维普资讯 http://www.cqvip.com 第ｌ２卷 第４期 重庆电力高等专科学校学报 ２００７年ｌ２月 ＶｏｌＩ ｌ２ Ｎｏ．４ ’Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｄｅｃ．２０ｏ７ 沙角Ａ电厂油燃烧器控制的顺控改造 刘沛然，陈凌翔 （沙角Ａ电厂，广东东莞５２３９３６） 【摘要】以沙角Ａ电厂２００ＭＷ／３ＯＯＭＷ机组为例，设计出顺序控制功能控制锅炉油燃烧器的方案，并论证该 方案的可行性和可能带来的问题。实践证明，这一方案是完全可行的。 【关键词】顺序控制油燃烧器控制逻辑 【中图分类号ｌＴＫ２２３．７ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００８．８０３２（２００７）０４．００２１．０４ 国Ｆｏｍｅｙ公司的锅炉ＦＳＳＳ系统并完成其控制、保 ｌ 鄹青 护功能，但所有控制、保护逻辑均沿用了原来的 广东省粤电集团有限公司沙角Ａ电厂拥有３ Ｆｏｍｅｙ公司设计的ＦＳＳＳ系统控制逻辑。由于原有 Ｘ２００ＭＷ和２ Ｘ ３００ＭＷ共计５台机组。自１９９７ 的Ｆｏｍｅｙ公司ＦＳＳＳ系统是单板机＋输入／输出卡 年开始，陆续对５台机组的控制系统进行了改造， 的设计，其控制逻辑全部由“与”、“或”、“非”等组 目前５台机组全部使用ＡＢＢ公司下属的德国Ｈ＆Ｂ 成，相当复杂。尤其是锅炉油燃烧器的控制逻辑， 公司的分散控制系统，完成数据采集、模拟量控制、 逻辑特别繁琐和难以掌握。 ＦＳＳＳ（锅炉炉膛安全监控系统）等功能。 以Ｉ期机组（２００ＭＷ）的油燃烧器控制为例，原 在上述改造中，以ＤＣＳ系统取代了原有的美 部分逻辑如图１所示： 豫Ｏ Ｎ０ＴＥ Ｎ０ＴＥ Ｔ０ ｃ＇■＿ｍ 囤摊Ｉ 。坷 ａ■■■． ａ■■■■ ＬＪ ］ 卜Ｊ ．Ｌ——一ｔｌ／啊 广＿Ｊ — ）＿ Ｌ Ｉａ■ 嗍 ａ■＾ａｔ＿．１－．●． ＿Ｊ・ ．１ 一 ａ■■Ⅲ 一Ｔｌ Ｊ Ｊ Ｌ 蛆 ＠ — ＝＝［ ， —＿匝ｂ Ｉ Ｌ————妇 －．３ ｆ ｌ 一 ④ ｌ ■ ■－ Ｉ １ ■ — — 枢恤 ■¨岫 匪匡黉 ￣ ￣￥Ｊ￣．－ＦＳ￥－０ ６３ 图ｌ ２００ＭＷ机组油燃烧器控制逻辑图（部分） 收稿日期：２００７．０４．１０ 维普资讯 http://www.cqvip.com ２２ 重庆电力高等专科学校学报 第１２卷 图１仅仅是某一油燃烧器控制当中的“油枪吹 推进油枪一推进点火枪一点火枪打火激励一 扫”部分，而油燃烧器控制的全部逻辑原理图，竟有 打开油阀一（火焰检测到）一完成。 类似的图纸７张之多，相当的繁琐、难懂。 而油燃烧器退出的顺序为： 目前油燃烧器的控制逻辑之所以如此复杂，是 关闭油阀一推进点火枪一点火枪打火激励一 因为设计逻辑时，将油燃烧器看作一个整体设备来 打开吹扫阀一（吹扫１分钟后）关闭吹扫阀一退出 进行控制，而这个整体设备包括了油枪、点火枪、油 油枪一完成。 阀、吹扫阀等多个部件，在设计逻辑时要考虑这么 由于上述顺序控制涉及到多个设备，而且还要 多的部件的控制动作、动作失败，逻辑自然就非常 考虑到某一步骤被“卡住”（不能完成）时的控制， 繁琐了。 因此用“与”、“或”、“非”来设计此控制逻辑，就显 此外，这样的设计还存在以下二个缺点：①油 得非常复杂和繁琐。 枪、点火枪、油阀、吹扫阀等部件不能单独进行操作 ２．２解决问题的方案 试验，不利于故障的检修。②当油燃烧器在投入、 实际上，当控制系统完成改造，以ＤＣＳ系统取 退出的过程中遇到障碍时，难以查找原因，这时如 代原有的旧ＦＳＳＳ系统后，该问题有了较好的解决 果在检修时将油枪、油阀等设备的进退、开关状态 方法，那就是ＤＣＳ系统所特有的功能——顺序控 改变，容易造成控制逻辑的步骤混乱，使油燃烧器 制功能。 失去控制。 上述油燃烧器投入、退出的过程，实际就是关 因此，需对油燃烧器的控制逻辑进行简化，达 于油枪、点火枪、油阀、吹扫阀等多个设备的一个顺 到简单易懂、易于维护管理的目的。 序控制过程，而ＤＣＳ系统中的顺序控制功能，正是 ２解决问题的方案 为这样的顺序控制过程而设计。 在设计控制逻辑时，不再将油燃烧器看作一个 ２．１油燃烧器的控制原理 整体设备，而将其分解为油枪、点火枪、油阀、吹扫 某一油燃烧器的投入、退出，实际上是一个顺 阀等多个设备。先为这些设备设计控制逻辑，由于 序控制的过程。以２００ＭＷ机组的油燃烧器投人为 这些设备只是简单的开／关或进／退控制，逻辑很简 例，实际上是按以下顺序进行： 单。以油阀为例，其控制逻辑如图２所示： 臣 垂［Ｈ几 — ｌ 呈ｌ｝ ＿＿————— ！ｌ［珏塑全Ｉ ——————————————＿－１Ｉ １＞１卜＿Ｉ Ｉ 塑卜———————————＿＿］ Ｌ—＋厂］ 匦 叵卜 ——＿Ｊ三： — 哑 油阀在打开位置 ＣＲ］嘘｝示 丽 ＣＲＴ显示 图２ ２００ＭＷ机组油阀控制逻辑图 由图２可见，除操作员可以手动控制油阀开／ 油燃烧器的顺序控制逻辑了。油燃烧器投入的顺 关外，顺序控制的某一步也可自动控制油阀开／关。 序控制原理图如图３所示： 逻辑相当简单、直观。其他油枪、点火枪、吹扫阀等 对于３００ＭＷ机组油燃烧器，由于在投入时也 设备的控制逻辑与其类似。 需要吹扫，其顺序控制原理图如图４所示。 所有设备的单独控制逻辑完成后，就可以设计 维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期 刘沛然等： 沙角Ａ电厂油燃烧器控制的顺控改造 ２３ 图３ ２００ＭＷ燃烧器投入顺序控制原理图 图４ ３００ＭＷ燃烧器投入顺序控制原理图 ２ｏ０ＭＷ／３ｏ０ＭＷ机组油燃烧器的退出步骤如 图５所示： 图５ ２００／３０ｏＭＷ燃烧器退出顺序控制原理图 由图５可见，采用ＤＣＳ系统的顺序控制功能 控制油燃烧器的投入／退出，控制逻辑显得简单、清 晰，每一步骤开始的条件、执行的动作均简单明了， 容易掌握。以ＤＣＳ系统顺序控制功能来控制油燃 烧器，在投入／退出的过程中执行到哪一步都有清 晰的显示。如果在某个步骤遇到障碍，ＤＣＳ会明确 显示出遇到障碍的步骤，这时可以在修复障碍后继 续从该步骤执行，也可复位后重新开始执行，不会 造成混乱。 另外，由于油枪、点火枪、油阀、吹扫阀等设备 都可以单独控制和操作，也大大方便了故障检修。 维普资讯 http://www.cqvip.com 重庆电力高等专科学校学报 第１２卷 ３ ＤＣＳ系统顺序控制功能带来的问 题及解决方法 用ＤＣＳ系统顺序控制功能进行油燃烧器的投 入／退出控制，在带来逻辑简化和维护方便的同时， 也会带来一些新的问题，主要是关于ＭＦｒ保护的 方面。 逻辑中实现。如在油阀的控制中将ＭＦｒ信号作为 油阀的强制关闭信号，当ＭＦｒ动作后立即关闭油 阀。这样，图２中的点火枪控制逻辑即变为图６所 示的逻辑。另外，图５中，油燃烧器退出开始的条 件中，“ＭＦｒ已复位”信号也是出于同样的保护目 的。另外，将ＭＦｒ信号作为点火枪推进、打火激励 的闭锁条件，当ＭＦｒ信号存在时，禁止点火枪推 当锅炉ＭＦｒ保护动作时，要求立刻关闭燃油 进、打火即可。 阀，并且这时绝对不能使点火枪推进、打火，以免炉 将“ＭＦｒ已复位”信号作为油燃烧器退出顺序 膛内的剩余燃料发生爆燃。当锅炉吹扫完毕并且 控制的自启动条件，即可实现在ＭＦｒ复位后自动 ＭＦｒ信号复位后，原来没有退出的油燃烧器自动退 退出油燃烧器。 出。 其他油枪、吹扫阀等的保护退出功能，也可通 这部分保护功能可以在各个单独设备的控制 过类似的方法实现。 口 亟墅 匦Ｈ几 Ｉ 坠 Ｉ ｉ Ｉｔ，Ｉｌ≥ｌ卜＿—ｌ ——一．叶油棚打开指令Ｉ ｌ ＯＰＩ￣Ｉ Ｉ———————————————————————— ｌ 一 应 ————＿厂 丽 巫巫 一］－．——— 一冗卜———三二 ＝ ｒ——————————————二： Ｌ—｝ ＿＿Ｊ — 匦囵 Ｉ —油阀在关闭位置 ——— ————————————————————————————————— ａｔ馒示 图６修改后的２００ＭＷ机组油阀控制逻辑图 ４ 结束语 明，使得这一改造方案是完全可行的。 沙角Ａ电厂２００ＭＷ／３００ＭＷ机组是在国内电 参考文献： 厂推广使用ＤＣＳ系统之前投产的。由于那时没有 ［１］谢碧蓉．热工过程自动控制技术［Ｍ］．中国电力出版 ＤＣＳ系统、没有顺序控制这样先进的控制工具，因 社．２００７，（６）． 而造成油燃烧器的控制逻辑繁琐、复杂，和油燃烧 ［２］白建云．大型火力发电厂顺序控制技术研究与应用 器本身的检修、试验的不方便。如果采用顺序控制 ［Ｊ］．热力发电．２００７，（３）． 来改造油燃烧器的控制逻辑，将使其大大简化，并 ［３］陈静．ＦＳＳＳ在镇海发电有限公司２００ＭＷ机组ＤＥＳ改 给检修工作带来方便。而且也正因为顺序控制逻 造中的应用［Ｊ］．能源技术．２００３，（６）． 辑的简单、明了，使得改造的难度并不大。实践证 Ｃｈａｎｇｅ ｔｏ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ－Ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ Ｏｉｌ－Ｂｕｒｎｅｒｓ ｏｆ Ｓｈａｊｉａｏ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ＬＩＵ Ｐｅｉ－ｒａｎ，ＣＨＥＮ Ｌｉｎｇ－ｘｉａｎｇ （Ｓｈａｊｉａｏ Ａ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ，Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２３９３６） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｓｅｑｕｅｎｃｅ・ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｏｉｌ－ｂｕｒｎｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｈａｊｉａｏ Ａ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｅｑｕｅｎｃｅ－ｃｏｎｔｒｏｌ：ｏｉｌ－ｂｕｒｎｅｒ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｈ）ｇｉｃ