火力发电厂凝结水精处理程控电源改造探讨论文_胡微

(大唐彬长发电有限责任公司 陕西咸阳 712000)

摘要:凝结水精处理电源作为保障机组凝结水供给的重要条件之一,对电厂的安全稳定运行有着重要的影响。然而因设计和应用方面等问题,目前很多凝结水精处理电源仍存在一定隐患。本文将以某火电厂精处理程控电源暴露出的问题为例,进行分析探讨并提出改造方案,以期为外围系统电源改造提供参考。

关键词:精处理;电源;改造

1引言

随着火力发电厂装机容量不断提高,对机组给水水质也提出了越来越高的要求。凝结水精处理作为确保机组凝结水水质合格重要保障,无疑对机组安全稳定运行有着十分重要的地位。而凝结水精处理程控电源作为凝结水精处理系统的重要保障,一旦精处理程控系统全部失电,将导致精处理设备失去控制而跳闸,甚至可能引发凝结水中断、机组非停等情况。

本文以某电厂一期设计为2×630MW超临界机组为例进行分析,该厂由于在基建初期对外围公用系统重视程度不足,未将外围系统纳入主机DCS系统,导致精处理程控电源结构设计不合理。本文以该厂公用系统精处理程控电源改造作为案例,进行分析探讨并提出改造方案。

2精处理系统概述及电源结构现状

2.1 精处理系统概述

该厂一期设计为2×630MW超临界机组,其中为确保凝结水水质合格,每台机组配有一套凝结水精处理装置,凝结水精处理装置设有进出口闸阀及旁路闸阀,在机组启动或精处理故障时由旁路向系统供水。凝结水精处理控制系统采用德国西门子公司S7-400H双机热备PLC控制系统实现对凝结水精处理系统所有气动阀门、电动阀门、泵和风机以及设备运行参数和水质在线参数的监视和控制。电源柜可接收两路互为备用的交流220V电源,柜内设有两路电源的备用自投回路,通过一台6KVA的UPS电源负责给8面控制柜提供电源。

2.2精处理电源结构现状

精处理MCC的电源由精处理MCC ASCO开关切换装置输出,上级电源分别来自公用PC 1C段和公用PC 2C段,精处理程控Ⅰ、Ⅱ回电源均取自精处理MCC,精处理控制系统的UPS电源原设计Ⅰ回进线为精处理程控Ⅰ、Ⅱ回电源下级空开通过UPS电源装置输出,Ⅱ回进线为精处理程控Ⅰ、Ⅱ回电源下级空开输出。其中,原使用的UPS电源装置为山特公司型号为C6KS的电源装置。原理如图1所示。

图1 改造前精处理电源结构

3运行中存在的问题

3.1 设计方面

问题一:由于精处理程控电源Ⅰ、Ⅱ回电源来自同一段精处理MCC,相当于仅有一路电源供电,无备用电源。一旦精处理MCC因故障或操作失电将造成精处理程控电源全部失电,进而精处理PLC及I/O控制柜均失电,从而导致精处理设备跳闸,凝结水中断,危及机组安全运行。

问题二:精处理UPS电源Ⅰ、Ⅱ回电源均来自同一段电源,而且使用的UPS装置电源虽然具有体积小巧,方便使用的优点,但由于其本身是一种单相输入、单相输出的电源,在电池故障情况下无备用电源。此外,电池作为UPS系统重要组成部分,电池使用寿命一般为3年左右且单独维护成本较高。

问题三:如上图一所示,精处理MCC电源由公用PC 1C段和公用PC 2C段经ASCO开关切换装置输出,由于切换装置本身不可避免存在时间延迟,在切换过程将可能导致精处理MCC短时失电。此外精处理程控电源和精处理UPS电源的两路电源均利用闭锁电路设计的接触器作为两路电源切换方式,而接触器吸合一般所需时间较长且使用多次后性能老化严重,易造成电源切换失败,进而可能造成精处理程控电源失电故障。

3.2 应用方面

问题一:该厂于2017年8月17日在进行精处理MCC供电电源经ASCO开关切换由公用PC 2C段倒至公用PC 1C段时发生了精处理MCC失电情况,在精处理程控电源没有备用电源的情况下,最终导致精处理程控电源全部失电,精处理系统跳闸事件。

问题二:正常运行时当由于UPS电源装置为单输入电源,且蓄电池维护工作及状态检测存在困难,当精处理MCC失电时UPS电源装置电池故障则无法起到后备电源作用。

4 改造策略

4.1 方案一

针对精处理程控电源Ⅰ、Ⅱ回电源来自同一段精处理MCC的问题,考虑为精处理程控电源从其他外围系统电源引入一路电源与精处理MCC互为备用电源,同时用可靠的电源切换装置替代依靠电路设计接触器吸合进行电源切换的切换方式。

4.2 方案二

将精处理电源结构中精处理UPS电源装置改造为取自#2机组热控电源柜下级UPS备用电源空开。

图2 #2机组UPS

图3改造后精处理电源结构

综合以上两种方案的可行性,最终采用了第二种方案,改造后的精处理电源结构如上图3所示。

5 改造效果

自改造完成后,精处理程控电源运行稳定且未发生任何异常状况,并且在进行精处理MCC供电电源经ASCO开关切换由公用PC 2C段倒至公用PC 1C段实验时也未发生精处理MCC失电导致精处理程控系统全部失电的情况,从而证明此次精处理电源改造方案行之有效。

结语

据查证,除了已经暴露出的精处理系统电源存在问题外,目前火力发电厂多数外围系统电源结构存在安全隐患问题,但由于对外围系统普遍不够重视,实则许多外围系统一旦发生故障若不及时处理将直接危及机组安全运行。因此在后续工作中针对外围系统存在的问题隐患如何发现并提出有效改造方案更需要坚持不懈地去努力研究,以此更好推进外围系统技术的不断完善发展。

参考文献:

[1]李锐,何世德等.凝结水精处理现状及新技术应用研究[J].水处理技术,2009.

论文作者:胡微

论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期

论文发表时间:2018/6/4

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