解决磨煤机热风调整门摆动的方法

  摘    要：对电厂热风调整门在运行操作过程中发生的一种较为奇特的故障，进行原因分析，并提出解决办法。
        关键词：点动　摆动　时滞　反馈 

        一、前言 
        韶关发电厂9号机组于2004年初完成了DCS系统改造并投入运行，DCS为新华的XDPS系统。据运行人员反映改造后机组运行中四台磨煤机热风调整门有时在使用点动方式操作时会出现较大的来回摆动，振幅可达到行程的20％一30%。热控维修人员曾采用调整刹车力度、更换位置反馈装置的办法处理，但效果不明显。 
        二、原因分析 
        经过一段时间的跟踪、检查，认为问题是由因素综合引起。 
        1．调整门系统的惯性较大 
        磨煤机热风调整门选用的是国产DKJ-4100角行程执行器，由于执行器与挡板门之间的距离较长，需使用较长（2.5-3.5m)较重的拉杆，因而造成执行器的负荷大，在动作过程中会产生较大的惯性，较难取得动态平衡。 
        2．受模拟量采样周期、网络通信速度及阀位信号转换过程等因素影响，使调门的阀位信号反馈回来（到逻辑中重新参与运算）可能产生一段明显的时滞，其逻辑关系见图1。 
        根据图1，对摆动发生的过程分析如下： 
        (1）对热风调整门操作有两种方式：①在操作面板上直接输入开度给定值，如50%，称为模拟量控制；②在操作面板上点击增、减按钮，称之为点动操作，此种方式适用于小范围的开、关操作。 
        (2)首先假定用模拟量控制方式控制，把设定值设为50%（逻辑上由ADS/MA模块“Y’输出），此模拟量信号输入伺服驱动模块（DDS)与阀位信号运算比较后，发出开（关）指令，使调门开（关）到50％的位置，形成新的动态平衡点。 
        (3)此时假设换用点动方式对调门进行微调，把门开到了55％的位置，此时开指令为脉冲量，在逻辑上是由ADS/MA模块“Inc”发出开门指令，此指令同时作为一个跟踪切换信号转回到ADS/MA模块的“TS”输入脚，目的是把由“TR”输入的跟踪信号（即阀位信号）作为“Y’的输出，从而使DDS模块的两路输入同为阀位反馈信号，如果此两路输入信号没有偏差时，该模块就不会有新的开、关指令输出，操作员的操作也就完成了。

图1　改造前热风门控制逻辑 

图2改造后热风门控制逻辑

        (4)如果调门虽然动作了，但阀位信号不能及时反馈回来，即出现了“明显的时滞”，使跟踪信号仍然保持原来的50％或＜55%，不能及时进行信号刷新，造成DDS模块的“X”输入仍是50％或＜55%，而不是实际的阀位信号55%。 
        通过在线观测控制逻辑发现，等到实际的阀位信号反馈回来，这时由ADS/NLA模块的“TS”输入的跟踪切换信号（脉冲量，据估算时间< 1s）已消失，“Y’的输出就不再跟踪“TR”的输入，这时就造成DDS模块的两路输入不一致：一路是＜55%，另一路是55%。如果两路信号偏差大于死区的话，DDS模块就会立即发出关指令，调门就会自己动起来。 
        (5)在关的过程中，同样因为“时滞”的原因，加上是小范围调整，调门关惯性大等原因，很容易出现过调现象，令DDS模块的两路输人信号不能保持一致，该模块就不断发出开、关指令，调门也就来回摆动起来，直至DDS模块刚好“碰”到平衡点。 
        (6)采用模拟量方式控制调整调门时，通常需调整的范围都比较大，所需时间较长，受“时滞”的影响就不存在。同时，阀位信号省却了跟踪切换这一步，减少受“时滞”影响的可能性，因而操控调门时容易一步到位。 
        三、解决办法 
        在硬件设备暂时无法改变的情况下，可以考虑对逻辑进行适当的修改，如图2。在控制逻辑上加入一个延时模块“Time”，把“Time”的输出设置成2s长的脉冲，当操作员每次点击开（关）按钮时，开（关）信号就延长为2s的脉冲信号，跟踪切换信号也随之延长为2s，阀位信号就有足够的反馈时间，使得ADS/MA模块的“TR”的输入信号为最新的阀位信号，这样其“Y”的输出也为新的阀位信号，就可保证ADS/MA模块的输入信号一致，使点动操作调门时能一步到位，不再摆动。通过以上简单的逻辑修改，韶关电厂9号炉四台热风门摆动得了很好的解决。