安徽平圩發(fā)電有限責(zé)任公司（以下簡稱平電公司）＃1、＃2機組自投產(chǎn)以來，由于二臺機組均設(shè)計為開式循環(huán)運行方式，凝汽器循環(huán)水進水管無二次濾網(wǎng)，每年夏季都因循環(huán)水溫度高，水中污物多，機組真空下降而多次被迫降負(fù)荷，進行凝汽器半邊解列掏臟，洪水期間更甚，增加了機組的操作維護量，由于凝汽內(nèi)部的惡劣環(huán)境，嚴(yán)重影響檢修人員的身體健康。機組頻繁解列，影響迎峰渡夏和安全穩(wěn)定運行。2002年10月至2003年4月份分別對凝氣器循環(huán)水進水管進行加裝二次濾網(wǎng)改造。
一、二次濾網(wǎng)一次系統(tǒng)簡述
平電公司二臺機組凝汽器型式為雙殼體、雙背壓、雙進雙出、單流程橫向布置，本次改造采用單元制，在凝汽器a/b列循環(huán)水進水管處各加安裝一套二次濾網(wǎng)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)也采用單元制，一一對應(yīng)方式控制，相互獨立。
1）一次系統(tǒng)組成：主要由旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，排污閥及管路組成（圖1）。
2）二次濾網(wǎng)系統(tǒng)的工藝過程：過濾——降壓——濾網(wǎng)反洗。采用降壓反洗的原理工作，反洗過程中，反洗轉(zhuǎn)子持續(xù)在整個濾網(wǎng)網(wǎng)面上轉(zhuǎn)動，濾網(wǎng)上被轉(zhuǎn)子覆蓋區(qū)域內(nèi)的雜質(zhì)所承受的前后壓差下降，因覆蓋區(qū)域的網(wǎng)面不受冷卻水正向壓差的影響（已*釋壓），纖維狀雜質(zhì)進入自由狀態(tài)。同時，由于排污閥打開，該區(qū)域水流反向，產(chǎn)生反洗水流，將雜質(zhì)沖離網(wǎng)板，進入凝汽器循環(huán)水出水管，排入淮河。
二、二次濾網(wǎng)的程控系統(tǒng)
2.1程控系統(tǒng)組成
程控系統(tǒng)主要由plc可編程控器、人機界面智能終端（hmi）、反洗電機、電動排污閥及差測量系統(tǒng)等組成。該程控系統(tǒng)的核心選用西門子公司生產(chǎn)的simatics7-300系列plc作為前控制主機，simaticcpu選用313c，其單元制程控系統(tǒng)的組態(tài)（圖2）。
simatics7-300系列plc是一種小型的模塊化、結(jié)構(gòu)化、具有數(shù)據(jù)高處理功能的計算機，它主要用于工業(yè)實時控制系統(tǒng)。由于s7-300系列的plc自動控制系統(tǒng)是一種全系列、全兼容、高可靠性的程控系統(tǒng)，開放性好，具有較高的性能價格比，因此本次改造選用simaticcpu313c＋op170b人機界面組成的程序控制系統(tǒng)，simaticcpu313c主機，工作內(nèi)存達32kb，外插存儲卡，zui大可擴充到4mb，采用浮點運算。
simatics7-300系列plc的特點：
（1）靈活性：各種不同性能cpu和種類齊全的1/0模塊及功能模塊，可組成不同的控制系統(tǒng)，模塊可任意混配。相同的硬件結(jié)構(gòu)支持不同軟件。
（2）高性能：高速的指令處理系統(tǒng)，使程序運行更短，根據(jù)不同的用戶程序，其i/0刷新速度，范圍在1ms～6000ms不等，預(yù)設(shè)在150ms。
（3）適應(yīng)性：高電磁兼容和強振動、沖擊性，溫度范圍從-25℃～60℃，使其具有更高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。
2.2二次濾網(wǎng)的控制方式
（1）基本控制方式——差壓控制。當(dāng)濾網(wǎng)前后差壓達到設(shè)定值時（反洗值），程序自動啟動濾網(wǎng)連續(xù)反洗，每次程序控制反洗時間為60sec。當(dāng)差壓值低于反洗值時，程序自動停止濾網(wǎng)反洗。
（2）安全保護方式——時間控制。在設(shè)定的時間內(nèi)，無論差壓是否達到設(shè)定值（反洗值），程序自動啟動濾網(wǎng)反洗一次。
（3）連續(xù)反洗抽制方式。當(dāng)雜質(zhì)很多時，可設(shè)定時間讓程序控制濾網(wǎng)連續(xù)幾個小時都在反洗。差壓系統(tǒng)參與聯(lián)鎖保護、報警。
（4）手動運行方式。所有運行程序均可由運行人員通過人機操作屏上的功能鍵啟動單個設(shè)備。啟動順為：先開排污閥，再啟動反洗轉(zhuǎn)子。停順序為：先停反洗轉(zhuǎn)子，再關(guān)排污閥。差壓系統(tǒng)不參與聯(lián)鎖保護，只報警。
2.3系統(tǒng)聯(lián)鎖保護
在下列特殊情況下，濾網(wǎng)實現(xiàn)自動反洗：
（1）壓差保護，自動模式下，壓差測量系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控整個濾網(wǎng)系統(tǒng)的運行。當(dāng)濾網(wǎng)差壓值達到高高值時，程序自動延時10sec，報警，并啟動濾網(wǎng)連續(xù)反洗（一次5min），自動判斷系統(tǒng)差壓值。
（2）當(dāng)對壓差取樣管臟堵沖洗時，可通過在人機操作屏上的設(shè)定的壓差系統(tǒng)沖洗功能鍵，進行壓差取樣管沖洗，此時程控系統(tǒng)自動啟動濾網(wǎng)連續(xù)10min反洗，且程控系統(tǒng)在壓差系統(tǒng)沖洗的10min內(nèi)，程序自動解除系統(tǒng)壓差值鎖保護。
（3）洗轉(zhuǎn)子自動堵轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)護，即程控系統(tǒng)一旦接到反洗轉(zhuǎn)子被雜物卡住信號，程序不受運行方式限制，自動啟動反洗轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)報警。
（4）由手動切至自動時，程序自動將濾網(wǎng)反洗一次。
2.4接口信號
（1）本次改造除增加中文的人機界面觸摸屏的通訊信號和現(xiàn)場設(shè)備的接口信號外，還保留了和機組dcs之間的接口信號，構(gòu)成完整的二次濾網(wǎng)程控系統(tǒng)。
例如堵轉(zhuǎn)力矩信號、反洗轉(zhuǎn)子安全開關(guān)信號、排污閥的閥位和力矩信號、濾網(wǎng)差壓高高信號、控制系統(tǒng)故障信號、遠方啟動濾網(wǎng)反洗信號以及濾網(wǎng)差壓模擬量信號（4～20mna）
（2）人機界面觸摸屏（hni）：人機界面觸摸屏是個智能顯示終端，主要由液晶顯示、功能鍵盤、系統(tǒng)鍵盤三個部分組城（圖3），中文方式下的人機界面觸摸屏與plc之間的通訊，采用mpi口通訊方式聯(lián)接，由于人機界面已集成在s7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，由a7-300操作系統(tǒng)自動地完成數(shù)據(jù)的傳送，運行和檢修人員可直接通過人機界面觸摸屏完成下列工作：
a、參數(shù)設(shè)置和修改：通過人機界面觸摸屏f9～f14軟功能鍵，完成如下設(shè)置：△p清潔值、△p反洗值、△p高高值設(shè)定、每反洗一次時間設(shè)定、連續(xù)反洗時間設(shè)定、定期反洗時間設(shè)定、排污閥動時間設(shè)定、壓差信號反洗延時設(shè)定、壓差信號高高延時設(shè)定、壓差系統(tǒng)沖洗時間設(shè)定、壓差系統(tǒng)故障時定期反洗時間設(shè)定等等。
b、設(shè)備的啟、?？刂?、狀態(tài)顯示以及報警和運行管理。
2.5軟件設(shè)計
程控系統(tǒng)控制軟件用符合iec1121-1標(biāo)準(zhǔn)的simaticstep7v5.0軟件，對程控系統(tǒng)進行組態(tài)和程序用戶軟件編寫，程序用軟件主要采用fbd編輯器進行編寫。整個程序主要分自動方式下的正常濾網(wǎng)反洗、自動方式下的濾網(wǎng)連續(xù)反洗、手動方式下的濾網(wǎng)反洗、系統(tǒng)保護和報警顯示以及人機界面信息顯示。
1）濾網(wǎng)差壓設(shè)定值參數(shù)修改程序
2）濾網(wǎng)正常反洗程序
三、經(jīng)濟效益分析
本系統(tǒng)安裝調(diào)試后，各項功能均滿足系統(tǒng)要求并收到了良好的經(jīng)濟效益。凝汽器清臟比過年同期減少15次，若按往年一次解列掏臟需4～5小時，電量損失多達120萬千瓦時，*一項，上網(wǎng)電量同比增加了多達1800多千瓦時，并節(jié)約了大量燃油。特別是今年夏季淮河發(fā)生歷史以來zui大洪水，＃1、＃2機組凝汽器未發(fā)生臟堵，機組安全穩(wěn)定運行。截止到8月20日，在今年的迎峰渡夏期間，凝汽還末進行一次清臟。從而避免了因設(shè)備頻繁操作、維護而給機組、人員帶來了不安全了隱患：此外，由于進入凝汽器循環(huán)水質(zhì)的改善，減少了凝汽器銅管結(jié)垢、腐蝕、泄漏，提高了銅管傳熱效率，機組真空明顯提高，供電煤耗同比也降低了2克/千瓦時，全年經(jīng)濟效益更好。