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空气能干燥设备的改造

  一、改造前的基本情况:

  某发电厂使用的空气能干燥设备为无热回用式干燥塔,型号为IR212D,干燥剂为活性氧化铝。无热回用式干燥机按10min循环干燥设计,干燥5min,回用4min,升压30s。当干燥塔内与管道同压5min期间,另一塔内干燥剂在进行回用,回用塔的压力应为零。通过调节回用流量调节阀和回用压力表,大约14%的出口干燥空气被用作回用干燥剂。干燥空气进入回用塔后膨胀,压力突然降至空气压力,使含水干燥剂得以回用,干燥空气流经回用塔,带走干燥剂颗粒上的水分。控制器由时间控制模块组成,切换周期为10min。此时间控制模块的运行稳定性较差,控制通道容易击穿烧毁,使用3年就烧坏过5次,其中有2次使全厂仪用压缩空气系统压力骤降至035MPa,导致汽轮机抽汽逆止阀门因没有压缩空气而自动关闭,汽轮机跳闸,严重影响机组的安全、稳定运行。比较单片机、可编程序逻辑控制器(PLC)、时间继电器和分散控制系统(DCS)等几种控制器,DCS相对稳定、牢靠,因此,决定根据干燥塔原时间继电器的控制逻辑,改由DCS实现时间控制,其改造成本较低。

  二、改造方案:

  空气能干燥设备的硬件部分由硬接线、中间继电器、开关量输出(DO)组件、开关量输入(DI)组件和电磁阀构成。DCS的DO组件是一种性能较高的开关量数据输出板,它适用于各小信号的开关量输出处理,通过中间继电器,就能担负大功率开关输出控制。其主要特性:16路DO通道,输出容量为12W,各路均采用光隔断方式,以隔开现场与主机系统的电气联系,隔开直流电压不大于15kV;允许带电插拔(热插拔)。

  DO组件输出为干接点,通过控制就地隔断继电器来控制电磁阀的通断,隔断继电器主要起到耐干扰的作用,耐干扰电压为交流185V。DCS的DI-TB即为开关量输入端子板。该端子板与SOE/DI卡配合使用,共32路DI通道(干接点),其采样电压有24V和48V可选。在DI-TB的每个路DI通道上增加自复位开关保护,加强了DI通道的自我保护能力。

  将现场设备接入到2号发电机DCS的10号控制柜10号DO板和6号DI板上,左塔切换电磁阀、右塔切换电磁阀、左塔回用电磁阀、右塔回用电磁阀分别控制左塔进气阀门、右塔进气阀门、左塔回用气动阀门、右塔回用气动阀门。

  三、改造后成果:

  改造后空气能干燥设备DCS的平均无故障时间,所以改造后的干燥塔控制系统平均无故障时间,也就是说安全稳定性较原控制系统有所增加。

空气能干燥设备