摘要：

　　安徽平圩發電有限責任公司(以下簡稱平電公司)#1、#2機組自投產以來，由于二臺機組均設計為開式循環運行方式，凝汽器循環水進水管無二次濾網，每年夏季都因循環水溫度高，水中污物多，機組真空下降而多次被迫降負荷，進行凝汽器半邊解列掏臟，洪水期間更甚，增加了機組的操作維護量，由于凝汽內部的惡劣環 境，嚴重影響檢修人員的身體健康。機組頻繁解列，影響迎峰渡夏和安全穩定運行。2002年10月至2003年4月份分別對凝氣器循環水進水管進行加裝二次 濾網改造。

　　一、二次濾網一次系統簡述

　　平電公司二臺機組凝汽器型式為雙殼體、雙背壓、雙進雙出、單流程橫向布置，本次改造采用單元制，在凝汽器A/B列循環水進水管處各加安裝一套二次濾網系 統，控制系統也采用單元制，一一對應方式控制，相互獨立。

　　1)一次系統組成：主要由旋轉濾網，排污閥及管路組成(圖1)。

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　　2)二次濾網系統的工藝過程：過濾——降壓——濾網反洗。采用降壓反洗的原理工作，反洗 過程中，反洗轉子持續在整個濾網網面上轉動，濾網上被轉子覆蓋區域內的雜質所承受的前后壓差下降，因覆蓋區域的網面不受冷卻水正向壓差的影響(已完全釋 壓)，纖維狀雜質進入自由狀態。同時，由于排污閥打開，該區域水流反向，產生反洗水流，將雜質沖離網板，進入凝汽器循環水出水管，排入淮河。

　　二、二次濾網的程控系統

　　2.1程控系統組成 

　　程控系統主要由PLC可編程控器、人機界面智能終端(HMI)、反洗電機、電動排污閥及差測量系統等組成。該程控系統的核心選用西門子公司生產的 SIMATIC S7-300系列PLC作為前控制主機，SIMATIC CPU選用313C，其單元制程控系統的組態(圖2)。

　　SIMATIC S7-300系列PLC是一種小型的模塊化、結構化、具有數據高處理功能的專用計算機，它主要用于工業實時控制系統。由于S7-300系列的PLC自動控制系統是一種全系列、全兼容、高可靠性的程控系統，開放性好，具有較高的性能價格比，因此本次改造選用SIMATI C CPU313C+OP170B人機界面組成的程序控制系統，SIMATIC CPU313C主機，工作內存達32KB ，外插存儲卡，最大可擴充到4MB，采用浮點運算。

　　SIMATIC S7-300系列PLC的特點：

　　(1)靈活性：各種不同性能CPU和種類齊全的1/0模塊及功能模塊，可組成不同的控制系統，模塊可任意混配。相同的硬件結構支持不同軟件。

　　(2)高性能：高速的指令處理系統，使程序運行更短，根據不同的用戶程序，其I/0刷新速度，范圍在1ms～6000ms不等，預設在150ms。

　　(3)適應性：高電磁兼容和強振動、沖擊性，溫度范圍從-25℃～60℃，使其具有更高的工業環境適應性。

　　2.2 二次濾網的控制方式 

　　(1)基本控制方式——差壓控制。當濾網前后差壓達到設定值時(反洗值)，程序自動啟動濾網連續反洗，每次程序控制反洗時間為60sec。當差壓值低于反 洗值時，程序自動停止濾網反洗。

　　(2)安全保護方式——時間控制。在設定的時間內，無論差壓是否達到設定值(反洗值)，程序自動啟動濾網反洗一次。

　　(3)連續反洗抽制方式。當雜質很多時，可設定時間讓程序控制濾網連續幾個小時都在反洗。差壓系統參與聯鎖保護、報警。

　　(4)手動運行方式。所有運行程序均可由運行人員通過人機操作屏上的功能鍵啟動單個設備 。啟動順 為：先開排污閥，再啟動反洗轉子。停順序為：先停反洗轉子，再關排污閥。差壓系統不參與聯鎖保護，只報警。

　　2.3系統聯鎖保 護 

　　在下列特殊情況下，濾網實現自動反洗：

　　(1)壓差保護，自動模式下，壓差測量系統負責監控整個濾網系統的運行。當濾網差壓值達到高高值時，程序自動延時10sec，報警，并啟動濾網連續反洗 (一次5min)，自動判斷系統 差壓值。

　　(2)當對壓差取樣管臟堵沖洗時，可通過在人機操作屏上的設定的壓差系統沖洗功能鍵，進行壓差取樣管沖洗，此時程控系統自動啟動濾網連續10min反洗， 且程控系統在壓差系統沖洗的10min內，程序自動解除系統壓差值鎖保護。

　　(3)洗轉子自動堵轉反轉護，即程控系統一旦接到反洗轉子被雜物卡住信號，程序不受運行方式限制，自動啟動反洗轉子反轉報警。

　　(4)由手動切至自動時，程序自動將濾網反洗一次。

　　2.4 接口信號 

　　(1)本次改造除增加中文的人機界面觸摸屏的通訊信號和現場設備的接口信號外，還保留了和機組DCS之間的接口信號，構成完整的二次濾網程控系統。

　　例如堵轉力矩信號、反洗轉子 安全開關信號、排污閥的閥位和力矩信號、濾網差壓高高信號、控制系統故障信號、遠方啟動濾網反洗信號以及濾網差壓模擬量信號(4～20mnA)

　　(2)人機界面觸摸屏(HNI)：人機界面觸摸屏是個智能顯示終端，主要由液晶顯示、功能鍵盤、系統鍵盤三個部分組城(圖3)，中文方式下的人機界面觸摸 屏與PLC之間的通訊，采用MPI口通訊方式聯接，由于人機界面已集成在S7-300操作系統內，由A7-300操作系統自動地完成數據的傳送，運行和檢 修人員可直接通過人機界面觸摸屏完成下列工作：

　　a、參數設置和修改：通過人機界面觸摸屏F9～F14軟功能鍵，完成如下設置 ：△p清潔值、 △p反洗值、△p高高值設定、每反洗一次時間設定、連續反洗時間設定、定期反洗時間設定、排污閥動時間設定、壓差信號反洗延時設定、壓差信號高高延時設定、壓差系統沖洗時間 設定、壓差系統故障時定期反洗時間設定等等。

　　b、設備的啟、停控制、狀態顯示以及報警和運行管理。

　　2.5 軟件設計 

　　程控系統控制軟件用符合IEC 1121-1標準的SIMATIC STEP7 V5.0軟件，對程控系統進行組態和程序用戶軟件編寫，程序用軟件主要采用FBD編輯器進行編寫。整個程序主要分自動方式下的正常濾網反洗、自動方式下的 濾網連續反洗、手動方式下的濾網反洗 、系統保護和報警顯示以及人機界面信息顯示。

　　1)濾網差壓設定值參數修改程序

　　2)濾網正常反洗程序

　　三、經濟效益分析

　　本系統安裝調試后，各項功能均滿足系統要求并收到了良好的經濟效益。凝汽器清臟比過年同期減少15次，若按往年一次解列掏臟需4～5小時，電量損失多達 120萬千瓦時，僅此一項，上網電量同比增加了多達1800多千瓦時，并節約了大量燃油。特別是今年夏季淮河發生歷史以來最大洪水，#1、#2機組凝汽器 未發生臟堵，機組安全穩定運行。截止到8月20日，在今年的迎峰渡夏期間，凝汽還末進行一次清臟。從而避免了因設備頻繁操作、維護而給機組、人員帶來了不安全了隱患：此外，由于進入凝汽器循環水質的改善，減少了凝汽器銅管結垢、腐蝕、泄漏，提高了銅管傳熱效率，機組真空明顯提高，供電煤耗同比也降低了2克 /千瓦時，全年經濟效益更好。