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全自動熱力旋膜式除氧器
全自動熱力旋膜式除氧器
全自動熱力旋膜式除氧器

1.    控制范圍:

名稱

類型

規格型號

說明

進氣調節閥

執行器

AC220V供電

用于控制進氣壓力

進水調節閥

執行器

AC220V供電

用于控制除氧水箱液位

磁翻板液位計

傳感器

DC24V,4-20mA

用于測量水位

壓力變送器

傳感器

DC24V,0-0.1MPa

用于測量除氧頭壓力

溫度變送器

傳感器

DC24V,0-200

用于測量水溫

 


2.    控制要求說明


l  通過調整進水閥開度,以使除氧水箱穩定,液位控制精度應不超過125px。


l  通過調整進氣閥開度,以使除氧頭壓力穩定,正常工作值為20KPa(0.02MPa),壓力控制精度應不超過1KPa。


l  對于液位控制和壓力控制均設有報警限制,當前壓力和溫度超過用戶設定報警限制時,系統應執行相應的動作。


l  我公司生產的除氧器,其控制系統采用改進的PID控制算法,即能保持液位、壓力穩定,溫度快速上升;又能過濾現場波動對系統的沖擊,以使執行器平緩運行,大大減小了故障率。


3.    操作說明


除氧器啟動時,在保證現場供水、供氣穩定的前提下,應按照先手動,再自


動的順序操作,以使系統平緩運行,穩定達到合格工況。下面將詳細介紹除氧器操作方法,用戶使用時,應按照以下所述3.1-3.3的順序進行操作,操作不當將會造成系統無法正常運行。


3.1   控制柜上電


控制柜在使用前,請先檢查柜內接線是否有脫落現象,柜內電氣元器件是否


有損壞現象,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,供電等級為AC220V,電纜承受電流不得小于10A。


l  請按照隨貨提供的“接線端子圖”,將執行器、傳感器的控制線接至控制柜端子排上,由于除氧器系統中有較多的模擬量信號,電纜跑線時,應注意以下幾點。


① 控制線、動力線隔離,二者之間最好不要走同一橋架,嚴禁將動力線和控制線捆綁在一起。


② 控制柜安裝應遠離大功率電機,或其他有較強電磁干擾的設備。


③ 模擬量信號控制線應選用質量過關的屏蔽線,并將屏蔽層接地。


④ 控制柜應接地線,嚴禁將除氧器控制柜地線與動力柜地線接在一起,這樣將造成較大的干擾。


l  所有接線全部完成后,將控制柜內總空開斷開,將外部供電電源接通,用萬用表測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、接線應由專業電氣工程師完成,非專業人員禁止操作。


3.2   使用前準備工作


除氧器在使用之前,應先進行一系列的準備工作,最終目的是保證現場供水、


供氣穩定,以使除氧器能夠正常高效運行。


3.2.1供水準備


l  現場使用除氧器進水泵(現場提供)供水壓力、流量、揚程等參數應能滿足現場工況需求。


l  為得到良好的液位、壓力控制效果,除氧泵應使用變頻控制策略,并做恒壓供水控制,以保證除氧器供水壓力穩定,供水壓力設置為3公斤(0.3MPa)。


l  將進水管道上的手動閥門打開,在系統投入運行后,應根據實際進水調節閥閥(下稱進水閥)動作情況,相應調整該手動閥開度。如果進水閥開度偏小,甚至出現時常關閉的情況,應將該手動閥適當關??;如果進水閥開度過大(高于70%),或除氧器向鍋爐供水不足,應將該手動閥門適當開大。


l  保證供水管道清潔,以避免雜物進入除氧水箱,從而造成系統故障。


3.2.2 供氣準備


l  保證氣路清潔,對于新系統,如果管道內存在焊渣、鐵屑等雜物,應先進行吹管,以防止雜物進入閥門后,將閥門卡死。


l  清除供氣管道內的積水,關閉總進氣閥,并將該閥后面所有閥門打開,以保證進氣管道暢通,將進氣管道上的過濾器排水口打開進行排水。當排水完畢后,再將過濾器排水口封死。


l  關閉進氣調節閥(下稱進氣閥),緩緩打開總進氣閥,使蒸汽流入進氣管道,將機械式減壓閥入口壓力調整至8-10公斤(0.8~1.0MPa);調整機械式減壓閥,使減壓閥出口壓力調整至3.5公斤(0.35MPa)左右。當系統開始運行,進氣閥打開后,減壓閥出口壓力將會出現下降的現象,此時應實時調整總進氣閥,使減壓閥出口壓力保持3.5公斤左右,直至系統投入自動并穩定運行。


3.2.3 上電操作


現場供水、供氣均調試完成后,開始上電操作。將控制柜內總空開合閘,控制柜上電后,觸摸屏顯示初始運行界面,如圖1所示。


l  在“運行界面”中的左側位置,實時顯示當前系統溫度、壓力、液位、進水閥開度及進氣閥開度等參數;


l  在”運行界面”中的右側位置,顯示當前系統工作狀態,包括:液位控制正常/過高/過低、壓力控制正常/過高/過低、設備自動運行/自動停機、通信正常/失敗等;


l  在“運行界面”的中間位置,為系統工作動態圖,其中在進水閥和進氣閥圖標的右側將顯示當前液位、壓力控制方式:若液位控制已投入PID自動調節,則進水閥右側顯示“自動”,若液位控制為手動控制,則進水閥右側顯示“手動”;若壓力控制已投入PID自動調節,則進氣閥右側顯示“自動”,若壓力控制位手動控制,則進氣閥右側顯示“手動”。


l  觸摸屏下側為系統操作按鈕,其功能介紹如下:


① “液位報警復位”按鈕:當系統發出液位故障報警時,可通過該按鈕進行消聲應答,但該操作僅能禁止系統報警,并無法使實際故障清除。


② “壓力報警復位”按鈕:當系統發出壓力故障報警時,可通過該按鈕進行消聲應答,但該操作僅能禁止系統報警,并無法使實際故障清除。


③ “參數設定”按鈕:在參數設定中,用戶可系統運行的關鍵參數進行設置,具體功能介紹將在下文中詳細描述。


④ “報警記錄”按鈕:輕按“報警記錄”按鈕,系統進入歷史報警記錄界面,如圖2所示。在該界面中將顯示系統近三個月內的所有報警信息,報警類型主要有:壓力過高報警、壓力過低報警、液位過高報警、液位過低報警等。


⑤ “I/O查詢”按鈕:輕按“I/O查詢”按鈕,系統進入PLC模擬信號查詢界面,所示。當數據顯示不正常時,通過該界面查詢相應模擬量信號數據,可確定該問題有控制系統故障造成,還是外部傳感器/執行器故障造成。


3.2.4 參數設置


   輕按圖1所示的運行界面中的“參數設定”按鈕,進入系統參數設置界面。


   在系統開始運行前,應首先進行液位、壓力運行限制值的設定。其中,液位高限應設定為1700mm-1800mm;液位低限應設定為500-800mm;壓力高限應設定為30-35KPa;壓力低限應設定為5-10KPa。


   在圖4所示的“液位PID回路增益”、“液位PID積分時間”、“壓力PID回路增益”、“壓力PID積分時間”參數為系統默認參數,以上所述幾個參數對系統的穩定運行起到決定性作用,因此嚴禁用戶隨意更改。


3.3 投入運行


一切準備就緒后,開始將設備投入運行。在系統啟動時,應遵循先進水再進氣、先手動再自動的操作規則,詳細介紹如下:


3.3.1 液位控制


液位控制操作將在圖4所示的“參數設定”界面中進行,其操作流程如下所示。


l  在“參數設定”界面中設置“進水閥手動開度”參數為一定值(0%~100%設定范圍),設定完成后,輕按該參數右側的“寫入”按鈕,進水閥開始運行。該參數設置宗旨為保證液位變化趨向于事先設計好的工作液位值。


l  當除氧水箱液位達到事先設計好的工作液位值(如1450mm等)時,輕按“進水閥PID參數”板塊中的“投入PID”按鈕,則系統液位控制將開始自動運行。此時可以觀察到“工作液位設定值”參數的輸入框中數值變為用戶投入自動運行瞬間的除氧水箱液位值。投入自動運行后,用戶也可通過“工作液位設定值”輸入框對工作液位值進行微調,但嚴禁大幅改動,否則將造成系統失穩。


l  液位自動控制目標是將除氧水箱液位控制在用戶設定值上下125px的范圍內,且進水閥開度變化范圍較小。待液位控制穩定后,方可進行壓力控制。


3.3.2 壓力控制


壓力控制操作將在圖4所示的“參數設定”界面中進行,其操作流程如下所示。


l  進行壓力控制之前,首先確認進氣總閥是否打開,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“參數設定”界面中設置“進氣閥手動開度”參數為一定值(0%~100%設定范圍),設定完成后,輕按該參數右側的“寫入”按鈕,進氣閥開始運行。進氣閥打開后,減壓閥出口壓力將會下降,此時應實時調整進氣閥開度,使減壓閥出口壓力維持在0.35MPa左右。進氣閥打開后,應注意觀察“參數設定”界面右下角表格中顯示的“當前壓力”是否為上升趨勢,若遲遲無法上升則適當增加進氣閥開度(每次增加不要超過5%,以防止壓力突變,沖開水封)。


l  當除氧器壓力增加至20KPa左右時,輕按“進氣閥PID參數”板塊中的“投入PID”按鈕,則系統壓力控制將開始自動運行。此時可以觀察到“工作壓力設定值”參數的輸入框中數值變為用戶投入自動運行瞬間的除氧頭壓力值。投入自動運行后,用戶也可通過“工作壓力設定值”輸入框對工作壓力值進行微調,但嚴禁大幅改動,否則將造成系統失穩,甚至壓力失控。


l  壓力自動控制目標是將除氧頭壓力控制在用戶設定值上下1KPa的范圍內,且進氣閥開度變化范圍低于2%。當系統剛剛投入壓力自動控制時,由于系統調整,可能仍需人工干預進氣總閥開度,以保證進氣壓力。但當壓力控制趨于穩定,進氣閥開度變化較小時,減壓閥出口壓力波動也會變小。當觀察到減壓閥出口壓力長時間維持在0.35MPa時,則表示系統運行已基本穩定。


3.3  后期觀察


至此,除氧器投入使用已經全部完成,在剛投入運行后的一段時間內,工作


人員應密切關注除氧器運行是否穩定,若穩定運行一段時間后,說明除氧器工作正常,此后只需帶除氧器發出報警時,及時處理故障即可。


4.    除氧器常見故障分析及處理方法


在供水、供氣正常,執行器、傳感器無故障的情況下,該控制系統應能長時


間穩定運行。但由于現場工況復雜多變,因此在長期使用中,難免會出現一些突發性的狀況,以下將詳細介紹除氧器運行中經常出現的故障,并對其形成原因及處理方法進行說明。


l  水封沖破:除氧器水封的作用主要是液位過高時溢流及防止除氧器內壓力外泄。但當除氧器內壓力過高時,水封內所注的水將無法頂住壓力,便出現大量的水從水封管道內外流并伴有大量蒸汽噴出的現象。此故障原因主要考慮除氧器供氣壓力不穩、進氣閥故障、壓力變送器故障等。工作人員應檢查減壓閥減壓效果,進氣閥運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,勢必造成除氧頭壓力降為0KPa,若用戶設定的壓力低限高于0KPa,則系統將發出壓力低限聲光,并將壓力自動控制切斷,轉為手動控制模式,進氣閥開度降為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行時的常見故障,多數原因為供氣不穩造成,水封沖破對液位控制不構成任何影響,因此不必擔心此故障會對鍋爐供水量產生影響。


l  壓力高限報警:當系統壓力自動控制時,若除氧頭壓力持續上升并超過用戶設定的壓力高限時,系統將發出壓力高限聲光報警,并將壓力自動控制切斷,轉為壓力手動控制模式,進氣閥開度調整為0%。該故障不會對液位控制構成影響。此故障原因主要考慮除氧器供氣壓力不穩,應為供氣壓力突變型增加,除氧頭壓力短時間內劇增,以使系統來不及通過控制進氣閥開度減小泄壓。工作人員應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  壓力低限報警:當系統壓力自動控制時,若除氧頭壓力持續下降至用戶設定的壓力低限以下時,系統將發出壓力低限聲光報警,并將壓力自動控制切斷,轉為壓力手動控制模式,進氣閥開度調整為0%,該故障不會對液位控制構成影響。此故障元以內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,將會使進氣閥開大,但失效的減壓閥出口壓力卻隨著進氣閥開度的增加而下降,從而使得除氧頭壓力持續下降,最終造成壓力失控。工作人員應檢查現場供氣是否中斷(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  液位高限報警:在除氧泵、進水閥運行穩定、磁翻板液位計工作正常的情況下,液位失控的概率極低。在液位自動控制時,當液位持續上升并超過用戶設定的液位高限值時,系統將發出液位高限聲光報警,并將液位控制切斷,轉為液位手動模式,進水閥開度調整為0,。另外,當液位高限時,由于進水閥開度將變為0,應禁止進氣,因此系統也將會把壓力自動控制切斷,轉為壓力手動模式,并將進氣閥開度調整為0%。該故障主要考慮磁翻板液位計故障、進氣閥故障等。工作人員發現該故障后,應緊急處理現場水路,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  液位低限報警:在液位自動控制時,當液位持續下降至用戶設定的液位低限以下時,系統將發出液位低限聲光報警,并將液位控制切斷,轉為液位手動模式,進水閥開度調整為100%。工作人員發現該故障后,應緊急處理現場水路,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。


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