热控设备故障导致灭火停炉的原因分析及解决方案_严立德

宁 夏 电 力 2 0 0 7 年 增 刊 2 C a u s e a n a l y s i s a n d s o l v i n g p l a n o n f i r e e x t i n c t i o n a n d b l o w i n g o u t b y f a u l t o f h e a t c o n t r o l a p p a r a t u s Y A N L i d e Y i n c h u a n C o g e n e r a t i o n P o w e r C o L t d Y i n c h u a n 7 5 0 0 1 1 C h i n a A b s t r a c t A n a l y z e s f i r e e x t i n c t i o n a n d b l o w i n g o u t s c a u s e l e d b y f a u l t o f h e a t c o n t r o l a p p a r a t u s i n Y i n c h u a n h e a t a n d p o w e r p l a n t T h e n p u t s o u t t h e s o l v i n g p l a n K e y w o r d s c a u s e a n a l y s i s a l t e r a t i o n D C S 热 控 设 备 故 障 导 致 灭 火 停 炉 的 原 因 分 析 及 解 决 方 案 严 立 德 银 川 热 电 有 限 责 任 公 司 银 川 市 7 5 0 0 1 1 摘 要 对 银 川 热 电 厂 因 热 控 设 备 故 障 导 致 灭 火 停 炉 的 原 因 进 行 分 析 并 提 出 了 解 决 方 案 关 键 词 原 因 分 析 改 造 D C S 中 图 分 类 号 T K 2 2 3 7 文 献 标 志 码 B 文 章 编 号 1 6 7 2 3 6 4 3 2 0 0 7 z k 2 0 0 0 5 0 5 收 稿 日 期 2 0 0 7 0 8 1 1 作 者 简 介 严 立 德 1 9 6 7 男 高 级 工 程 师 从 事 热 电 厂 热 工 自 动 化 工 作 1 前 言 银 川 热 电 厂 为 新 建 热 电 厂 生 产 方 式 为 热 电 联 产 一 期 装 机 规 模 为 3 7 5 t h 次 高 压 煤 粉 炉 2 1 2 M W 抽 汽 式 机 组 二 期 装 机 规 模 为 3 1 5 0 t h 高 压 煤 粉 炉 2 2 5 M W 抽 汽 式 机 组 为 银 川 市 的 集 中 供 热 的 现 代 化 企 业 考 虑 到 了 环 保 节 能 高 效 一 期 和 二 期 主 设 备 控 制 全 部 采 用 D C S 自 1 9 9 9 年 1 0 月 至 2 0 0 4 年 2 月 一 二 期 设 备 已 陆 续 投 运 运 行 过 程 中 出 现 了 多 次 因 为 热 控 设 备 的 原 因 而 导 致 的 停 炉 事 故 本 文 主 要 将 历 次 热 控 设 备 故 障 引 起 锅 炉 停 运 的 事 故 做 一 个 统 计 分 析 产 生 事 故 的 原 因 并 提 出 了 解 决 方 案 2 热 控 设 备 故 障 统 计 1 2 0 0 0 年 5 月 6 日 由 于 2 炉 向 空 排 汽 门 关 闭 不 严 漏 汽 较 大 检 修 人 员 到 现 场 检 查 核 实 发 现 属 行 程 开 关 调 整 不 到 位 所 致 对 行 程 开 关 进 行 调 整 此 时 集 控 室 内 计 算 机 突 然 全 部 失 电 2 炉 发 M F T 主 燃 料 跳 闸 动 作 信 号 2 炉 灭 火 电 气 值 班 人 员 检 查 D C S 电 源 两 相 保 险 熔 断 热 工 检 修 人 员 检 查 D I 开 关 量 输 入 模 块 两 块 烧 坏 经 检 查 发 现 2 炉 向 空 排 电 动 主 汽 门 门 头 里 A 2 2 A 1 2 及 热 工 1 7 1 8 两 根 线 的 绝 缘 皮 由 于 炉 顶 温 度 较 高 被 烧 坏 粘 结 在 一 起 另 外 还 有 几 根 线 的 绝 缘 皮 也 损 坏 脱 落 热 工 反 馈 线 中 串 入 了 强 电 2 2 0 V 交 流 造 成 热 工 电 路 板 烧 坏 D C S 无 法 操 作 2 2 0 0 0 年 8 月 2 7 日 1 1 2 3 集 控 室 内 所 有 操 作 站 突 然 画 面 消 失 1 1 2 8 1 炉 温 度 低 1 机 减 负 荷 运 行 压 力 升 高 到 5 4 7 M P a 同 时 过 热 器 安 全 门 动 作 1 1 3 5 画 面 恢 复 正 常 但 所 有 调 节 门 无 法 操 作 1 1 4 5 D C S 操 作 恢 复 正 常 事 故 原 因 经 初 步 分 析 是 计 算 机 服 务 器 之 间 通 讯 故 障 造 成 备 用 服 务 器 不 能 切 换 计 算 机 死 机 值 班 员 无 法 操 作 现 象 发 生 5 宁 夏 电 力 2 0 0 7 年 增 刊 2 3 2 0 0 1 年 2 月 1 日 1 0 时 4 0 分 3 炉 D C S 画 面 无 法 操 作 值 班 员 就 地 手 动 操 作 调 整 3 炉 运 行 使 3 炉 维 持 正 常 到 1 1 时 4 8 分 热 控 人 员 处 理 好 后 3 炉 D C S 恢 复 正 常 3 炉 正 常 运 行 原 因 是 D C S 服 务 器 切 换 后 备 用 服 务 器 通 讯 卡 件 不 能 正 常 通 讯 所 致 4 2 0 0 1 年 3 月 1 9 日 9 时 1 2 分 1 2 3 炉 同 时 灭 火 1 机 组 解 列 原 因 是 3 炉 2 定 排 电 动 门 开 到 位 信 号 故 障 对 D C S 的 2 4 V 电 源 冲 击 造 成 3 炉 2 4 V 直 流 电 源 保 险 熔 断 的 瞬 间 2 4 V 直 流 电 源 保 护 开 关 动 作 过 压 过 流 保 护 使 得 D C S 2 4 V 直 流 电 源 全 部 失 电 3 台 炉 的 M F T 继 电 器 失 去 2 4 V 直 流 电 源 动 作 引 起 3 台 炉 跳 闸 5 2 0 0 1 年 4 月 3 日 1 2 时 3 1 分 1 炉 磨 煤 机 2 炉 排 粉 机 3 炉 磨 煤 机 3 炉 排 粉 机 同 时 跳 闸 1 热 网 循 环 泵 D C S 画 面 上 显 示 黄 色 原 因 是 D C S 3 控 制 器 保 险 烧 1 2 3 炉 的 制 粉 系 统 都 在 3 控 制 器 上 致 使 3 台 炉 制 粉 系 统 跳 闸 6 2 0 0 1 年 1 1 月 1 3 日 2 2 2 1 2 炉 引 风 机 入 口 挡 板 突 然 关 闭 2 炉 灭 火 原 因 是 2 炉 引 风 机 挡 板 运 行 中 突 然 发 生 关 闭 现 象 运 行 值 班 人 员 来 不 及 调 整 M F T 动 作 锅 炉 灭 火 7 2 0 0 2 年 9 月 2 9 日 5 1 5 1 炉 燃 烧 系 统 画 面 中 所 有 给 粉 机 全 变 黄 1 炉 引 风 机 挡 板 自 动 关 闭 到 0 锅 炉 冒 正 压 手 动 M F T 从 D C S 事 故 记 录 和 趋 势 图 上 分 析 5 时 1 6 分 4 2 秒 1 炉 控 制 器 出 现 通 讯 故 障 I O 卡 件 与 控 制 器 失 去 通 讯 I O 以 默 认 值 最 小 值 进 行 输 出 导 致 执 行 器 自 动 关 闭 C R T 上 所 有 模 拟 量 显 示 为 最 小 值 8 2 0 0 2 年 1 0 月 1 日 9 3 5 2 炉 运 行 过 程 中 突 然 发 M F T 2 炉 灭 火 原 因 是 D C S 6 柜 中 的 C 2 R 1 4 备 用 固 态 继 电 器 底 座 击 穿 热 网 首 站 改 造 中 将 加 热 器 温 度 调 节 阀 开 指 令 线 接 入 调 试 送 电 A C 2 2 0 V 通 过 损 坏 的 继 电 器 底 座 造 成 2 4 V 直 流 电 源 模 块 保 护 动 作 2 控 制 器 2 4 V 电 源 失 去 发 M F T 9 2 0 0 3 年 4 月 2 5 日 1 8 3 0 1 炉 锅 炉 灭 火 原 因 是 D C S 1 控 制 器 通 讯 卡 件 出 现 通 信 故 障 导 致 T C R T D A O 卡 件 与 控 制 器 通 讯 故 障 A O 卡 件 以 最 低 值 输 出 D O 输 出 为 0 8 台 给 粉 机 全 停 发 失 去 燃 烧 跳 闸 1 0 2 0 0 3 年 1 1 月 7 日 1 1 0 5 2 炉 灭 火 原 因 是 控 制 器 与 所 有 卡 件 失 去 通 讯 控 制 器 软 件 存 在 缺 陷 3 D C S 故 障 分 类 从 以 上 的 统 计 中 不 难 看 出 所 谓 的 热 控 设 备 故 障 其 实 全 部 都 是 一 期 工 程 D C S 故 障 可 分 为 以 下 四 种 情 况 1 D I 通 道 无 隔 离 D I 卡 件 耐 冲 击 性 能 差 当 2 2 0 V 交 流 电 窜 入 D I 通 道 后 立 即 烧 毁 3 2 通 道 的 整 个 卡 件 一 个 点 的 故 障 影 响 了 整 个 控 制 器 的 安 全 运 行 2 D C S 2 4 V 供 电 电 源 选 型 及 电 源 分 配 不 合 理 3 炉 2 机 和 公 用 系 统 的 所 有 卡 件 及 M F T 保 护 回 路 共 用 1 个 2 4 V 电 源 且 此 电 源 与 大 地 能 构 成 回 路 同 样 某 一 个 点 有 强 电 窜 入 或 有 接 地 现 象 都 可 引 起 2 4 V 电 源 故 障 继 而 导 致 整 个 D C S 瘫 痪 引 发 大 的 安 全 事 故 3 控 制 器 与 服 务 器 操 作 员 站 与 控 制 器 之 间 的 通 讯 速 率 缓 慢 服 务 器 死 机 现 象 频 繁 发 生 屏 幕 刷 新 速 率 慢 通 讯 发 生 故 障 时 D C S 不 可 操 作 运 行 人 员 手 足 无 措 慌 乱 之 中 导 致 事 故 发 生 4 部 分 控 制 器 及 I O 扩 展 槽 质 量 差 当 2 2 0 V 厂 用 电 电 压 降 低 时 部 分 控 制 器 及 I O 扩 展 槽 就 发 生 通 讯 中 断 I O 输 出 不 受 控 制 全 部 以 默 认 值 输 出 造 成 事 故 4 热 控 设 备 的 改 造 基 于 上 述 原 因 几 年 来 热 控 专 业 人 员 有 针 对 性 地 进 行 了 改 造 且 收 到 了 良 好 的 效 果 4 1 所 有 D I 通 道 加 装 隔 离 继 电 器 4 1 1 改 造 原 因 一 期 D C S 为 美 国 h o n e y w e l l 公 司 生 产 的 p l a n t c a p e 系 统 其 每 个 开 关 量 输 入 D I 卡 件 均 为 3 2 路 且 各 通 道 与 现 场 信 号 无 隔 离 当 某 一 通 道 信 号 线 有 强 电 或 接 地 时 造 成 整 个 卡 件 损 坏 2 0 0 2 年 之 前 已 造 成 了 多 起 停 炉 事 故 且 更 换 了 大 量 的 备 品 备 件 设 备 维 护 成 本 过 高 D C S 的 原 意 是 危 险 分 散 而 在 此 系 统 里 一 个 点 的 故 障 即 可 导 致 停 炉 不 符 合 危 险 分 散 的 原 则 4 1 2 改 造 过 程 由 于 各 D C S 柜 内 空 间 太 小 要 加 装 常 规 继 电 器 需 另 加 继 电 器 柜 而 电 子 间 又 无 可 扩 展 的 地 方 经 反 复 论 证 最 后 确 定 如 下 改 造 方 案 1 利 用 原 接 线 端 子 排 改 变 接 线 方 式 2 选 用 端 子 式 继 电 器 见 图 1 其 宽 度 与 原 接 线 端 子 等 宽 均 为 6 m m 3 对 每 一 个 D I 卡 件 加 装 隔 离 继 电 器 电 源 2 4 V D C 4 2 4 V D C 电 源 选 择 高 性 能 模 块 至 少 满 足 下 列 条 件 电 源 接 地 后 可 正 常 工 作 耐 强 电 冲 击 本 次 改 造 共 加 装 7 0 0 多 个 隔 离 继 电 器 和 部 分 电 源 模 块 其 原 理 接 线 见 图 2 4 1 3 改 造 结 果 经 过 以 上 改 造 实 现 了 开 关 量 输 入 通 道 与 现 场 信 号 的 完 全 隔 离 从 图 2 中 可 看 出 当 现 场 信 号 出 现 故 障 时 D C S 的 卡 件 及 控 制 器 绝 对 不 受 影 响 改 造 后 的 设 备 可 靠 性 大 为 热 控 设 备 故 障 导 致 灭 火 停 炉 的 原 因 分 析 及 解 决 方 案 6 宁 夏 电 力 2 0 0 7 年 增 刊 2 图 1 端 子 式 继 电 器 注 A 1 A 2 不 接 原 D C S 2 4 V 电 源 接 加 装 后 的 2 4 V 电 源 1 1 1 4 接 D I 卡 件 的 输 入 通 道 2 4 V A 1 A 2 1 2 1 1 1 4 M C R 电 源 模 块 现 场 信 号 A N 0 V 2 4 V 熔 断 器 2 4 V 来 自 D C S 机 柜 去 D C S D I 卡 件 隔 离 继 电 器 A 1 A 2 1 4 1 1 图 2 隔 离 继 电 器 原 理 接 线 1 控 制 器 I O 扩 展 槽 2 控 制 器 I O 扩 展 槽 3 控 制 器 I O 扩 展 槽 4 控 制 器 I O 扩 展 槽 M F T 保 护 回 路 2 2 0 V 电 源 模 块 D C 2 4 V 图 4 改 造 后 的 供 电 方 式 图 3 改 造 前 的 2 4 V 供 电 方 式 o u t 2 4 V o u t 2 4 V 2 2 0 V 1 4 控 制 器 I O M F T 保 护 回 路 D O 输 出 继 电 器 提 高 自 2 0 0 1 年 至 今 改 造 后 的 设 备 运 行 平 稳 没 有 发 生 过 一 次 因 为 D I 通 道 的 故 障 引 起 的 停 炉 现 象 此 次 改 造 达 到 了 预 期 的 效 果 由 于 在 原 端 子 排 上 安 装 了 3 2 个 端 子 式 继 电 器 且 2 个 继 电 器 之 间 有 1 个 接 线 端 子 又 有 2 条 跨 接 片 连 接 3 2 个 端 子 式 继 电 器 实 际 上 夹 在 中 间 的 接 线 端 子 无 法 检 修 这 是 此 项 改 造 的 不 足 之 处 4 2 D C S 的 2 4 V 电 源 改 造 4 2 1 改 造 原 因 银 川 热 电 厂 一 期 的 D C S 是 由 天 津 h o n e y w e l l 公 司 集 成 的 1 9 9 8 年 的 时 候 其 在 发 电 厂 还 没 有 成 功 的 业 绩 有 些 方 面 还 在 摸 索 之 中 其 在 2 4 V 供 电 电 源 配 置 上 存 在 以 下 安 全 问 题 1 所 有 D I 卡 件 D O 卡 件 M F T 主 燃 料 跳 闸 继 电 器 的 2 4 V 供 电 电 源 均 来 自 一 路 电 源 实 际 运 行 中 已 发 生 多 次 D C S 全 部 瘫 痪 的 现 象 2 2 4 V 电 源 质 量 差 当 电 源 接 地 或 有 强 电 输 入 时 须 停 电 才 能 复 位 4 2 2 改 造 过 程 在 D C S 电 源 柜 里 加 装 高 质 量 的 电 源 模 块 由 一 对 冗 余 电 源 给 1 控 制 器 及 I O 扩 展 槽 提 供 电 源 由 一 对 冗 余 电 源 给 2 控 制 器 及 I O 扩 展 槽 提 供 电 源 由 一 对 冗 余 电 源 给 3 控 制 器 及 I O 扩 展 槽 提 供 电 源 由 一 对 冗 余 电 源 给 4 控 制 器 及 I O 扩 展 槽 提 供 电 源 由 一 对 冗 余 电 源 给 M F T 主 燃 料 跳 闸 继 电 器 提 供 电 源 改 造 前 的 2 4 V 供 电 方 式 见 图 3 改 造 后 的 供 电 方 式 见 图 4 4 2 3 改 造 结 果 从 图 4 中 可 以 看 出 改 造 后 D C S 2 4 V 电 源 的 分 配 趋 于 合 理 供 电 的 安 全 性 大 大 提 高 但 是 此 项 改 造 只 是 将 危 险 点 从 整 个 D C S 分 散 到 单 个 控 制 器 也 就 是 说 单 个 点 的 故 障 可 导 致 单 个 控 制 器 故 障 危 险 点 还 相 对 集 中 应 该 将 危 险 点 分 散 至 单 个 卡 件 鉴 于 电 源 分 配 柜 柜 内 空 间 有 限 只 能 进 行 这 种 方 式 的 改 造 4 3 一 期 D C S 改 造 4 3 1 改 造 原 因 经 过 前 两 项 改 造 D C S 的 安 全 性 有 了 大 的 提 高 但 是 h o n e y w e l l 公 司 提 供 的 整 套 系 统 在 软 硬 件 方 面 有 如 下 缺 陷 1 此 系 统 为 h o n e y w e l l 公 司 早 期 开 发 的 针 对 石 油 和 化 工 行 业 的 小 型 D C S 1 9 9 8 年 应 用 到 发 电 厂 银 川 热 电 厂 是 第 一 家 使 用 单 位 其 控 制 网 络 通 讯 速 率 低 于 2 M 监 控 网 络 通 讯 速 率 低 于 5 M 监 控 网 络 网 上 最 多 可 挂 接 1 0 个 节 点 由 于 银 川 热 电 厂 挂 接 了 1 2 个 节 点 加 上 两 层 网 络 的 通 讯 速 率 低 服 务 器 内 存 容 量 过 小 运 行 中 经 常 出 现 多 台 操 作 员 站 同 时 死 机 和 服 务 器 死 机 的 现 象 自 2 0 0 3 年 以 来 平 均 每 天 都 发 生 多 次 死 机 现 象 死 机 时 间 少 则 1 分 钟 多 则 数 分 钟 为 减 少 死 机 次 数 热 控 人 员 每 隔 3 天 要 对 服 务 器 进 行 停 机 切 换 维 护 量 和 操 作 危 险 性 增 大 2 I O 扩 展 槽 的 电 源 电 压 适 用 范 围 过 小 其 产 品 说 明 书 上 提 供 的 资 料 显 示 电 源 电 压 范 围 为 2 2 0 V 1 0 实 际 运 行 中 当 启 动 3 排 粉 机 时 由 于 启 动 电 流 过 大 造 成 厂 用 三 段 电 压 降 低 D C S 的 供 电 电 源 为 厂 用 3 段 电 源 约 1 m i n 热 控 设 备 故 障 导 致 灭 火 停 炉 的 原 因 分 析 及 解 决 方 案 7 宁 夏 电 力 2 0 0 7 年 增 刊 2 项 目 A I R T D T C A O D I D O 统 计 1 0 站 1 机 3 8 4 7 1 4 0 8 1 4 7 2 2 7 实 配 4 8 5 6 1 6 0 1 1 2 6 4 2 9 6 余 量 2 6 3 1 9 1 1 4 3 3 8 3 3 6 2 3 0 4 1 1 站 1 炉 6 2 1 7 2 8 1 6 1 1 1 9 8 3 3 2 实 配 7 2 2 4 3 2 1 8 1 4 4 1 2 8 4 1 8 余 量 1 6 1 4 1 2 1 4 3 1 2 5 2 9 7 3 0 6 2 5 9 1 2 站 2 机 3 8 4 7 1 4 0 8 1 4 7 2 2 7 实 配 4 8 5 6 1 6 0 1 1 2 6 4 2 9 6 余 量 2 6 3 1 9 1 1 4 3 3 8 3 3 6 2 3 0 4 1 3 站 2 炉 6 2 1 7 2 8 1 6 1 1 1 9 8 3 3 2 实 配 7 2 2 4 3 2 1 8 1 4 4 1 2 8 4 1 8 余 量 1 6 1 4 1 2 1 4 3 1 2 5 2 9 7 3 0 6 2 5 9 1 4 站 3 炉 6 4 1 8 2 8 1 6 1 1 5 1 0 3 3 4 4 实 配 7 2 2 4 3 2 1 8 1 4 4 1 2 8 4 1 8 余 量 1 2 5 3 3 3 1 4 3 1 2 5 2 5 2 2 4 3 2 1 5 1 5 站 热 网 公 用 1 0 7 1 5 4 0 1 2 8 7 0 3 2 4 实 配 1 2 0 2 4 8 0 1 6 0 9 6 4 0 8 余 量 1 2 1 6 0 0 1 0 0 0 0 0 2 5 0 3 7 1 2 5 9 实 际 测 点 3 7 1 1 6 1 1 1 6 4 8 6 2 7 4 6 3 1 7 8 6 实 配 4 3 2 2 0 8 1 3 6 5 4 8 1 6 6 0 8 2 2 5 4 余 量 1 6 4 2 9 2 1 7 2 1 2 5 3 0 1 3 1 3 2 6 2 注 4 台 给 水 泵 分 别 在 1 0 站 1 2 站 1 4 站 1 5 站 热 网 公 用 系 统 都 在 1 5 站 三 套 制 粉 系 统 分 别 在 3 台 炉 原 1 2 制 粉 在 公 用 系 统 D I 配 置 内 含 S O E 1 0 1 2 站 R T D 含 E T S 巡 测 3 3 点 表 1 一 期 改 造 工 程 测 点 配 置 图 才 可 恢 复 正 常 压 降 的 幅 度 已 超 过 I O 扩 展 槽 规 定 的 电 压 范 围 此 时 I O 扩 展 槽 的 通 讯 模 块 停 止 工 作 失 去 与 控 制 器 的 联 系 即 I O 模 块 不 受 控 制 器 控 制 A O 模 拟 量 输 出 D O 开 关 量 输 出 输 出 以 默 认 值 输 出 造 成 给 水 及 减 温 水 调 整 门 送 吸 风 机 挡 板 门 除 盐 水 变 频 器 由 正 常 开 度 变 为 全 关 给 水 泵 出 口 电 动 门 由 全 开 变 为 全 关 直 接 导 致 停 炉 事 故 发 生 3 屏 幕 刷 新 速 率 慢 达 5 s 以 上 由 于 延 迟 性 过 大 造 成 运 行 人 员 不 能 立 即 调 整 现 场 参 数 有 极 大 的 安 全 隐 患 4 D C S 供 货 商 为 天 津 h o n e y w e l l 公 司 由 于 某 种 原 因 停 止 了 对 银 川 热 电 厂 的 售 后 服 务 4 3 2 改 造 过 程 由 于 各 D C S 生 产 商 生 产 的 产 品 互 不 兼 容 要 改 造 就 只 能 选 用 新 的 D C S 热 电 厂 二 期 工 程 选 用 的 D C S 是 北 京 和 利 时 公 司 的 M A C S 2 0 0 0 系 统 该 系 统 设 计 合 理 通 讯 速 率 快 屏 幕 刷 新 速 率 快 冗 余 设 计 且 在 国 内 许 多 发 电 厂 有 成 功 业 绩 自 2 0 0 3 年 9 月 二 期 工 程 投 产 以 来 二 期 D C S 运 行 平 稳 单 个 点 的 故 障 并 没 有 引 起 主 站 及 整 个 D C S 的 瘫 痪 且 人 机 界 面 友 好 为 中 文 N T 界 面 屏 幕 刷 新 速 率 小 于 2 s 实 践 证 明 可 用 北 京 和 利 时 公 司 的 M A C S 2 0 0 0 系 统 改 造 一 期 的 D C S 2 0 0 4 年 3 月 公 司 通 过 反 复 论 证 最 终 确 定 用 M A C S 系 统 改 造 一 期 D C S 4 3 3 改 造 方 案 1 6 个 D P U 主 站 分 别 控 制 1 3 炉 和 1 2 机 及 除 氧 公 用 系 统 2 操 作 界 面 不 变 3 电 缆 可 转 接 或 焊 接 4 3 4 改 造 准 备 工 作 2 0 0 3 年 5 月 1 1 日 一 期 工 程 全 部 停 运 随 即 开 始 D C S 改 造 工 作 此 次 改 造 安 装 和 调 试 全 部 由 热 电 厂 独 立 完 成 为 了 达 到 预 期 目 的 特 做 了 如 下 工 作 1 合 理 配 置 D P U 主 站 使 其 符 合 危 险 分 散 的 原 则 一 期 工 程 的 D C S 由 四 对 冗 余 的 D P U 组 成 第 一 对 冗 余 D P U 控 制 1 炉 和 1 机 第 二 对 冗 余 D P U 控 制 2 炉 和 2 机 第 三 对 冗 余 D P U 控 制 3 炉 和 1 3 炉 的 制 粉 系 统 第 四 对 冗 余 D P U 控 制 除 氧 器 和 热 网 及 公 用 系 统 总 控 制 点 数 为 1 7 8 0 点 平 均 每 个 D P U 控 制 的 点 数 为 4 5 0 点 左 右 从 D P U 配 置 的 数 量 和 控 制 范 围 及 控 制 点 数 上 看 一 期 h o n e y w e l 公 司 的 p l a n t s c a p e 系 统 存 在 以 下 缺 陷 D P U 主 站 配 置 数 量 太 少 D P U 主 站 数 量 少 就 意 味 着 每 个 D P U 控 制 的 点 数 多 对 于 一 期 D C S 由 于 D P U 主 站 数 量 少 控 制 的 点 不 能 合 理 分 配 只 能 按 上 述 的 方 式 进 行 分 配 造 成 危 险 过 于 集 中 单 个 点 或 单 个 D P U 的 故 障 即 可 引 起 1 台 机 和 1 台 炉 的 停 运 或 引 起 3 台 炉 的 制 粉 系 统 停 运 在 4 年 的 实 际 运 行 中 此 类 原 因 引 起 的 事 故 已 发 生 多 起 每 个 D P U 主 站 控 制 点 数 太 多 一 期 工 程 的 D P U 的 I O 扩 展 槽 在 理 论 上 可 以 挂 接 许 多 I O 卡 件 也 就 是 说 每 个 D P U 可 以 控 制 的 点 数 非 常 多 但 在 实 际 应 用 中 情 况 并 非 如 此 在 I O 扩 展 槽 增 多 的 情 况 下 由 于 增 加 了 通 讯 模 件 和 通 讯 用 的 连 接 线 而 D P U 的 C P U 运 算 处 理 处 理 能 力 并 未 加 强 往 往 造 成 某 一 时 刻 D P U 的 C P U 负 荷 太 重 出 现 一 对 冗 余 D P U 由 于 通 讯 故 障 而 互 相 切 换 但 最 终 切 换 不 成 功 继 而 导 致 D P U 停 止 工 作 引 起 事 故 发 生 考 虑 到 一 期 D C S 有 上 述 缺 陷 在 此 次 改 造 前 对 点 数 的 分 配 上 进 行 了 充 分 论 证 既 考 虑 到 了 危 险 分 散 的 原 则 又 考 虑 到 了 D P U 的 负 荷 最 终 确 定 配 置 方 案 如 下 配 置 六 对 D P U 分 布 在 6 个 机 柜 里 第 一 对 D P U 控 制 1 机 第 二 对 D P U 控 制 1 炉 第 三 对 D P U 控 制 2 机 第 四 对 D P U 控 制 2 炉 第 五 对 D P U 控 制 3 炉 第 六 对 D P U 控 制 除 氧 热 网 及 公 用 设 备 总 控 制 点 数 为 1 8 2 5 点 由 于 将 巡 测 仪 的 测 点 改 由 D C S 监 视 所 以 点 数 有 增 加 平 均 每 个 D P U 控 制 的 点 数 为 3 1 0 点 左 右 此 种 配 置 方 式 是 当 前 中 小 型 电 厂 常 用 的 配 置 具 有 较 好 的 性 价 比 和 安 全 性 每 个 D P U 控 制 的 点 数 在 最 佳 范 围 之 内 具 体 配 置 见 表 1 热 控 设 备 故 障 导 致 灭 火 停 炉 的 原 因 分 析 及 解 决 方 案 8 宁 夏 电 力 2 0 0 7 年 增 刊 2 2 重 新 分 配 I O 点 使 其 更 合 理 一 期 h o n e y w e l 公 司 的 p l a n t s c a p e 系 统 控 制 部 分 由 6 个 机 柜 组 成 1 柜 安 装 8 台 控 制 器 四 对 冗 余 控 制 器 2 机 柜 安 装 1 控 制 器 的 I O 扩 展 箱 和 I O 点 的 接 线 端 子 3 机 柜 安 装 2 控 制 器 的 I O 扩 展 箱 和 I O 点 的 接 线 端 子 4 机 柜 安 装 3 控 制 器 的 I O 扩 展 箱 和 I O 点 的 接 线 端 子 5 机 柜 安 装 4 控 制 器 的 I O 扩 展 箱 和 I O 点 的 接 线 端 子 6 机 柜 安 装 1 4 控 制 器 D O 输 出 继 电 器 由 于 扩 展 柜 数 量 配 置 少 造 成 M F T 硬 联 锁 回 路 没 有 足 够 的 地 方 进 行 安 装 和 I O 点 数 分 配 不 均 只 好 将 1 3 炉 的 M F T 硬 联 锁 回 路 安 装 在 继 电 器 输 出 柜 将 1 3 炉 制 粉 系 统 的 I O 点 分 配 在 3 控 制 器 里 这 样 做 的 直 接 结 果 是 将 锅 炉 保 护 的 危 险 进 行 集 中 将 锅 炉 制 粉 系 统 的 危 险 进 行 集 中 在 一 期 设 备 4 年 多 的 运 行 过 程 中 曾 经 发 生 了 多 次 3 个 锅 炉 同 时 M F T 和 3 个 锅 炉 制 粉 系 统 瘫 痪 导 致 停 炉 的 事 故 4 3 5 改 造 实 施 过 程 1 一 期 D C S 改 造 选 用 的 系 统 是 h o l l y s y s 公 司 生 产 的 M A C S 系 统 由 于 其 机 柜 数 量 多 D P U 数 量 多 因 此 在 改 造 时 将 1 锅 炉 的 M F T 硬 联 锁 回 路 安 装 在 1 1 机 柜 即 安 装 1 炉 D P U 的 机 柜 将 2 锅 炉 的 M F T 硬 联 锁 回 路 安 装 在 1 3 机 柜 即 安 装 2 炉 D P U 的 机 柜 将 3 锅 炉 的 M F T 硬 联 锁 回 路 安 装 在 1 4 机 柜 即 安 装 3 炉 D P U 的 机 柜 同 样 将 1 3 锅 炉 制 粉 系 统 的 I O 点 接 入 相 应 的 D P U 里 2 对 一 些 I O 点 的 接 线 位 置 变 更 会 造 成 部 分 电 缆 在 改 造 时 长 度 不 够 针 对 这 一 情 况 考 虑 到 一 期 D C S 电 子 间 电 缆 孔 洞 里 的 电 缆 过 于 密 集 再 加 上 有 些 电 缆 根 本 没 有 必 要 延 长 且 新 机 柜 里 没 有 多 余 的 地 方 安 装 转 接 端 子 排 为 此 我 们 采 取 了 焊 接 方 式 此 次 改 造 共 焊 接 电 缆 2 0 0 多 根 柜 间 转 接 电 缆 1 0 0 多 根 3 操 作 画 面 和 控 制 方 案 在 改 造 时 不 做 改 动 由 于 一 期 D C S 的 操 作 画 面 和 组 态 方 案 页 在 4 年 多 的 生 产 实 践 中 已 经 逐 步 完 善 已 完 全 适 合 生 产 的 需 要 考 虑 到 以 上 因 素 在 对 M A C S 系 统 组 态 时 只 将 原 组 态 内 容 按 原 样 进 行 组 态 由 于 M A C S 可 以 系 统 运 行 在 中 文 W I N D O W S 环 境 下 组 态 功 能 强 大 参 与 组 态 的 人 员 很 快 完 成 了 组 态 工 作 在 调 试 过 程 中 只 有 少 量 的 改 动 4 3 6 改 造 结 果 此 次 改 造 从 现 场 施 工 硬 件 集 成 软 件 组 态 调 试 只 用 了 不 到 2 0 天 的 时 间 启 动 一 次 成 功 此 次 改 造 从 D C S 的 配 置 上 实 现 了 危 险 分 散 彻 底 解 决 了 服 务 器 及 工 作 站 死 机 的 问 题 备 品 备 件 购 货 渠 道 畅 通 售 后 服 务 及 时 新 的 D C S 可 以 长 时 间 无 故 障 地 安 全 运 行 但 是 由 于 D C S 电 子 间 位 置 狭 小 无 法 安 放 多 余 的 控 制 柜 只 能 将 D O 输 出 继 电 器 集 中 在 继 电 器 柜 里 这 是 一 个 危 险 点 但 是 各 D P U 的 D O 继 电 器 都 独 立 供 电 危 险 相 对 分 散 一 些 目 前 只 能 进 行 这 种 方 式 的 改 造 5 结 束 语 通 过 对 热 控 制 设 备 事 故 原 因 进 行 认 真 分 析 并 针 对 原 因 制 定 出 合 理 的 改 造 方 案 逐 步 对 设 备 进 行 改 造 达 到 尽 可 能 避 免 因 故 障 导 致 灭 火 停 炉 保 障 设 备 更 加 安 全 可 靠 地 运 行 最 终 提 高 生 产 效 率 使 银 川 热 电 厂 更 好 地 为 银 川 人 民 服 务 的 目 的 热 控 设 备 故 障 导 致 灭 火 停 炉 的 原 因 分 析 及 解 决 方 案 9