胶球清洗、胶球清洗装置安装于凝汽器铜管表面清洗设备 

     胶球清洗、胶球清洗装置安装于凝汽器铜管表面清洗设备。为了清洗凝汽器铜管,提高汽轮机的效率,现在普遍采用胶球清洗的方式来保持凝汽器铜管内表面的清洁。采用组成汽轮机凝汽器胶球清洗装置系统,利用PLC控制电动阀门等设备的运行,利用微机进行远程监视和控制,可明显缩短设计周期,提高工作效率。该胶球清洗、胶球清洗装置系统界面直观友好,操作简单易学,控制安全可靠,容错性强。
     随着自动化技术的发展,人们对自动化监控系统的要求越来越高。一方面要求界面简单明了、宜于操作、数据采集实时性好以及高可靠监控性,同时还要求开发周期短,系统便于更改、扩充、升级。工控组态软件正是符合这些要求而在工业领域得到广泛应用。工程技术人员在组态软件的平台上,充分利用各种控制软件包,可高效快速地开发出符合应用要求的各种控制系统。拥有丰富的工具箱、图库和操作向导,简单易学。介绍利用组成汽轮机凝汽器胶球清洗装置系统的步骤、调试方法等。
1汽轮机凝汽器胶球清洗、胶球清洗装置系统的组成
     汽轮机凝汽器采用循环水冷却时,冷却水中所夹带的杂质和污物会附着在凝汽器铜管的冷却水侧,甚至堵塞冷却管,使凝汽器的冷却效果降低,影响凝汽器管的真空度和汽轮机的效率。通常汽轮机排汽室温度提高1℃,折合成发电的煤耗率将增加约2.5g/(kW·h)。为了提高汽轮机的效率,必须经常保持凝汽器铜管内表面的清洁。传统的方法是人工清洗,劳动强度大,费用高,影响机组的出力。
     为了解决这一问题,近年来开始采用胶球清洗的方式,即使用直径稍大于凝汽器冷却水管内径的软胶球,加入到凝汽器冷却水管的入口处,冷却水将胶球带入凝汽器,并迫使胶球强行通过铜管,以使管内附着的污物全部清洗干净。在凝汽器出口冷却管道上设有回收胶球的滤网,使用过的胶球被滤网拦住并通过胶球泵回收到装球室,以备下次使用。胶球清洗装置系统的工艺流程如图1所示。
     传统的胶球清洗、胶球清洗装置系统是利用PLC控制方式实现就地手动控制和程序顺序控制。每次启动清洗流程,都需要运行人员到运行层以下进行就地操作,这种方式费时、费力且不安全。采用组成汽轮机凝汽器胶球清洗装置系统,利用PLC控制电动阀门等设备的运行,利用微机进行远程监视和控制。
改造方案如图2所示。
     该凝汽器胶球清洗、胶球清洗装置系统是采用可编程控制器和上位机来进行控制的,它可控制2套汽轮机凝汽器的胶球清洗设备,每套各自是相互独立的,可以同时运行,也可以分别单独运行。图3是胶球清洗顺序控制系统的流程图。
图3胶球清洗、胶球清洗装置系统流程框图
     当顺控程序启动后,先开出水阀和排气阀,以排除装球室内积存的气体和出水管中的存留水。10s后将这2个阀门关闭。关闭到位后,启动收球网到收球位置,开进水阀,启动胶球泵,3s后胶球泵投运,再开出水阀和切换阀,开始凝汽器的清洗。30min后,清洗完成,关切换阀,开始收球,15min后,收球过程结束。于是,再依次关出水阀,停胶球泵,关进水阀。接下来是进行收球网的反冲洗,以使回收的胶球清洗干净,以备下次使用。后开装球室的放水阀和排气阀,使装球室内积存的气体和水排放出去。在上述控制过程中,全部清洗过程约为50min,每隔24h启动1次清洗程序,进行清洗。
2系统设计的步骤
     本系统的设计包括系统间的硬件连接、清洗程序的编写、监控软件的制作。在进行调试前,保证现场设备的接线正确是进行调试的前提。而手动调试(或谓单体调试)是进行程控调试的前提。现场接线环境复杂,应注意接线工艺,保证线缆接触良好,无虚连接。同时要注意控制线与信号线、强电线与弱电线的布局排列,防止相互干扰。手动调试时,注意根据PLC的I/O地址进行合理分配,保证胶球清洗装置系统设备按照要求顺序运行。下面着重说明监控软件的制作。在本系统中,使用北京亚控公司开发的工业控制软件,利用此软件设计凝汽器胶球清洗、胶球清洗装置监控系统,主要工作包括进行设备配置、设计图形界面、控制程序设计、建立动画连接和调试运行等方面。
2.1设备配置
     设备配置就是完成与通讯的设备的设置。依靠它大量的设备驱动程序可以实现与大多数现场设备之间的通讯。在本系统中是PLC与之间的通讯,这些驱动程序已包含在的设备驱动程序库中,因此只需将PLC的生产厂家、设备名称和通讯方式等填入相应对话框中即可。
2.2设计图形界面
     图形界面用于模拟工业现场实际设备和环境。本系统图形界面设计的任务就是绘制凝汽器胶球清洗、胶球清洗装置系统仿真界面。制作时要结合使用内部图库和工具箱,同时注意采用一些其他技巧使图形更加逼真、生动,且要注意合理布局,使界面全而不乱、多而不杂,使用户感觉操作方便和高效,视觉感到舒适和自然,且符合工业现场惯例。例如,可以采用动画闪烁的方式使阀门在开或关过程中按照不同的颜色进行闪烁,开到位或关到位后则固定为对应的设定颜色。一般为:由关到开为绿色闪烁,开到位为绿色,由开到关为红色闪烁,关到位为红色。
2.3控制程序设计
将控制系统分为两大功能块:
     2.3.1手动控制方式,在这种控制方式下,可以在控制室手动进行各台电动阀门和泵的远方操作。
     2.3.2自动顺序控制,这种方式则是由程序进行清洗操作的控制。程序顺序开启各台电动阀门和胶球泵,并保持给定的时间(此时间由运行规程和实际经验取得),然后由程序顺序关闭各台电动阀门和停运胶球泵,完成1次清洗流程。
     在汽轮机凝汽器胶球清洗、胶球清洗装置系统开发过程中,以Kingview作为开发平台,充分利用了组态软件的资源,合理规划,明显缩短设计周期,提高了工作效率,从而大大降低开发成本。该胶球清洗、胶球清洗装置系统界面直观友好,对工作流程进行提示及各种警示与处理齐全,确保了系统的安全、可靠。完整的数据记录,不管是报警信息还是测试数据信息,都提供了合理的查询管理方式,便于以后的分析和使用。但必须指出,在需高速处理情况下,数据采集的时延及脚本语言轮询的时延限制了系统的高速反应性能,所以Kingview处理的“实时性”有待进一步开发与提高。