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全自动热力旋膜式除氧器
全自动热力旋膜式除氧器
全自动热力旋膜式除氧器

1.    控制范围:

名称

类型

规格型号

说明

进气调节阀

执行器

AC220V供电

用于控制进气压力

进水调节阀

执行器

AC220V供电

用于控制除氧水箱液位

磁翻板液位计

传感器

DC24V4-20mA

用于测量水位

压力变送器

传感器

DC24V0-0.1MPa

用于测量除氧头压力

温度变送器

传感器

DC24V0-200

用于测量水温

 


2.    控制要求说明


l  通过调整进水阀开度,以使除氧水箱稳定,液位控制精度应不超过125px。


l  通过调整进气阀开度,以使除氧头压力稳定,正常工作值为20KPa(0.02MPa),压力控制精度应不超过1KPa。


l  对于液位控制和压力控制均设有报警限制,当前压力和温度超过用户设定报警限制时,系统应执行相应的动作。


l  我公司生产的除氧器,其控制系统采用改进的PID控制算法,即能保持液位、压力稳定,温度快速上升;又能过滤现场波动对系统的冲击,以使执行器平缓运行,大大减小了故障率。


3.    操作说明


除氧器启动时,在保证现场供水、供气稳定的前提下,应按照先手动,再自


动的顺序操作,以使系统平缓运行,稳定达到合格工况。下面将详细介绍除氧器操作方法,用户使用时,应按照以下所述3.1-3.3的顺序进行操作,操作不当将会造成系统无法正常运行。


3.1   控制柜上电


控制柜在使用前,请先检查柜内接线是否有脱落现象,柜内电气元器件是否


有损坏现象,若一切正常,方可开始接线。


l  将电源线直接接至控制柜总空开上端口,供电等级为AC220V,电缆承受电流不得小于10A。


l  请按照随货提供的“接线端子图”,将执行器、传感器的控制线接至控制柜端子排上,由于除氧器系统中有较多的模拟量信号,电缆跑线时,应注意以下几点。


① 控制线、动力线隔离,二者之间最好不要走同一桥架,严禁将动力线和控制线捆绑在一起。


② 控制柜安装应远离大功率电机,或其他有较强电磁干扰的设备。


③ 模拟量信号控制线应选用质量过关的屏蔽线,并将屏蔽层接地。


④ 控制柜应接地线,严禁将除氧器控制柜地线与动力柜地线接在一起,这样将造成较大的干扰。


l  所有接线全部完成后,将控制柜内总空开断开,将外部供电电源接通,用万用表测量供电电压是否正常,一切正常后,方可上电使用。


l  控制柜安装、接线应由专业电气工程师完成,非专业人员禁止操作。


3.2   使用前准备工作


除氧器在使用之前,应先进行一系列的准备工作,最终目的是保证现场供水、


供气稳定,以使除氧器能够正常高效运行。


3.2.1供水准备


l  现场使用除氧器进水泵(现场提供)供水压力、流量、扬程等参数应能满足现场工况需求。


l  为得到良好的液位、压力控制效果,除氧泵应使用变频控制策略,并做恒压供水控制,以保证除氧器供水压力稳定,供水压力设置为3公斤(0.3MPa)。


l  将进水管道上的手动阀门打开,在系统投入运行后,应根据实际进水调节阀阀(下称进水阀)动作情况,相应调整该手动阀开度。如果进水阀开度偏小,甚至出现时常关闭的情况,应将该手动阀适当关小;如果进水阀开度过大(高于70%),或除氧器向锅炉供水不足,应将该手动阀门适当开大。


l  保证供水管道清洁,以避免杂物进入除氧水箱,从而造成系统故障。


3.2.2 供气准备


l  保证气路清洁,对于新系统,如果管道内存在焊渣、铁屑等杂物,应先进行吹管,以防止杂物进入阀门后,将阀门卡死。


l  清除供气管道内的积水,关闭总进气阀,并将该阀后面所有阀门打开,以保证进气管道畅通,将进气管道上的过滤器排水口打开进行排水。当排水完毕后,再将过滤器排水口封死。


l  关闭进气调节阀(下称进气阀),缓缓打开总进气阀,使蒸汽流入进气管道,将机械式减压阀入口压力调整至8-10公斤(0.8~1.0MPa);调整机械式减压阀,使减压阀出口压力调整至3.5公斤(0.35MPa)左右。当系统开始运行,进气阀打开后,减压阀出口压力将会出现下降的现象,此时应实时调整总进气阀,使减压阀出口压力保持3.5公斤左右,直至系统投入自动并稳定运行。


3.2.3 上电操作


现场供水、供气均调试完成后,开始上电操作。将控制柜内总空开合闸,控制柜上电后,触摸屏显示初始运行界面,如图1所示。


l  在“运行界面”中的左侧位置,实时显示当前系统温度、压力、液位、进水阀开度及进气阀开度等参数;


l  在”运行界面”中的右侧位置,显示当前系统工作状态,包括:液位控制正常/过高/过低、压力控制正常/过高/过低、设备自动运行/自动停机、通信正常/失败等;


l  在“运行界面”的中间位置,为系统工作动态图,其中在进水阀和进气阀图标的右侧将显示当前液位、压力控制方式:若液位控制已投入PID自动调节,则进水阀右侧显示“自动”,若液位控制为手动控制,则进水阀右侧显示“手动”;若压力控制已投入PID自动调节,则进气阀右侧显示“自动”,若压力控制位手动控制,则进气阀右侧显示“手动”。


l  触摸屏下侧为系统操作按钮,其功能介绍如下:


① “液位报警复位”按钮:当系统发出液位故障报警时,可通过该按钮进行消声应答,但该操作仅能禁止系统报警,并无法使实际故障清除。


② “压力报警复位”按钮:当系统发出压力故障报警时,可通过该按钮进行消声应答,但该操作仅能禁止系统报警,并无法使实际故障清除。


③ “参数设定”按钮:在参数设定中,用户可系统运行的关键参数进行设置,具体功能介绍将在下文中详细描述。


④ “报警记录”按钮:轻按“报警记录”按钮,系统进入历史报警记录界面,如图2所示。在该界面中将显示系统近三个月内的所有报警信息,报警类型主要有:压力过高报警、压力过低报警、液位过高报警、液位过低报警等。


⑤ “I/O查询”按钮:轻按“I/O查询”按钮,系统进入PLC模拟信号查询界面,所示。当数据显示不正常时,通过该界面查询相应模拟量信号数据,可确定该问题有控制系统故障造成,还是外部传感器/执行器故障造成。


3.2.4 参数设置


   轻按图1所示的运行界面中的“参数设定”按钮,进入系统参数设置界面。


   在系统开始运行前,应首先进行液位、压力运行限制值的设定。其中,液位高限应设定为1700mm-1800mm;液位低限应设定为500-800mm;压力高限应设定为30-35KPa;压力低限应设定为5-10KPa。


   在图4所示的“液位PID回路增益”、“液位PID积分时间”、“压力PID回路增益”、“压力PID积分时间”参数为系统默认参数,以上所述几个参数对系统的稳定运行起到决定性作用,因此严禁用户随意更改。


3.3 投入运行


一切准备就绪后,开始将设备投入运行。在系统启动时,应遵循先进水再进气、先手动再自动的操作规则,详细介绍如下:


3.3.1 液位控制


液位控制操作将在图4所示的“参数设定”界面中进行,其操作流程如下所示。


l  在“参数设定”界面中设置“进水阀手动开度”参数为一定值(0%~100%设定范围),设定完成后,轻按该参数右侧的“写入”按钮,进水阀开始运行。该参数设置宗旨为保证液位变化趋向于事先设计好的工作液位值。


l  当除氧水箱液位达到事先设计好的工作液位值(如1450mm等)时,轻按“进水阀PID参数”板块中的“投入PID”按钮,则系统液位控制将开始自动运行。此时可以观察到“工作液位设定值”参数的输入框中数值变为用户投入自动运行瞬间的除氧水箱液位值。投入自动运行后,用户也可通过“工作液位设定值”输入框对工作液位值进行微调,但严禁大幅改动,否则将造成系统失稳。


l  液位自动控制目标是将除氧水箱液位控制在用户设定值上下125px的范围内,且进水阀开度变化范围较小。待液位控制稳定后,方可进行压力控制。


3.3.2 压力控制


压力控制操作将在图4所示的“参数设定”界面中进行,其操作流程如下所示。


l  进行压力控制之前,首先确认进气总阀是否打开,减压阀前后压力是否合适(入口0.8~1.0MPa、出口0.35MPa左右)。


l  在“参数设定”界面中设置“进气阀手动开度”参数为一定值(0%~100%设定范围),设定完成后,轻按该参数右侧的“写入”按钮,进气阀开始运行。进气阀打开后,减压阀出口压力将会下降,此时应实时调整进气阀开度,使减压阀出口压力维持在0.35MPa左右。进气阀打开后,应注意观察“参数设定”界面右下角表格中显示的“当前压力”是否为上升趋势,若迟迟无法上升则适当增加进气阀开度(每次增加不要超过5%,以防止压力突变,冲开水封)。


l  当除氧器压力增加至20KPa左右时,轻按“进气阀PID参数”板块中的“投入PID”按钮,则系统压力控制将开始自动运行。此时可以观察到“工作压力设定值”参数的输入框中数值变为用户投入自动运行瞬间的除氧头压力值。投入自动运行后,用户也可通过“工作压力设定值”输入框对工作压力值进行微调,但严禁大幅改动,否则将造成系统失稳,甚至压力失控。


l  压力自动控制目标是将除氧头压力控制在用户设定值上下1KPa的范围内,且进气阀开度变化范围低于2%。当系统刚刚投入压力自动控制时,由于系统调整,可能仍需人工干预进气总阀开度,以保证进气压力。但当压力控制趋于稳定,进气阀开度变化较小时,减压阀出口压力波动也会变小。当观察到减压阀出口压力长时间维持在0.35MPa时,则表示系统运行已基本稳定。


3.3  后期观察


至此,除氧器投入使用已经全部完成,在刚投入运行后的一段时间内,工作


人员应密切关注除氧器运行是否稳定,若稳定运行一段时间后,说明除氧器工作正常,此后只需带除氧器发出报警时,及时处理故障即可。


4.    除氧器常见故障分析及处理方法


在供水、供气正常,执行器、传感器无故障的情况下,该控制系统应能长时


间稳定运行。但由于现场工况复杂多变,因此在长期使用中,难免会出现一些突发性的状况,以下将详细介绍除氧器运行中经常出现的故障,并对其形成原因及处理方法进行说明。


l  水封冲破:除氧器水封的作用主要是液位过高时溢流及防止除氧器内压力外泄。但当除氧器内压力过高时,水封内所注的水将无法顶住压力,便出现大量的水从水封管道内外流并伴有大量蒸汽喷出的现象。此故障原因主要考虑除氧器供气压力不稳、进气阀故障、压力变送器故障等。工作人员应检查减压阀减压效果,进气阀运行状况及压力变送器显示是否正常等。另外,如果水封被冲破,势必造成除氧头压力降为0KPa,若用户设定的压力低限高于0KPa,则系统将发出压力低限声光,并将压力自动控制切断,转为手动控制模式,进气阀开度降为0%。工作人员排除故障后,按照3.3.2中所述重新操作即可。水封冲破故障为除氧器运行时的常见故障,多数原因为供气不稳造成,水封冲破对液位控制不构成任何影响,因此不必担心此故障会对锅炉供水量产生影响。


l  压力高限报警:当系统压力自动控制时,若除氧头压力持续上升并超过用户设定的压力高限时,系统将发出压力高限声光报警,并将压力自动控制切断,转为压力手动控制模式,进气阀开度调整为0%。该故障不会对液位控制构成影响。此故障原因主要考虑除氧器供气压力不稳,应为供气压力突变型增加,除氧头压力短时间内剧增,以使系统来不及通过控制进气阀开度减小泄压。工作人员应检查供气压力是否过高,减压阀是否失效等。工作人员排除故障后,按照3.3.2中所述重新操作即可。


l  压力低限报警:当系统压力自动控制时,若除氧头压力持续下降至用户设定的压力低限以下时,系统将发出压力低限声光报警,并将压力自动控制切断,转为压力手动控制模式,进气阀开度调整为0%,该故障不会对液位控制构成影响。此故障元以内主要考虑减压阀出口压力过低,减压功能失效,水封冲破等。常见原因分析:除氧头压力低时,将会使进气阀开大,但失效的减压阀出口压力却随着进气阀开度的增加而下降,从而使得除氧头压力持续下降,最终造成压力失控。工作人员应检查现场供气是否中断(即检查减压阀入口压力),检修减压阀等。故障排除后,按照3.3.2中所述重新操作即可。


l  液位高限报警:在除氧泵、进水阀运行稳定、磁翻板液位计工作正常的情况下,液位失控的概率极低。在液位自动控制时,当液位持续上升并超过用户设定的液位高限值时,系统将发出液位高限声光报警,并将液位控制切断,转为液位手动模式,进水阀开度调整为0,。另外,当液位高限时,由于进水阀开度将变为0,应禁止进气,因此系统也将会把压力自动控制切断,转为压力手动模式,并将进气阀开度调整为0%。该故障主要考虑磁翻板液位计故障、进气阀故障等。工作人员发现该故障后,应紧急处理现场水路,以防止锅炉缺水,排除故障后,按照3.1~3.3中所述重新操作。


l  液位低限报警:在液位自动控制时,当液位持续下降至用户设定的液位低限以下时,系统将发出液位低限声光报警,并将液位控制切断,转为液位手动模式,进水阀开度调整为100%。工作人员发现该故障后,应紧急处理现场水路,以防止锅炉缺水,排除故障后,按照3.1~3.3中所述重新操作。


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