基于给水泵联锁的改进分析

基于给水泵联锁的改进分析

胡志坚步兆彬

（山东华聚能源股份有限公司兴隆庄矿电厂272100）

摘要：锅炉给水泵是火电厂的重要辅机之一，也是电厂的耗能大户，因而给水泵的运行费用直接影响到电厂的经济性，研究锅炉给水泵高效运行及及减少能源的损耗已成为社会关注的问题。本文从锅炉给水泵的联锁逻辑优化设计进行了分析，以此提高给水泵效率和运行经济性。

关键词：DCS；给水母管压力；顺控

1机组概况

兖矿华聚能源某电厂是原煤炭部1985年批准的煤矸石发电、供热、综合利用节能项目，为全国首批煤矸石电厂。电厂建有3台锅炉、3套汽轮发电机组及配套燃料、化学水制备系统。电厂年利用煤矸石15.5万t，矿井水120万m3，年发电1.2亿kwh，供热59.84万兆焦，年综合利用粉煤灰、炉渣7.31万吨。热工控制系统采用浙江浙大中控有限公司生产的分散控制系统（DCS）。

2给水除氧系统

其除氧给水系统采用母管制运行方式。除氧给水系统配备三台除氧器。三台机组的三台除氧器采用母管制方式并列运行，三台锅炉给水从给水母管引出，用给水调节门控制锅炉水位。除氧给水系统共配有4台电动给水泵。给水泵系DC50-80×7型锅炉给水泵，给水泵额定转速为2950rpm，扬程为576.1m，流量为50.4m3/h，给水泵电机系Y315M1-2型电机。

从图一除氧给水流程图可以看出单台除氧器和4台给水泵的布置结构。

图一除氧给水流程图

3监控系统概述

给水除氧系统采用的是浙江浙大中控有限公司生产的JX-300X分散控制系统（DCS），主要包括数据采集站（DAS）、逻辑控制站（LCS）、过程控制站（PCS）、工程师站（ES）、操作站（OS）等单元组成。JX-300X覆盖了大型集散控制系统的安全性、冗余功能、网络扩展功能、集成的用户界面及信息存取功能，除具有模拟量信号输入功能、数字信号输入输出、回路控制等常规DCS的功能，还具有高速数字量处理、高速顺序事件记录（SOE）、可编程逻辑控制等特殊功能。系统规模变化灵活，可以实现从一个单元的过程控制，到全厂范围的自动化集成。确保了生产系统安全保质保量的持续运行。

4现有给水泵联锁

4.1给水泵联锁是通过DCS系统的可编程逻辑控制功能实现的，改进前的1#给水泵联锁逻辑图如下图二所示，通过逻辑图可以看出，若是以1#给水泵作为其他泵的备用联锁泵，那么1#给水泵联锁开关量投入“联锁”状态时自启动需满足以下任一条件：

1）2#、3#、4#给水泵三台泵中任意一台或多台泵由“开”状态变为“关”状态，1#给水泵都会自启动。

2）高压给水母管压力低于量程一半的时候，1#给水泵自启动。

图二改进前给水泵联锁逻辑图

4.2由4台给水泵的联锁逻辑图综合分析得出如下问题：

1）若是把给水泵投入到“联锁”状态，只要满足上面任一条件，备用给水泵就会全部自启动，这样造成了资源的浪费和操作员的工作量。

2）通过观察逻辑图可知：联锁给水泵自启动的条件是通过运行给水泵的一个状态信号判断的，也就是说就是在正常的停运给水泵操作中，如果备用给水泵的联锁不解除，备用给水泵也会自启动，这样就增加了工作量。

5改进后的联锁设计

5.1通过对原有给水泵联锁的问题分析，对给水泵联锁的改进逻辑图如下图三所示。以4号给水泵联锁为例，4号给水泵投入联锁后满足一下任一条件都会自启动。

1）3号给水泵故障跳机，跳机信号通过一个内部模块来采集判断，排除了正常的停运给水泵操作。

2）2号给水泵故障跳机，若是3号给水泵处于运行状态或者3号给水泵在12秒内没有自启动，则4号给水泵自启动。

3）1号给水泵故障跳机，若是2号、3号给水泵处于运行状态或者2号给水泵在12秒内没有自启动3号给水泵处于运行状态或者2号3号给水泵都没有自启动，则4号给水泵自启动。

4）高压给水母管压力低于量程一半的时候，1号、2号、3号给水泵都没有自启动或者处于运行状态，则4号给水泵自启动。

图三改进后给水泵联锁逻辑图

5.2由4台给水泵联锁逻辑图综合分析得出以下优点。

1）4台给水泵全投入到联锁状态的情况下，联锁自启动的条件是给水泵的故障跳机，因此，在正常的给水泵启停操作中不会引起联锁给水泵的自启动，简化了操作流程，节省了工作量。

2）联锁给水泵在满足自启动条件的情况下，是从1至4号依次循环自启动的，不会出现满足自启动条件后，联锁备用给水泵全部自启动的情况，从而避免了资源的浪费，提高了经济效益。

6结束语

给水泵是火力发电厂最重要的辅机之一，其运行的正常与否直接关系到整个机组的安全稳定运行。通过该逻辑优化可以大幅度提高给水系统的运行可靠性，优化后的给水泵联锁逻辑，在该公司投运良好，静态、动态试验非常成功，希望能给大家以参考。

参考文献

[1]宋元明.大型电动调速给水泵[M].北京：水利电力出版社，2012.

[2]宋坤林，王斌.华能巢湖电厂电动给水泵的设置[J].电力建设，2010（03）.