辅机循环泵液控蝶阀控制系统改造

    内蒙古京隆发电有限责任公司建设2*600MW直接空冷燃煤发电机组。该工程采用直接空气冷却方式，由于直接空冷机组没有冷却塔，开式水及其他换热设备的热量不能够及时被带走，故必须设有带机力通风冷却塔的辅机循环冷却水系统，该系统设有3台辅机循环水泵，正常运行时两台运行一台备用，由于系统管道较粗，每台循环泵出口配一套液控蝶阀系统（出口液控蝶阀）。循环水泵与液控蝶阀联锁方式：循环水泵启动5s（可调）后液控蝶阀开启，并在30s（可调）内匀速开启至100%的开度。
    当循环水泵正常停泵时，液控蝶阀分阶段自动关闭，前5s（可调）内，先快关70°，后25s（可调）内，慢关20°；当循环水泵突然失电时，液控蝶阀分阶段自动关闭。液控蝶阀应能按指令开关，液压控制系统失电或发生故障时，液控蝶阀应处于保护状态。
    1 系统存在的问题
    辅机循环泵出口液控蝶阀采用固态式PLC控制，程序控制具有不开放性，系统扩充和修改必须由生产厂家完成，其灵活性和实用性较差。PLC故障将造成整个液控蝶阀系统瘫痪，是机组安全运行的隐患，同时也不利于机组的经济运行。
    原辅机循环水泵出口液控蝶阀控制回路电源取自油泵电源的其中一相，接入UPS，再转换为24VDC，为控制系统提供控制电源。控制原理如图1：

图1 原辅机循环水泵出口液控蝶阀控制回路电源

    油泵的联锁控制及开关阀门电磁阀均由就地回路完成，这样增加了系统故障几率，不便于运行人员监视。再加上系统为单路供电且UPS故障机会较大，给主机冷却系统造成很大安全隐患。    
    2 液控蝶阀控制系统的改造方案及实施
    液控蝶阀控制系统由一台液压油泵控制、两个换向电磁阀控制、两个压力信号控制、以及阀门的几个开度信号控制组成。根据液控蝶阀控制要求，热工室组织对液控蝶阀控制方案自行设计安装调试，改进方案如下：①取消就地控制回路，油压信号、油泵状态信号等远传至DCS，相关控制逻辑由DCS完成，油压低于8Mpa联锁启动液压油泵，油压高于12Mpa联锁停止液压油泵。②针对#1、#2及#3液控蝶阀的开/关电磁阀，分别设计专门的24VDC控制电源系统，与DCS指令信号形成控制回路，完成阀门的开/关及中停功能。原理见图2：

图2

    ③改造后的电源系统设置了电源报警功能，远传至DCS（PAF、PBF），便于运行人员监视。¼改造增加了冗余的24VDC电源，当一个电源故障时，另一个可以正常工作。而且只要有一路交流电源工作正常，液控蝶阀都不会关闭。
    3 结论
    改造消除了原系统因先天不足产生的缺陷和隐患，极大地方便了运行人员选择液控蝶阀的运行方式和对设备的有效监控，系统投入运行后，故障率大大降低，没有发生因程序和控制电源原因造成的故障。    
    在效益方面，由于其控制系统的可靠性大大提高，消除了由于控制系统的问题导致的液控蝶阀故障，循环泵安全运行大幅度提高，也大大减少了运行和检修人员的劳动强度，其经济效益和社会效益是显著的。