浅谈锅炉PCV阀控制系统改造

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　　引言
　　公司2X350MW机组，锅炉为东方锅炉厂生产的1150t/h超临界循环流化床锅炉。过热蒸汽管上PCV阀为直流24V双电控气动球阀。PCV阀的控制回路主要分为气动控制和电气控制两大部分。气动部分结构简单，安全可靠；电气部分采用PLC集中控制，存在PLC死机保护拒动的安全风险。
　　1 PCV阀保护系统概述
　　1.1 PCV阀的功能
　　PCV是PressureControlValve的缩写，中文名称为压力控制阀，与锅炉安全门都是锅炉主汽压力高保护的重要裝置，一般安装在锅炉过热器蒸汽出口管道上。PCV阀的主要功能是消除锅炉运行时压力波动引起的安全阀动作，在安全阀动作之前开启，排出多余的蒸汽，以保证锅炉在规定的压力下正常运行，从而保护安全阀，同时减少安全阀的动作次数，延长安全阀的使用寿命。在电厂安全生产中，PCV阀动作一次算作二类障碍，安全阀动作一次按事故处理。
　　1.2 PCV阀的特点
　　PCV阀全开过程时间短，动作快，能够为运行人员调整主汽压力赢得宝贵的缓冲时间。虽然PCV阀在动作过程中损失了部分工质，但PCV阀等效开启时间中过热蒸汽排放损失远低于重新点炉的耗费。PCV阀除了按设定压力自动动作以外，还可以由运行人员进行远方操作，因此，在操作上又具有其灵活性。
　　1.3 改造前PCV阀电气回路简介
　　我公司PCV阀动作的指令信号分为DCS远控指令、现场压力控制器发出的指令、锅炉操作台上的按钮指令、就地控制箱上的按钮指令四种。这四种指令输入至就地箱的控制器（PLC），经PLC逻辑判断后，输出指令作用在电磁阀上，使阀门动作。
　　（1）DCS远控指令分为自动和手动两种，手动时由运行人员根据设备运行状况及实际需要人为的在操作员站上下发开关指令。运行人员投入PCV阀主汽压力高联锁时处于自动状态，根据压力定值自动开关PCV阀。
　　（2）压力控制器发出的指令是指PCV阀处于自动状态时，主汽压力达到定值时，压力控制器发出指今，自动开关PCV阀。
　　（3）锅炉操作台上的按钮指令是指PCV阀处于手动状态时，运行人员根据设备运行状况及实际需要人为操作按钮开关阀门。
　　（4）就地指令是将就地控制箱的状态切换开关打到就地状态，此时手动按动打开、关闭指令按钮，PCV阀动作。
　　1.4 改造前PCV阀电气回路存在的问题
　　四种指令都必须输入至PLC，经PLC逻辑判断后才能输出开关阀门，由于就地控制箱所处环境温度高，且PLC有一定的使用寿命，所以经常出现PLC死机故障，这时PCV阀保护处理拒动状态。我公司两台锅炉共四套PCV阀，在锅炉正常运行时均出现不同程度的PLC死机故障，严重危及锅炉的安全运行。故PCV阀电气回路改造势在必行。
　　2 PCV阀电气回路改造过程
　　2.1 改造方案
　　（1）取消PLC控制，采取传统的继电器控制。
　　（2）仍保留DCS远控指令、现场压力控制器发出的指令、锅炉操作台上的按钮指令、就地控制箱上的按钮指令四种指令，但是四种指令分别作用在不同的继电器上，防止某一继电器故障，所有操作均不能完成。四种指令相互独立，不需转换按钮切换，均能独立完成操作。
　　（3）对电磁阀电源进行改造，控制箱接入两路AC220V电源，分别经控制箱内的整流变压装置，变成两路DC24V电源。并联作为操作电源和电磁阀电源。
　　（4）就地压力控制器变更为压力开关，高压力时自动开阀，低压力时自动关阀。用于主汽压力高开阀的压力开关用三个，采用三选二的方式接入保护；关阀压力开关用一个。
　　（5）增大就地控制箱的尺寸，便于检修和维护。
　　2.2 电气原理图
　　2.3 DCS控制逻辑图
　　2.4 压力控制器自动控制回路图
　　3 总结
　　通过这次对PCV控制系统的改造，使得PCV阀控制系统中不再使用PLC控制，避免因PLC死机造成的保护拒动事件。改造后的控制系统各回路操作相互独立，某一操作方式指令失灵后不影响其它方式操作，且控制电源由原来的单回路变更为两回路，增加了系统的可靠性。改造后的控制系统操作简单、方便、灵活，控制逻辑易读，参数可在线修改，故障率低，安全可靠，便于热控人员日常维护。改造至今，PCV阀运行正常，无误动或拒动现象发生。
　　参考文献
　　[1] 吴秀兰.300MW火力发电机组丛书—燃煤锅炉机组[M].中国电力出版社，2000.
　　[2] 中国动力工程学会.火力发电设备技术手册[M].机械工业出版社，2000.
　　[3] 张鸾英，孙万云.火电厂过程控制[M].中国电力出版社，2000.
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