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DCS自动化控制及仪表案例浅析

DCS | 发布时间:2018-09-25 | 人气: | #评论# | 本文关键字:DCS,仪表,自动化控制
摘要:一,锅筒水位的测量技术案例分析: 汽包水位是电厂的主要监控参数之一,正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。 传统的测量方式有 :就地双色水位计、电接点水位计、差压式水位计(单室

一,锅筒水位的测量技术案例分析:汽包水位是电厂的主要监控参数之一,正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。传统的测量方式有:就地双色水位计、电接点水位计、差压式水位计(单室或双室平衡容器补偿式)。就地水位计、电接点水位计的测量误差受锅炉压力、散热情况、安装形式、实际水位的影响,很难准确计算。

A, 内置式平衡容器的测量技术:

它是国内汽包水位测量的先锋革命,在汽包水位直接测量上提出突破性的解决方案,开孔取样点要远离旋风分离器,防止扰动带了测量误差

1,由于将平衡罐安装在汽包内,使平蘅罐及引出管中的水的温度为汽包内饱和水的温度,密度为饱和水的密度,这样在软件里面进行补偿计算时,就有比较稳定的参数,可以准确计算出汽包水位

2,由于在汽包的汽侧取样管上焊接冷凝器,可以及时向平衡惯中补充冷凝后的饱和水,可以在起炉不久就可以投入汽包水位

B,高温高压磁翻板加磁制伸缩远传:

这种测量方式也是锅炉投运后水位测量完美选择,由于磁浮子制作工艺,国内基本上都是代工性质,OEM多

秦皇岛热电“12.16 “汽包水位低拒动,导致水冷壁大面积爆管的重大设备损坏事故,在国内发生的案例比较多,

二,电站主蒸汽管道测量仪表的案例

我厂#2炉主蒸汽温度和#4机进汽温度热电偶套管安装不符合电建规范,导致机组运行一年后发生套管磨透而漏蒸汽,导致停机停炉事故;规范中定义:高温高压主蒸汽管道的公称通径不大于250mm,插于深度为70mm;公称通径250mm,插于深度为100mm,当时主蒸汽管道通径大与250mm,安装公司将套管插入150mm,超过了规范中最大插于深度,使运行中大流速的流体冲刷套管,导致出现磨透;停机后,对所有的主蒸汽管道上热电偶套管进行检查整改,运行至现在,再没有出现热电偶套管磨透导致停机停炉的大事故.

总结:

1),主蒸汽管道上的测温元器件套管材质选用必须要与主蒸汽管道相同,压力,温度等级要匹配

2),主蒸汽管道上一次取样门前要有足够长的焊接短管,材质和壁厚要和主蒸汽管道匹配,保证保温材料的厚度和阀门的使用寿命

湖北当阳一家电厂主蒸汽管道材质安装把关不严,导致总控制平台和高压蒸气管道处于同一空间,蒸汽外泄将总控制平台监控显示频几乎全部震碎,灯管、桌椅和纸片遍布厂房,现场一片狼籍。人员伤亡比较多

三,汽轮机电调转速故障案例

我厂#4机在一次冲转过程中转速发生波动,幅度很大,DEH给定500,反馈在500-800之间波动,与以往的冲转历史曲线对比,转速波动太大,综合检查分析:现场一共5只转速传感器,均是磁阻式,有3只到DEH转速卡,1只到就地转速表,1只到TSI监视装置,发现DEH上的3只转速波动范围较大,就地转速表的转速波动到150Rpm,综合判断,故障在现场测速传感器上,在汽机前轴承箱玻璃视窗中观察,测速发讯齿轮已经和转速传感器在横向上发生了相对位移,向机头方向运动。马上停机检查,发现发讯齿轮的固定螺丝都已经断掉,导致齿轮不在传感器正下方,故转速波动。

一般情况下,磁阻式转速探头和发讯齿轮的垂直间隙距离为0.75-1mm,横向要求不能发生大幅度的相对位移,保证探头的测量精度范围,并且转速探头电缆的屏蔽层都要求和电缆的屏蔽层焊接,在机柜端要有可靠接地,在机务专业盖前箱前,要用万用表量阻值,通常在200——500欧姆之间,确保开机的转速正确测量安装。

四,电动执行机构故障案例

我厂40KG减温减压的压力调节阀为老式的DKJ开关型的,710,输出6100NM,与之配套是手动电动操作器,后来为了节约人员成本,将就地控制盘拿掉,热工人员改到DCS上控制,将电动手操器去掉,加上硬伺服放大器,在DCS逻辑上做成调节型面板控制该阀门,运行一段时间后,发现执行机构故障:给定和反馈不跟踪。经过检查,发现电机空转,拆下检查,发现电机销子断掉,协调维修人员更换缓冲销子后,运行了5个月左右,销子又断掉了。

排除现场齿轮箱故障,和以前的电动手操器相比,现在的伺服控制回路和原来的开关回路区别就是:多了一个软件抱闸时间,使电机在开关过程中,到位以后会产生一个相反的力来停止电机,时间长了销子会断掉的,分析判断,将软件的抱闸时间取消掉,靠电机本身带的抱闸来停止。经过改动后,该执行机构一直运行到现在,正常投运。

1)普通开关型执行机构

2)一体化的开关型执行机构

将接触器和热继,开关装在现场电动装置内

3)带伺服放大器的调节型执行机构

将电器控制单元:固态继电器和伺服放大控制器,电位器等,行程开关集成在现场电气控制腔体内

4)智能型的执行机构

在第三类执行机构的基础上增加了一些软件功能:遥控,液晶屏,自动调相序动功能

安装要求:

通常在主蒸汽管道等高温场所用分体式的执行机构,智能型的在此处故障率高,集成电路在高温应用比较纠结,执行机构制造商注意

五,热工管路安装和配线安装故障案例

1) 汽轮机润滑油压力开关和压力变送器安装位置不合适,回差无法消除,导致汽轮机润滑油压在压力低停机值时,都不能实时动作和做正确的显示,有明显的滞后。后果是:导致汽轮机发生赶瓦,导致轴瓦报废

汽轮机润滑油取样点在4米夹层,变送器和压力开关也装在4米等标高位置,仪表管线先向上敷设,后又向下跑至仪表处,当系统油压卸掉后,特别是0.02MPA的油压在等标高的仪表管里自然后驻留在里面,造成测量误差

改动方案:

将压力开关和变送器改至和轴瓦等标高处安装,成功解决低油压滞后的测量故障

2)我厂#3机凝汽器真空测量一直存在以下故障现象:运行一段时间,就出现真空不准,和就地真空表指示差距太大,ETS误动作,每次热工人员去现场打开仪表管排污阀放水,恢复正常测量,过一段时间又故障依旧。经过现场分析:该真空表的测量变送器位置低于取样点位置,导致冷凝水形成液柱存在仪表管中,造成测量误差。这就是每一次人为排空后,测量就正常的原因。联系安装公司整改,将变送器移到8米平台上,使它高于取样点位置,并且斜向上45度开孔取样,冷凝水能回流到凝汽器中去,保证测量准确。机组运行后,再没有运行人员反映凝汽器真空测量不准。

当时的值班热工人员更换表,变送器用的是EJA,压力开关用的是UE,认为表有问题,换了表后故障依旧

六,DCS系统的软件故障案例

我厂#2炉脱硫控制系统为欧陆T2550系统,由于出厂时,厂家没有对控制系统进行二次开发,电动门都是两位式,全开全关型,不带中停,不能满足工艺要求。老板都是刘备型的创业人才,当时考虑项目经费的问题,决定采用保守改造,不增加安装公司工作量,从控制器的逻辑上进行修改。主机上的也为T2550控制系统,不过软件经过二次开发,其中电动门ACTION都带中停功能,将ACTION下载到控制器后,再在数据库里进行定义,包括都原来的操作面板进行修改替换,终于将ACTION成功应用到脱硫控制系统,调试电动门,实现中停功能;进而在#1炉脱硫进行改造,将ACTION植入控制系统当中。

控制系统的维护要考虑U盘的数据读写感染植入病毒,防止数据丢失,造成重大事故

伊朗核电站的铀压缩机报废事故:美国特工长期布局,推销商品,附带赠送带有“震网”的U盘,网络武器之称,最后核电站仪表人员中招,病毒直接绕过控制器,通过上位机软件改变指令。该核电站系统用的是SIMENZ系统。

计算机安全专家介绍,“震网”病毒有两个作用,一是让离心机失控,二是在离心机失控后仍向控制室发出“工作正常”的报告。因此当伊朗人发现离心机工作异常时,很多离心机已经被破坏。“震网”病毒可能是全球第一种投入实战的“网络武器”。新病毒采取了多种先进技术,具有极强的隐身和破坏力。

研究人员发现,只要电脑操作员将被病毒感染的U盘插入USB接口,这种病毒就会在不需要任何操作的情况下,取得工业电脑系统控制权。与传统电脑病毒相比,“震网”病毒不通过窃取个人隐私信息牟利。由于它打击的是全球各地重要目标,且无需借助网络连接进行传播,因此被一些专家定性为全球首个投入实战的“网络武器”。

该项安全问题需要系统制造商和业主单位在项目竣工后,将U盘接口屏蔽掉,对外来数据读写做严格检查

责任编辑:DCS自动化控制

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