电动给水泵勺管故障时如何实现勺管保位的研究

电动给水泵勺管故障时如何实现勺管保位的研究

李宝

（神华宁夏国华宁东发电有限公司宁夏银川750000）

摘要：为了实现电动给水泵勺管在控制回路断电源、失信号、反馈装置故障等异常情况下保持勺管当前位置，确保给水系统稳定，维持汽包水位正常，本文提出了电动给水泵勺管在一些异常情况下实现勺管保位功能的实现方案，电动给水泵勺管开度通过控制液压进油量多少来实现，通过4/3伺服阀D/P转换控制信号来实现，如电动给水泵勺管就地PLC控制柜PLC输出指令送至4/3伺服阀信号故障，将无法维持液压缸控制油进、排油的平衡，造成给水泵失速，通过增加4/2保位电磁阀隔断控制油与液压缸油循环，并对电动给水泵勺管就地PLC控制柜PLC输出指令送至4/3伺服阀信号品质能加以监视判断，从而激活4/2保位电磁阀，实现勺管保位功能，同时对电动给水泵勺管控制进行优化和完善，解决电动给水泵勺管就地PLC控制柜PLC输出指令送至4/3伺服阀信号故障情况下，维持故障前一刻勺管位置，并触发故障报警通知运行人员组织故障处理，从而提高了给水系统运行可靠性以及机组稳定性，提高系统可靠性。

通过对给水泵勺管改造，实现了勺管控制回路电源冗余配置，提高系统供电可靠性；在完善给水泵勺管功能后试验数据表明勺管控制精度与原来保持一致，完全满足控制要求；实现了在DCS指令故障、PLC输出指令故障、反馈信号回路故障、PLC装置故障、系统供电故障等异常情况下给水泵勺管维持当前位置的保位功能。

关键词：电动给水泵；勺管；故障；保位

Whenanelectricpumptopipefailurespoonspoonwithconvictionhowtoimplementresearch-bit

LIbao1CONGsan2

1（ShenhuaNingxiaNingdongGuohuaPowerCompanyLimited，yinchuan750000China）

2（ShenhuaNingxiaNingdongGuohuaPowerCompanyLimited，yinchuan750000China）

【Abstract】：Inordertorealizetheelectricpumptubeinthecontrolloopoffthepower，lossofsignal，feedbackdevicefaultanomaliesmaintainscooptubecurrentlocation，toensurewatersupplysystemstability，maintainthenormalwaterlevelindrumisproposedinthispaper，therealizationschemeofelectricwaterpumppipetotherealizationofthefunctionofaspooninsomeunusualcircumstances，electricwaterpumpthepipehydrauliccontrolintotheoilamountachievedbydegrees，throughthe4/3servovalvecontrolsignaltoachieveD/Pconversion，suchaselectricpumptubeinPLCcontrolcabinetPLCoutputinstructionssenttothe4/3servovalvefaultsignal，willnotbeabletomaintaincontrolofhydrauliccylinderoilinletandoutletoilbalance，resultinginwaterpumpstall，byincreasingthe4/2solenoidvalvecontrolhydrauliccylinderandoilcutoffoilcirculation，andlocalPLCcontrolcabinetPLCoutputinstructionssenttothe4/3signalqualityofelectricservovalvecanpumpMonitoredjudgment，toactivate/2positionsolenoidvalveandrealizethefunctionofthespoonto，atthesametimeofMotor-DrivenFeedwaterPumpspoonpipecontroloptimizationandimprovement，solveelectricfeedwaterpumpscooptubelocalPLCcontrolPLCcabinetoutputcommandsenttotheFourThirdsservovalvefaultsignalcase，maintainingfaultbeforethemomentscooptubeposition，andthetriggeringoffailurealarmnotificationoperationorganizationandfaulttreatment，soastoimprovethewatersupplysystemoperationreliabilityandstabilityoftheunitsandimprovethereliabilityofthesystem.

Thetransformationoffeedwaterpumpspoonpipe，therealizationofthescooptubecontrolcircuitpowersupplyredundancyconfiguration，improvethereliabilityofpowersupply；theperfectwatersupplypumpscooptubefunctiontestdatashowthatthescooptubecontrolprecisionandareconsistentwiththeoriginal，fullymeetthecontrolrequirements；realizedinDCSinstructionsoabnormalavoidance，failureofPLCoutputinstruction，feedbacksignalcircuitfault，faultofthePLCdevice，powersystemfaultfeedwaterpumpspoontubetomaintainthecurrentpositionpreservingfunction.

【Keywords】：MDBFP；spoonpipe；fault；securehisposition

1概述

神华国华宁东一期2×330MW循环流化床锅炉机组给水系统配备两台沈阳水泵厂离心式水泵，机组运行期间两台给水泵并泵运行无备用泵，给水泵装配德国福伊特液力耦合器，勺管由液压油动机构驱动。该电动给水泵液力耦合器在功能配备上还不够完善，不能实现电动给水泵勺管控制在断电源、失信号、反馈装置故障等异常情况下保持勺管当前位置，而是按照初始设定位置关闭，造成给水泵失速，给水泵出力回零，直接影响机组给水控制，给水量不足，从而诱发汽包水位低触发锅炉MFT动作，机组跳闸。

为了解决电动给水泵勺管在异常情况下无法保持当前位置这一安全隐患，我厂对电动给水泵进行了技术改造，在原电动给水泵液力偶合器的基础上完善其控制功能，实现在控制电源失去、控制信号失去、位置反馈故障等异常情况下，勺管维持当前位置不变的保位功能。同时在原控制回路中增加一路24VDC电源，两路24VDC电源冗余配置，满足供电电源与备用电源之间无扰切换，提高了控制电源的可靠性。电动给水泵勺管控制装置满足原设备控制“精度、行程、力矩”等相关设计参数。

2保位功能实现方案

2.1工作原理

液力耦合器是一种以液体为工作介质的非刚性联轴器。液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可以使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上，涡轮装在输出轴上，电动机带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出，高速液体进入涡轮后推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。由勺管控制排油量来控制转速，当液力耦合器工作腔充满油时，能量最大，传动扭矩的能量也最大，当液力耦合器工作腔排空油时，能量最小，传动扭矩的能量也最小。通过勺管来调节工作腔油层厚度，液力耦合器传递的扭矩能量随着勺管的上下移动带来工作腔油量的变化而改变，从而实现液力耦合器的调速功能。

勺管控制由电液伺服系统实现，控制指令经4/3伺服阀转换为液压缸进油、排油量来实现勺管控制。

2.2方案设计

勺管保位方案设计应不改变原给水泵各项控制功能及精度，同时增加设备应能够兼容现有的伺服控制装置、液压系统。通过对国内同类型电厂调研和德国福伊特技术人员交流，设计了一套以完善液压控制回路功能来实现在断电源、失信号、反馈装置故障等异常情况下勺管保位的方案（见下图）。

勺管保位方案示意图

从勺管保位方案示意图可以看出，给水泵勺管开度通过4/3伺服阀控制勺管液压缸进油量多少来控制，该方案在4/3伺服阀与勺管液压缸油管路之间增加一个4/2电磁阀，配套相应的液压模块及油管路。正常工作时4/2电磁阀打开不影响勺管液压缸的进油、排油，当勺管控制系统出现断电源、失信号、反馈装置故障等异常情况下4/2电磁阀关闭，隔离勺管液压缸的进油、排油，维持勺机械位置不变。

3实际应用

神华国华宁东一期2×330MW循环流化床机组4台给水泵进行了勺管改造，完善了电动给水泵相关控制功能，并通过静态、动态试验充分验证。电动给水泵勺管改造相关实施方案及实现功能介绍如下：

3.1实施方案：

利用电动给水泵停运备用或机组停运期间进行勺管改造，改造所需备件材料到位，做好各项隔离措施，确认工作环境许可情况下按照施工方案要求施工。

3.1.1液压部分

拆卸4/3伺服阀及液压模块、油管路，安装新液压模块、4/3伺服阀、4/2电磁阀，重新敷设油管路，整个液压件应安装牢固无渗漏。液压部分安装完毕后经滤油，油质合格后方可启动设备。

液压部分改造后局部图

3.1.2控制部分

增加一路电源，实现两路电源冗余配置，由于增加保位电磁阀回路负载加大原控制柜内电源模块额定电流5A不能满足要求，改为额定电流为10A的电源模块；在信号反馈回路中增加一个信号隔离器监视反馈装置工作状态；将PLC输出指令串入PLC模拟量模块EM235的转速备用通道，通过修改PLC逻辑，激活该通道的监控功能；在控制回路中增加一个继电器控制4/2电磁阀，正常运行时4/2电磁阀带电油路导通，勺管正常动作，当系统失电或其他故障情况时由PLC判断使4/2电磁阀失电切断油路，勺管保持当前位置。

改造前改造

3.2实现功能

通过对给水泵勺管改造，实现了勺管控制回路电源冗余配置，提高系统供电可靠性；在完善给水泵勺管功能后试验数据表明勺管控制精度与原来保持一致，完全满足控制要求；实现了在DCS指令故障、PLC输出指令故障、反馈信号回路故障、PLC装置故障、系统供电故障等异常情况下给水泵勺管维持当前位置的保位功能。

3.2.1改造前后对比及其实验数据

实验数据

#1机组A电泵

#1机组B电泵

4结论

本文提出了电动给水泵勺管控制在异常情况时的保位方案，并通过我厂电动给水泵试验验证方案可行，很好地完善了电动给水泵勺管控制功能，确保给水系统稳定，维持汽包水位正常，提高了机组的安全可靠性。

参考文献：

[1]牛培峰.大型国产CFB锅炉燃烧过程智能控制系统应用研究.中国电机工程学报.2000

[2]郝继红，阎润生审编.CFB（CFB）机组技术交流论文集1-5.全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网.2004

[3]赵伟杰.CFB锅炉控制系统的设计.中国电力出版社.北京.2009

作者简介：

[1]李宝、男、19840508、2008.7东北电力大学、本科、宁夏国华宁东发电有限公司、热控专责工、750000

[2]丛杉、男、19710202、1990.7保定电力学校、中专、宁夏国华宁东发电有限公司、热控专工、750000