凝汽器在线清洗控制系统研究与设计-论文.pdf

《凝汽器在线清洗控制系统研究与设计-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5卷第3期南阳理工学院学报VoL5No．32013年5月JOURNALOFNANYANGINSTITUTEOFTECHNOLOGYMav．2013凝汽器在线清洗控制系统研究与设计周国运，任海洋(南阳理工学院河南南阳473004)摘要：凝汽器是汽轮机中的一个重要部分，凝汽器的热交换性能对汽轮机的效率有较大的影响。本文首次报道了凝汽器在线高压水冲洗系统，使用该系统能够使冷却管保持较高清洁度，从而使凝汽器保持较好的热交换性能。简要介绍了凝汽器在线清洗系统构成，详细介绍了控制系统的组成、设备选型、信号分析、控制卡选择、端子接口板电路设计；计算机控制软件的功能设

2、计；关键控制、可靠性及程序优化等方面的程序设计思想、方法和工程应用经验。本设计对其它计算机控制系统设计具有参考意义。关键词：凝汽器在线清洗；计算机控制；控制系统设计；软硬件设计冷却水中，加入化学缓蚀阻垢剂，控制冷却水质，降1引言低冷却管结垢倾向，该方法的问题有二，一是增大了电厂的运行成本，二是造成周边水资源环境污染。凝汽器是火电厂、核电厂汽轮机部分重要的设我们所研究开发的在线高效清洗系统，直接在备，主要是用来冷却汽轮机做功后的蒸汽，使之凝结凝汽器水室内部清洗，用高速(4～5m／s)脉冲水流为水循环使用，并且在汽轮机排汽口形成高度真空，冲洗冷却管内壁，使其

3、不结垢、延缓结垢或减少结垢使蒸汽中所含的热量尽可能被用来发电，因此，凝汽量。如果出现结垢，可以在清洗水中加入化学清洗器性能的好坏，对发电效率和成本影响极大。剂，进行局部清洗，从而使凝汽器保持高的换热效凝汽器的性能通常用“端差”来衡量，所谓端差率，在较长的时间内维持凝汽器端差在较好的数值就是凝汽器压力下的饱和水蒸汽温度与凝汽器冷却上，降低发电成本，减少能源和水资源的消耗。水出口温度之差。凝汽器端差直接影响火电厂的经济效益。以一2系统机械结构个600Mw机组为例，凝汽器端差设计值为3℃左右，大多数电厂的机组端差都在5cC以上，有的甚2．1系统总体构成至达8℃

4、以上。计算表明，在其它参数不变的情况凝汽器在线清洗系统，主要由冷却管高压水冲下，端差每增加5℃，每年多消耗标准煤10000余洗装置和系统控制装置两大部分组成。在实际的清吨，折合原煤14000余吨，成本增加约800万元。平洗系统中，清洗装置主要由清洗器、高压供水泵、冲均起来，端差每增加l℃，成本增加约160万元。可洗水过滤器、阀门等部分组成；控制装置主要由控制见，控制端差保持在良好状态是非常重要的。计算机，电机运转控制变频器，以及控制卡、信号接端差增大的原因多数情况是由于冷却管水侧结口板、各种信号检测设备、控制继电器、接触器等部垢、附着黏泥导致凝汽器换热性

5、能差引起的。循环分组成(在控制柜中)。如图1所示。使用的凝汽器冷却水，其中的钙、镁、氯根、硫酸根等物质浓缩后具有结垢倾向，产生结垢；冷却系统的温度环境非常适合藻类、真菌等微生物的生长繁殖，在冷却管壁上产生生物垢黏泥，水中的砂石、贝壳等物体很容易粘附上面形成污垢¨。。现在，凝汽器在线防垢、除垢的方法有两种¨1。一种是向凝汽器冷却水中投放胶球，使胶球摩擦冷却管，该方法普遍存在收球率低、堵球、漏球、故障率图1清洗器系统总体构成高等问题，清洗效果差。第二种法是在闭式循环作者简介：周国运(1953一)，男，教授，主要研究向：嵌入式系统及应用。E-mail：zhou

6、guoyun@sina．com南阳理工学院学报第5卷系统的清洗器有多个，一般凝汽器有多个冷却3．1控制系统设计水室，每个水室都需要安装一套清洗器和一个供水对于清洗管、喷咀和丝杠等装置，都属于机械部阀门，另外还需要一个循环阀门，便于在不停水泵电分，虽然是系统两个重要部分之一，但不是本文研究机的情况下进行阀门切换操作。本文以4个凝汽器的内容，不予考虑。为例，分别记为A、B、C、D。对于清洗管移动驱动电机，选择的是2．2KW高压水泵为清洗器提供高压清洗水流，水压维的普通三相交流异步电机，控制用的变频器选择的持在2MPa左右。为了检测水压，在高压输送水管是信捷公

7、司VB3系列2．2KW的变频器，这种变频多处安装有压力表、压力变送器等。器体积小、安装方便，操作、控制简单。由于多个清另外，为了防止冲洗水中的杂物堵塞喷咀，在水洗器轮流工作，因此可以使用一个变频器轮流控制泵前安装有过滤器。各个移动电机，这样虽然接口信号、控制程序麻烦一2．2清洗器部分结构些，但可以节省3个变频器，减少设备开支。清洗器主要由左右可移动的清洗管(其上安装对于端点检测，我们选择的是可靠性高的机械有喷射水流的喷咀)、清洗管移动丝杠、动力电机、式的接近开关，比之前选用的非接触式接近开关更确定清洗管位置的旋转编码器、检测清洗管移动到可靠。左右两端的端

8、点检测器等部件构成。其原理结构如旋转编码器选择的是光电式的，每转可产生图2所示。