设置跳步吹灰器的编号（如201#炉吹），如果按“进入”键，则201#吹灰器绿灯“点亮”，说明此台吹灰器被选中跳步。
如果进入下一台吹灰器跳步操作，直接将拨码开关拨到预定吹灰器编号，然后按照201#吹灰器跳步操作步骤操作即可。
相反，如果要使某台吹灰器退出跳步状态，参加程序运行，则在选中吹灰器以后，按下“退出”键，此时该吹灰器将退出跳步状态，且指示灯由“点亮”变为“熄灭”。
在每一次跳步操作中，可以任意指定某些吹灰器跳步。
任何电动门不能设置成跳步状态。
如果退出跳步操作，则再次按下“跳步”键，“跳步”状态指示灯灭，跳步操作状态退出，程序复位。
3.2.4跳检
在自动状态下，按下“跳检”键，“跳检”指示灯“点亮”，5秒钟后跳检程序开始。
如果某一台或一些吹灰器被跳步，则这些吹灰器的指示灯“点亮”。
再次按下“跳检”键，则“跳检”指示灯灭，程序复位。
3.2.5自检
在自动状态下，在程序运行之前，可进行自检操作，检验PLC程序运行的流程是否正确，能否正常工作。
按下“自检”按钮，“自检”指示灯“点亮”，5秒钟后程序自检开始，除被执行跳步操作的吹灰器以外，每台吹灰器状态都将被扫描一遍，自检结束后，“自检”指示灯灭，程序自动复位。
自检过程当中，吹灰器指示灯为绿色闪光显示。
如果在“自检”执行过程中，按“自检”键，则“自检”指示灯灭，程序复位。
3.2.6故检
故检功能用于检查上一次程序运行过程中炉吹、长吹出现过故障的吹灰器。
故障记忆由程序自动完成。
按下“故检”键，“故检”指示灯“点亮”。
5秒钟后故检程序开始。
被检测到的曾出现过故障的吹灰器指示灯“点亮”。
再次按下“故检”键，则“故检”指示灯灭，程序复位。
3.2.7程序启动
在自动状态下，进行程序运行操作，程序将自动进入吹灰工作。
按下“启动”键，“程序运行”指示灯“点亮”，5秒钟后自动吹灰开始。
吹灰流程见附图2-5。
吹灰结束，“程序运行”指示灯灭。
程序运行结束。
如果在按下“启动”键之后5S钟内，再次按下“启动”键，则程序启动指示灯“熄灭”，启动指令取消。
3.2.8程序中断
吹灰过程中，如果中断运行，则主程序将使正在运行过程中的吹灰器退出，然后中断程序。
解除中断再运行时，程序将从下一台吹灰器开始运行直至吹灰结束。
按下“中断”按钮，“中断”指示灯“点亮”，程序中断运行，正在运行的吹灰器立即退出。
如要解除中断，按下“中断解除”键，“程序中断”指示灯“熄灭”，程序从下一台吹灰器开始继续运行。
3.2.9程序复归
在运行过程中或运行之前，如果有禁吹、PLC故障信号，则程序自动复归或不能启动。
在运行过程中，如果想使程序复归，则按下“复归”按钮，“程序运行”状态指示灯“闪亮”，5秒钟后复归程序开始，退出正在运行的吹灰器和关闭进汽门之后，“程序运行”状态指示灯灭，程序复位。
如果在按下“复归”键之后5S钟内，再次按下“复归”键，则程序“复归”指示灯“熄灭”，复归指令取消。
3.2.10急停
按下“急停”键。
手离开“急停”键后，再按下“确认”键，急停功能生效。
受控设备及受控设备接线端子将全部断电，以确保设备及人身安全。
为防止误操作，按下“急停”键后，5秒内若没有按下“确认”键，则急停功能自动取消。
按下“急停”键后，报警器（HBJ）将鸣响5秒钟。
3.3手动操作功能
手动操作功能有“远操”和“就地”两种控制方式。
按下“远操”键，“远操”指示灯亮，“远操”功能生效；按下“就地”键，“就地”指示灯亮，“就地”功能生效。
“远操”功能生效后，将拨码开关拨到需要操作的吹灰器编号（如201#炉吹），然后按下“进入”键，201#炉吹指示灯将“点亮”。
此时，你可以通过触屏上的进、退按钮控制201#炉吹前进或后退。
按下“退出”键，201#炉吹指示灯将“熄灭”。
“就地”功能生效后，将拨码开关拨到需要操作的吹灰器编号（如301#长吹），然后按下“进入”键，301#长吹指示灯将“点亮”。
此时，你可以在301#长吹本体就地端子箱上用进、退按钮控制301#长吹前进或后退。
按下“退出”键，301#长吹指示灯将“熄灭”。
电动门开或吹灰器进过程为红光闪光，关或退过程为绿光闪光，开或进到位为红光平光，关或退到位为绿光平光，中间位置为黄光平光。
3.4故障报警及保护
a、超时
炉吹、长吹进或退运行时间超过保护设定值时，“超时”状态指示灯亮。
如果在进状态超时，吹灰器立即转退，如果在退过程超时，报警器报警。
b、过负载
电动门、炉吹、长吹在运行过程中电机过负载，报警器报警，“过负载”指示灯亮，程序中断，此时需人工现场处理故障。
c、禁止吹灰
此时禁止吹灰指示灯亮，如果程序尚未运行，则禁止自动程序运行，如果程序已运行，则程序自动复归，复位正在运行的受控设备后程序结束。
d、PLC故障
当PLC处理器RAM锂电池（正常工作2年）电量不足时，“PLC故障”指示灯亮，报警器报警，正在运行的程序自动复归，复位正在运行的受控设备后程序结束。
e、动力电源丧失
动力电源丧失，发系统故障信号至DCS，同时动力电源灯”闪亮”。
f、控制电源丧失或欠压
控制电源丧失或欠压，低压断路器“起跳”，控制柜断电，发出电源故障信号至DCS。
g、启动失败
吹灰器接到控制指令后，在一定时间内无法离开原位，则视为启动失败，“启动失败”指示灯亮，报警器报警。
h、介质压力低
系统进汽门打开，且疏水门关闭到位后，介质压力已建立，如果一段时间内出现介质压力低于设定保护值（压力开关整定值），则吹灰器复位，介质压力低指示灯亮，同时向DCS系统故障报警信号。
注意：
过负载、超时、动力电源丧失、控制电源欠压或丧失故障，必须迅速查找故障设备。
如果炉吹停在炉膛内或长吹处于伸进位（不在原位），应立即消除故障，利用手动或手操退出吹灰器。
空预器吹灰器和电动门如不在原位也应尽快复位。
4、使用、维护及注意事项
4.1硬件维修和检查
请定期检查及时处理机柜和元器件故障（6个月—１年检查一次）。
4.2PLC电池的更换方法
a、电池的寿命在25℃条件下为2年，高于此温度时，寿命会变短，正常情况下每2年需更换电池，即使它还能使用。
b、当电池电压下降时，会产生电池出错，报警错误指示灯就闪光，在指示电池出错后的一星期内必须更换电池，如不及时更换，用户的程序和其它数据将会丢失。
c、按下列步骤更换电池（必须在5分钟之内完成）
1先接通电源一分钟以上，然后关闭（从此开始计时）
②拔下CPU模块，小心地抽出电池。
③拨出电池连接器。
④接上新电池，把它放入箱内复位，关上盖子。
⑤装入新电池后，电池出错会自动清除。
以上过程从关闭CPU电源开始计算不得超过5分钟，否则用户程序和其它数据将会丢失。
警告：
切勿将电池短路，不要给电池充电，不要拆开电池，也不要加热或焚烧电池，所有这些都会引起电池泄漏，燃烧或破裂，发生伤害、火灾，可能造成生命财产的损失。
4.3检查项目
在PLC中主要是半导体元器件，在恶劣的环境条件下会损坏，因此需定期检查。
标准的检查周期是6个月到1年。
5.设备清单及报价
设备名称
设备数量
单价
总价
上位工控机
1台
6000
6000
显示器
1台
4000
4000
控制柜
1只
20000
20000
动力柜
5只
30000
150000
PLC
1套
100000
100000
组态软件
1套
15000
15000
编程组态
1套
35000
35000
合计
330000
PLC设备价格（元）：
序号
名称
型号
单位
数量
产地
厂家
单价
总价
1
电源
140CPS12420
块
2
法国
MODICON
8253
16506
2
PLC主机
140CPU65150U
块
1
法国
MODICON
38000
38000
3
网络适配器
140NOE77101
块
1
法国
MODICON
7592
7592
4
开关量输入卡
140DAI75300
块
5
法国
MODICON
3000
15000
5
开关量输出卡
140DAO85300
块
5
法国
MODICON
2631
13155
6
模拟量输入卡
140ACI03000
块
1
法国
MODICON
4959
4959
7
6槽背板
140XBP00600
块
1
法国
MODICON
1173
1173
8
16槽背板
140XBP01600
块
1
法国
MODICON
2216
2216
9
40点模块端子条
140XTS00200
条
11
法国
MODICON
160
1760
10
组态软件
CTECT
套
1
法国
MODICON
15000
15000
11
编程组态
自主开发
套
1
35000
35000
合计
150361
附图1：
系统设备编号
附图2：
炉吹、长吹、空预吹联入控制流程图
附图3：
炉吹、空预吹联入控制流程图
附图4：
长吹、空预吹联入控制流程图
附图5：
仅空预吹联入控制流程图
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