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熱電廠除氧器微機自動控制系統的研究與應用
魏德平，靳保東，呂衛東，夏國營
(河南省項城市熱電公司，河南
項城 466200)
1前言
項城熱電公司主要為蓮花味精集團生產熱力和電力，平均熱負荷350t/h左右，最高可達00t/h，年供熱量230萬t以上，熱力生產能力在全國的地方電廠中名列前茅，不僅供熱量大，而且熱用戶對供汽的壓力、溫度的穩定性要求很高，對鍋爐的安全穩定運行提出了很高的要求。因此給水除氧系統必須穩定、可靠地運行。除氧器每三臺為一個系統，分布在南、北兩個生產區，分別為四臺35t/h鏈條爐和七臺75t/h循環流化床鍋爐供水，鍋爐給水量600t/h左右。每一除氧器系統的進水、出水、加熱都實行母管制。除氧器實行母管制運行的優點：一是可節約廠用電，二是大大提高了鍋爐穩定給水的可靠系數，不會因為某一臺除氧器出現問題而影響鍋爐的給水。但是這種運行方式也給操作帶來了很大的困難，除氧工的操作極易造成除氧器偏調：壓力高的除氧器的水通過公用的出水母管壓進壓力低的除氧器里，結果造成前者沸騰汽化、給水泵不能工作，后者發生滿水溢流、造成浪費。以前，為了把除氧器的水位、和溫度控制在合格的范圍內，每一個運行班都要在一百米長的平臺上來回不停地奔走，根據各臺除氧器的水位、壓力、溫度高低情況，頻繁地手動操作各個給水閥門或加熱閥門。
技術人員通過調查研究后認為，之所以原來老的自動控制無法投入運行，原因在于它是針對單臺除氧器設計的�，F在公司的最佳運行方式是三臺除氧器以母管制運行，它們開相聯系、互相影響。因此，最好的辦法是把三臺除氧器作為一個大調節對象來看待，才能解決相互干擾的問題�；谶@種分析，設想利用微機的智能化，對三臺除氧器的運行參數進行綜合分析判斷，來協調一個系統里三臺除氧器的正常運行。
2課題的完成情況
2001年2月確定技術改造方案，2001年7月南、北兩套除氧器微機自動調節系統(每套系統由三臺除氧器組成)試運行成功，目前該系統運行情況良好，完全達到了技術改造的目的。自動控制系統圖見圖1。
3除氧器微機自動調節系統的技術水平
傳統的自動調節系統，只適用于負荷變化率不大的單臺調節對象，對于三臺或更多臺被調對象聯接成一個系統的情況，就無能為力了。自主研制開發的微機自動調節系統，就完全能夠解決復雜系統的調節任務。該系統能接收大量的被調對象的狀態信息，通過計算機程序對它們進行綜合分析、智能化處理，最后形成“控制指令”，然后通過串行通訊線路把“控制指令”發送出去。在各個“接收端”接收到控制指令后根據微機指令要求，指揮自己的電動調節閥進行相應的動作，達到自動調節各臺除氧器溫度和水位的目的。該除氧器微機自動調節系統適合對傳統除氧器系統的技術改造，實現DDZ-II系列自動調節設備所無法實現的功能。
4除氧器微機自動調節系統中的關鍵技術
各臺除氧器的壓力、溫度、水位、給水閥門的開度、加熱閥門的開度等參數由上位微機實時采集。編寫自動控制軟件對三臺除氧器的參數進行綜合分析、判斷，進而發出進行控制的指令——指揮某一臺除氧器的給水電動調節閥(或加熱電動調節閥)進行“一定”時間的“開”或“關”動作(“開”或“關”時間的長短由控制軟件計算，并且與控制指令一并發出)。該自動調節系統最核心的技術是自己研制開發的“單片機多機串行通訊發送卡”和“單片機多機串行通訊接收器”。發送卡插在上位微機的擴展插槽內，直接接收微機的指令，然后把控制指令發送出去。每一個電動調節閥的“接收器”接收上位微機的指令，并對指令進行“解碼”，只有那些控制指令中“要求”該接收器進行操作動作的，則該接收器就把自己對應的“開”或“關”固態繼電器導通，于是該電動調節閥按指令要求動作相應的時間。其他的電動調節閥保持狀態不變。又由于在上位微機里把三臺除氧器作為一個整體來看待，它可以綜合地、平衡地考慮哪一臺該優先進水、哪一臺該優先加熱或反之。軟件還考慮了在除鹽水流量、加熱蒸汽壓力變化比較大的情況下，使運行人員方便地修改加熱壓力給定值的功能，把除氧器的運行置于運行人員的靈活控制之下，以適應復雜多變的運行工況。
5除氧器微機自動調節系統的運行分析
串行通訊抗干擾的性能優良，通訊程序可靠性高。投運后對自動控制軟件又進行了不斷地改進和完善，現在除氧器微機自動調節系統運行穩定、可靠。除氧合格率保持在98%以上。它徹底地把運行人員從繁重的體力勞動中解脫了出來，完全達到了技術改造的目的。
6技術的推廣應用前景
由于該“除氧器微機自動調節系統”把多臺被調對象作為一個整體對待，它完全克服了傳統的自動調節系統只能針對單臺被調對象的局限性，因此它特別適合于和我公司情況類似的老除氧器系統的技術改造，或者應用在有類似控制要求的復雜控制工程中。
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