解決磨煤機熱風調整門擺動的方法

  摘    要：對電廠熱風調整門在運行操作過程中發生的一種較為奇特的故障，進行原因分析，并提出解決辦法。
        關鍵詞：點動　擺動　時滯　反饋 

        一、前言 
        韶關發電廠9號機組于2004年初完成了DCS系統改造并投入運行，DCS為新華的XDPS系統。據運行人員反映改造后機組運行中四臺磨煤機熱風調整門有時在使用點動方式操作時會出現較大的來回擺動，振幅可達到行程的20％一30%。熱控維修人員曾采用調整剎車力度、更換位置反饋裝置的辦法處理，但效果不明顯。 
        二、原因分析 
        經過一段時間的跟蹤、檢查，認為問題是由因素綜合引起。 
        1．調整門系統的慣性較大 
        磨煤機熱風調整門選用的是國產DKJ-4100角行程執行器，由于執行器與擋板門之間的距離較長，需使用較長（2.5-3.5m)較重的拉桿，因而造成執行器的負荷大，在動作過程中會產生較大的慣性，較難取得動態平衡。 
        2．受模擬量采樣周期、網絡通信速度及閥位信號轉換過程等因素影響，使調門的閥位信號反饋回來（到邏輯中重新參與運算）可能產生一段明顯的時滯，其邏輯關系見圖1。 
        根據圖1，對擺動發生的過程分析如下： 
        (1）對熱風調整門操作有兩種方式：①在操作面板上直接輸入開度給定值，如50%，稱為模擬量控制；②在操作面板上點擊增、減按鈕，稱之為點動操作，此種方式適用于小范圍的開、關操作。 
        (2)首先假定用模擬量控制方式控制，把設定值設為50%（邏輯上由ADS/MA模塊“Y’輸出），此模擬量信號輸入伺服驅動模塊（DDS)與閥位信號運算比較后，發出開（關）指令，使調門開（關）到50％的位置，形成新的動態平衡點。 
        (3)此時假設換用點動方式對調門進行微調，把門開到了55％的位置，此時開指令為脈沖量，在邏輯上是由ADS/MA模塊“Inc”發出開門指令，此指令同時作為一個跟蹤切換信號轉回到ADS/MA模塊的“TS”輸入腳，目的是把由“TR”輸入的跟蹤信號（即閥位信號）作為“Y’的輸出，從而使DDS模塊的兩路輸入同為閥位反饋信號，如果此兩路輸入信號沒有偏差時，該模塊就不會有新的開、關指令輸出，操作員的操作也就完成了。

圖1　改造前熱風門控制邏輯 

圖2改造后熱風門控制邏輯

        (4)如果調門雖然動作了，但閥位信號不能及時反饋回來，即出現了“明顯的時滯”，使跟蹤信號仍然保持原來的50％或＜55%，不能及時進行信號刷新，造成DDS模塊的“X”輸入仍是50％或＜55%，而不是實際的閥位信號55%。 
        通過在線觀測控制邏輯發現，等到實際的閥位信號反饋回來，這時由ADS/NLA模塊的“TS”輸入的跟蹤切換信號（脈沖量，據估算時間< 1s）已消失，“Y’的輸出就不再跟蹤“TR”的輸入，這時就造成DDS模塊的兩路輸入不一致：一路是＜55%，另一路是55%。如果兩路信號偏差大于死區的話，DDS模塊就會立即發出關指令，調門就會自己動起來。 
        (5)在關的過程中，同樣因為“時滯”的原因，加上是小范圍調整，調門關慣性大等原因，很容易出現過調現象，令DDS模塊的兩路輸人信號不能保持一致，該模塊就不斷發出開、關指令，調門也就來回擺動起來，直至DDS模塊剛好“碰”到平衡點。 
        (6)采用模擬量方式控制調整調門時，通常需調整的范圍都比較大，所需時間較長，受“時滯”的影響就不存在。同時，閥位信號省卻了跟蹤切換這一步，減少受“時滯”影響的可能性，因而操控調門時容易一步到位。 
        三、解決辦法 
        在硬件設備暫時無法改變的情況下，可以考慮對邏輯進行適當的修改，如圖2。在控制邏輯上加入一個延時模塊“Time”，把“Time”的輸出設置成2s長的脈沖，當操作員每次點擊開（關）按鈕時，開（關）信號就延長為2s的脈沖信號，跟蹤切換信號也隨之延長為2s，閥位信號就有足夠的反饋時間，使得ADS/MA模塊的“TR”的輸入信號為最新的閥位信號，這樣其“Y”的輸出也為新的閥位信號，就可保證ADS/MA模塊的輸入信號一致，使點動操作調門時能一步到位，不再擺動。通過以上簡單的邏輯修改，韶關電廠9號爐四臺熱風門擺動得了很好的解決。