一种火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测控制系统及方法
技术领域
本发明涉及火力发电厂的自动控制技术领域，具体涉及一种火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测控制系统及方法。
背景技术
锅炉是现代化火力发电站的三大核心系统之一，锅炉的运行安全水平在整个电厂运行安全中有着举足轻重的地位，因此确保锅炉的运行安全是电厂运行的重要环节。锅炉在燃烧过程中，各受热面不可避免的会产生积灰结渣。特别在国内电厂中，实际燃用煤种往往与设计煤种偏差较大，有的甚至为水分多、灰分大、容易结渣的劣质煤种，造成锅炉受热面积灰甚至结渣，导致锅炉效率下降，甚至会造成锅炉受热面腐蚀和非正常停机，严重影响锅炉的安全运行。
多年来为解决上述问题，大型燃煤电厂锅炉均已经安装了先进的吹灰设备，常规吹灰方式包括蒸汽吹灰、声波吹灰、燃气脉冲吹灰等，其中以蒸汽吹灰应用范围最广。现代大型火电厂吹灰控制一般采用DCS控制或者PLC控制来实现。
火力发电厂安装先进的吹灰设备解决了上述问题，但是因为吹灰器运行不当等原因，也带来了一些新的问题。如吹灰器出现卡涩等故障而未及时处理，吹灰器内部可能存在被烧毁甚至导致锅炉爆管的发生。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测控制系统及方法，在吹灰器运行信号基础上，通过运用现有的DCS功能块，提出了一种新的吹灰器运行故障监测控制系统，并通过DCS画面对运行人员进行报警警示，为运行人员提供指导，从而能够有效的发现并解决问题，避免因吹灰器运行故障带来进一步的后果。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测控制系统，包括确定吹灰器运行时间的吹灰器运行信号101、复位吹灰器运行时间的吹灰器运行时间复位信号102、用于运行时间计时的计时功能块301、将吹灰器运行时间与设定的吹灰器时间进行比较的第一高/低比较器功能块302、将第一高/低比较器功能块302高/低报警输出进行逻辑或判断的第一或门303、将吹灰器运行时间与设定的时间进行比较的第二高/低比较器功能块304、将吹灰器运行信号101进行取反的取反功能块305、将取反功能块305和第一高/低比较器功能块302的高报警输出端进行逻辑或判断的第二或门功能块306、将第一或门303、第二高/低比较器功能块304和第二或门功能块306的输出端进行逻辑与判断的与门功能块307、将吹灰器运行故障信号输送至DCS运行画面的吹灰器运行故障输出功能块308和将吹灰器运行时间信号输送至DCS运行画面的吹灰器运行时间输出功能块309；
所述吹灰器运行信号101和吹灰器运行时间复位信号102分别接入计时功能块301的置位端和复位端，计时功能块301的输出端接入第一高/低比较器功能块302，第一高/低比较器功能块302的高报警输出端和低报警输出端均接入第一或门303；计时功能块301的输出端同时接入第二高/低比较器功能块304；吹灰器运行信号101同时接入取反功能块305，取反功能块305的输出端和第一高/低比较器功能块302的高报警输出端接入第二或门功能块306；第一或门303、第二高/低比较器功能块304和第二或门功能块306的输出端均接入与门功能块307，与门功能块307的输出端接入吹灰器运行故障输出功能块308，计时功能块301的输出端同时接入吹灰器运行时间输出功能块309。
本发明火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测控制方法如下：
1)当计时功能块301的置位端采集到吹灰器运行信号101时，计时功能块301开始计时，并通过吹灰器运行时间输出功能块309送入DCS运行画面提供给运行人员进行监视；
2)同时，计时功能块301的的输出时间接入第一高/低比较器功能块302，第一高/低比较器功能块302将计时功能块301的的输出时间与设定的吹灰器运行高/低报警时间进行比较，当计时功能块301的输出时间低于或者高于设定的吹灰器运行高/低报警时间时，第一或门303输出布尔值1至与门功能块307；
3)同时，第二高/低比较器功能块304采集计时功能块301的输出时间，第二高/低比较器功能块304的低报警时间设置为0.01s,避免吹灰器未运行时即计时功能块301的输出端输出为0时，第二高/低比较器功能块304的输出为布尔值1产生误报警；
4)取反功能块305采集吹灰器运行信号101，当吹灰器运行信号101消失时，取反功能块305的输出端输出布尔值1并接入第二或门功能块306，此时吹灰器运行结束；
5)当吹灰器运行时间超过第一高/低比较器功能块302的高报警时间时，第一高/低比较器功能块302高报警输出布尔值1并接入第二或门功能块306；
6)当第一或门303、第二高/低比较器功能块304和第二或门功能块306的输出端均为布尔值1时则判断吹灰器运行故障，并通过与门功能块307的输出端输入吹灰器运行故障输出功能块308，并在运行画面显示吹灰器故障报警，提醒运行人员进行进一步处理；
7)当吹灰器运行结束，运行人员通过DCS画面复位按钮对计时逻辑进行复位，DCS采集到的吹灰器运行时间复位信号102接入计时功能块301的复位端，计时功能块301的计时时间清零。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
1、本发明火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测，将通过上述逻辑计算所得的吹灰器运行时间通过吹灰器运行时间输出功能块309输送至DCS运行画面，为运行人员提供直观的监视数据；将逻辑判断的吹灰器运行故障信号通过吹灰器运行故障输出功能块308同样输送至DCS运行画面，当吹灰器故障发生时，第一时间对运行人员进行提示进行及时处理。
2、本发明在现有吹灰器运行信号的基础上，通过运用现有的DCS功能块搭建有关运算逻辑，对吹灰器运行时间进行计算并提供给运行人员进行实时监视，并通过计算所得的运行时间判断吹灰器运行是否正常，当判断吹灰器运行不正常时输送至DCS画面提醒运行人员及时处理，从而避免事故的进一步发生。
附图说明
图1是本发明系统连接框图。
图2是本发明在某电厂实际应用的DCS运行监视画面
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更详细的说明。
一种火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测控制系统，包括确定吹灰器运行时间的吹灰器运行信号101、复位吹灰器运行时间的吹灰器运行时间复位信号102、用于运行时间计时的计时功能块301、将吹灰器运行时间与设定的吹灰器时间进行比较的第一高/低比较器功能块302、将第一高/低比较器功能块302高/低报警输出进行逻辑或判断的第一或门303、将吹灰器运行时间与设定的时间进行比较的第二高/低比较器功能块304、将吹灰器运行信号101进行取反的取反功能块305、将取反功能块305和第一高/低比较器功能块302的高报警输出端进行逻辑或判断的第二或门功能块306、将第一或门303、第二高/低比较器功能块304和第二或门功能块306的输出端进行逻辑与判断的与门功能块307、将吹灰器运行故障信号输送至DCS运行画面的吹灰器运行故障输出功能块308和将吹灰器运行时间信号输送至DCS运行画面的吹灰器运行时间输出功能块309。
所述吹灰器运行信号101和吹灰器运行时间复位信号102分别接入计时功能块301的置位端和复位端，计时功能块301的输出端接入第一高/低比较器功能块302，第一高/低比较器功能块302的高报警输出端和低报警输出端均接入第一或门303；计时功能块301的输出端同时接入第二高/低比较器功能块304；吹灰器运行信号101同时接入取反功能块305，取反功能块305的输出端和第一高/低比较器功能块302的高报警输出端接入第二或门功能块306；第一或门303、第二高/低比较器功能块304和第二或门功能块306的输出端均接入与门功能块307，与门功能块307的输出端接入吹灰器运行故障输出功能块308。计时功能块301的输出端同时接入吹灰器运行时间输出功能块309。
本发明中火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测控制方法如下：
1)当计时功能块301的置位端采集到吹灰器运行信号101时，计时功能块301开始计时，并通过吹灰器运行时间输出功能块309送入DCS运行画面提供给运行人员进行监视。
2)同时，计时功能块301的的输出时间接入第一高/低比较器功能块302，第一高/低比较器功能块302将计时功能块301的的输出时间与设定的吹灰器运行高/低报警时间进行比较，当计时功能块301的输出时间低于或者高于设定的吹灰器运行高/低报警时间时，第一或门303输出布尔值1至与门功能块307。
3)同时，第二高/低比较器功能块304采集计时功能块301的输出时间，第二高/低比较器功能块304的低报警时间设置为0.01s,避免吹灰器未运行时即计时功能块301的输出端输出为0时，第二高/低比较器功能块304的输出为布尔值1产生误报警。
4)取反功能块305采集吹灰器运行信号101，当吹灰器运行信号101消失时，取反功能块305的输出端输出布尔值1并接入第二或门功能块306，此时吹灰器运行结束。
5)当吹灰器运行时间超过第一高/低比较器功能块302的高报警时间时，第一高/低比较器功能块302高报警输出布尔值1并接入第二或门功能块306。
6)当第一或门303、第二高/低比较器功能块304和第二或门功能块306的输出端均为布尔值1时则判断吹灰器运行故障，并通过与门功能块307的输出端输入吹灰器运行故障输出功能块308，并在运行画面显示吹灰器故障报警，提醒运行人员进行进一步处理。
7)当吹灰器运行结束，运行人员通过如图2所示DCS画面复位按钮对计时逻辑进行复位，DCS采集到的吹灰器运行时间复位信号102接入计时功能块301的复位端，计时功能块301的计时时间清零。
上述火力发电厂锅炉吹灰器运行故障监测方法，将通过上述逻辑计算所得的吹灰器运行时间通过吹灰器运行时间输出功能块309输送至DCS运行画面，为运行人员提供直观的监视数据；将逻辑判断的吹灰器运行故障信号通过吹灰器运行故障输出功能块308同样输送至DCS运行画面，当吹灰器故障发生时，第一时间对运行人员进行提示进行及时处理。
实施例
某电厂660MW机组，上述吹灰器运行信号由就地测量装置测得信号后传送至DCS，在DCS搭建如图1所示的控制系统。将吹灰器运行时间实时传送至DCS运行画面，为运行人员提供直观运行数据，通过吹灰器运行时间判断吹灰器是否运行故障，将故障信号实时传送至DCS运行画面，为运行人员提供提示。实践证明，该锅炉吹灰器运行故障监测控制系统及方法在现有DCS平台基础上，采用已有的功能块搭建逻辑，能够有效直观的为运行人员监视吹灰器运行状态提供实时数据，能够判断吹灰器运行故障状态并实时提示运行人员，取得了良好的实践效果。
本实施例控制逻辑实现的DCS平台采用ABB公司的symphony Plus系统。
