1、引言
随着300MW及以上容量机组的大量投产，提高锅炉的热效率，降低发电煤耗始终是提高企业经济效益的重要手段。锅炉蒸汽吹灰系统做为有效清除锅炉受热面积灰，提高锅炉热效率的重要设备已得到了广泛应用。大坝电厂4台300MW机组锅炉均配备了吹灰系统，近年来，由于吹灰程控系统故障频繁，吹灰蒸汽压力、温度调节品质差，造成烧坏吹灰器．甚至因吹灰器故障吹破锅炉水冷壁造成机组停运的事故屡有发生，究其原因主要是控制系统不可靠。因此，需对锅炉吹灰控制系统进行改进，以提高其可靠性和自动化程度。
2、吹灰系统概述
该厂4台机组的锅炉均采用北京巴布科克威尔科克斯有限公司生产的B&WB-1025/18.3-M型锅炉，每台炉配备湖北戴门德公司生产的蒸汽吹灰器66台，吹灰蒸汽及疏水管路系统1套，控制系统主要由吹灰蒸汽压力、温度调节系统（或称减温减压站）和蒸汽吹灰器及吹灰蒸汽阀门组程控装置两部分组成。吹灰蒸汽、压力调节系统采用基地式调节仪。吹灰器及吹灰蒸汽、疏水阀门组控制系统主要采用继电器控制，并配备5个动力柜用于实现自动控制。操作系统采用立盘控制按钮操作，指示灯方式显示。富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
秸秆颗粒机、
木屑颗�；�压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
3、吹灰控制系统的工作原理
3.1吹灰器程序控制系统工作原理
每台炉的66台蒸汽吹灰器主要分南北两侧按单、双号对称布置，采用一支单号枪和一支与之对称的双号枪为一组对吹的方式。吹灰时，从第—组开始，枪从两侧同时进入炉膛对吹，吹完第一组后，自动启动第二组，以次类推，直到程序执行完毕。现以．1灰枪的控制原理进行介绍，其它吹灰器的控制与此相同。单支吹灰器控制原理图如图1所示。
系统送电后，当吹灰条件满足时，由运行人员按吹灰控制柜启动按钮，此按钮接点送PLC后，启动吹灰程序，PLC按事先编制好的程序，输出5秒的脉冲指令使1RIWC继电器带电．1RIWC的辅助接点闭合，WLFEXT交流接触器带电，将380VAC交流电送至吹灰器控制电动机使其正转，吹灰器开始前进．5秒钟内，吹灰器离开后限行程开关，1RIWC继电器自保持，当到达前限时，前限行程开关LSF-IR1接点闭合，WLFOS继电器带电，其常用接点WLFOS断开．使吹灰器前进交流接触器WLFEXT失电，吹灰器停止前进，同时，ⅥrLFRET交流接触器带电，电机反转，使吹灰器后退，当退至后限行程开关时，LSR-IR1常闭接点断开，1RIWC继电器失电，#1吹灰器吹灰结束，程序自动启动下一组吹灰器运行。
3.2欢灰蒸汽压力调节系统工作原理
吹灰蒸汽压力调节系统主要采用基地式调节仪（以下简称基调）调节，调节系统所引用的信号均为压力信号。当吹灰器投运时，蒸汽阀打开，来自锅炉再热蒸汽压力P迅速下降，与压力给定值g产生一个偏差信号e，此偏差信号送入PI调节器，经过比例放大和积分处理后，输出—个调节信号，经过阀门定位器使调节阀开启，此时吹灰蒸汽压力迅速上升，当上升到一定压力后，蒸汽压力P反馈与蒸汽压力给定值进行加、减运算后，使偏差信号e减小，PI调节器输出信号下降，调节阀开度减小，吹灰蒸汽压力下降，最终使蒸汽压力达到给定值．保持系统稳定，并通过积分作用消除调节系统的稳态误差。PI调节器的比例放大倍数和积分时间一般通过现场“试验法”确定。吹灰蒸汽压力、温度调节系统及原理如图2所示。
3.3吹灰蒸汽温度调节原理
吹灰蒸汽温度调节与压力调节系统的工作原理基本相同，只是将蒸汽温度信号通过电，气转换器将电信号转换成气压信号与给定值进行比较。
4、原吹灰系统存在的问题
(1)该系统自投运以来，由于主要采用继电器控制，外部回路接线复杂，经常发生电源接地或短路现象，控制系统故障频繁。尤其是因行程开关故障使吹灰器停留在炉膛中不能及时地发出报警信号，造成烧坏吹灰器、吹破锅炉水冷壁的事故屡有发生，对系统的安全运行极为不利。
(2)吹灰蒸汽温度压力调节系统由于采用基地式温度调节仪，安装位置在锅炉顶部，环境温度很高，很容易造成内部部件老化故障，且基地式调节仪主要采用机械调节机构，机械死区大，回差大，调节品质很差，无法满足吹灰时蒸汽压力大范围快速波动的对象特性，使吹灰蒸汽温度自动控制无法正常投入。由于长期吹灰蒸汽温度失控，频繁的温度波动使管道金属过度疲劳，产生蠕变变形，甚至产生爆管现象，严重影响吹灰系统的正常投运。其次，过高的设备故障率，大大增加了检修人员的劳动强度。
5、吹灰系统改进方案
针对原吹灰系统存在的问题，结合该厂实际情况，有2种方案供选择：
方案1：对原PLC进行改型，增加l台上位机，利用上位计算机通过PLrC实现对现场吹灰系统的远程控制。
方案2：因目前的300MW机组热控系统均采用DCS系统，该厂4台机组均使用了上海新华控制工程有限公司生产的XDPS400分散控制系统，可适当增加部分硬件配置，实现对锅炉吹灰系统的改进。
6、方案1和方案2的优、缺点比较
方案1：采用PLC控制，增加上位计算机，外部回路保持原状，虽然可以实现远方监控，但仍然无法解决外部回路接线复杂的问题，外部联锁回路仍然采用220VAC交流电源，必然会经常发生电源接地或短路现象，容易造成控制系统故障。由于吹灰系统庞大，PLC程序设计非常复杂。同时，原PLC无法实现各种参数的存储追忆和打印，给故障查寻和事故分析造成很大困难。且吹灰蒸汽温度压力调节系统如果采用PLC中的PID比例、积分、微分控制，不但实现起来比较复杂，而且其功能也无法满足现场控制要求�；蚪鼋祷艺羝露妊沽Φ鹘谙低掣娜薉CS系统，同样需增加DCS系统硬件配置。
方案2：采用XDPS400分散控制系统控制，由于采用�？榛樘�，简单易懂，所有吹灰器的外部控制回路全部一致。现场信号回路电压为24XDC．使控制系统大大简化�；箍梢酝ü瓤叵低骋巡捎玫腦DPS400系统使锅炉吹灰系统直接与厂MIS网通讯，在集控室进行操作。并可以使吹灰系统操作员站具备热控DCS升散控制系统一样的功能，在机组异常情况下，可以参与热控系统的操作调节，将大大方便运行人员的操作调整和事故处理。改进费用与采用PLC升级改进差别不大。综上所述，在热控系统采用XDPS400系统的发电厂，从安全经济的角度考虑，采用方案2更为有利。采用XDPS400分散控制系统连接示意图如图3所示。
采用XDPS400分散控制系统后，动力柜仍然使用原动力柜，只是将外部控制回路简化（本文后面详述）。现场吹灰器及阀门控制电缆经过在吹灰器运行时的交流感应电压测试和实验证实，因吹灰器电机均在2kW以下，可以将吹灰器进、退到位的行程开关反馈信号与电机电源使用一根控制电缆，故不需要再单独铺设信号电缆。
7、采用XDPS400分散控制系统后控制过程的实现
7.1吹灰器自动控制系统的实现
7.1.1全局点目录的建立原则
根据原吹灰系统的I/O点、中间引用点定义好全局点目录，如果要和热控DCS系统的XDPS400系统进行通讯，使吹灰和热控系统的操作员站具有相同的级别和功能，全局点目录必须与XDPS400系统共用。
7.1.2 DPU组态设计
根据图1．采用XDPS400组态软件中的组态功能块，可大大简化吹灰器控制组态。单支吹灰器控制梯形图改为XDPS400的组态如图4所示。当运行人员发出启动指令后．STEP功能块的STEP1即发出启动吹灰器指令使图5中的QJ交流接触器带电，吹灰器前进。当到达前限时，前限行程开关接点闭合，将“前进到位”反馈信号送至SETP功能块的FBI输入口，SEIP功能块的STEP2即发出后退吹灰器指令使图5中的HT交流接触器带电，吹灰器后退。当到达后限时，后限行程开关接点闭合，将“后退到位”反馈信号送至SETP功能块的FB2输入口，SETP功能块的STEP3输出启动下一组吹灰器指令。当吹灰器故障（任何一步反馈信号超时）或运行人员发出停指令及程序复位指令时，吹灰器后退。
改进后单支吹灰器外部接线原理图如图5所示。从图5与图1比较看，按方案2改进后，外部接线回路大大简化。
7.2改进后吹灰蒸汽温度、压力自动调节系统的组态
改进前，吹灰蒸汽温度、压力调节系统使用了基地式调节仪，结构复杂，因环境温度高，造成调节故障频繁。将吹灰系统改入DCS系统后取代基地式调节仪，不但提高了调节系统的调节品质，而且方便了运行人员监控。其控制组态设计如图6所示。
8、改进后吹灰蒸汽压力、温度调节系统工作原理
8.1压力调节系统工作原理
吹灰蒸汽压力与设定值通过ADD多功能加法块比较后，形成的偏差信号引入F(X)函数块，经过一个“调节死区”（可以避免调门频繁动作），进入PID调节模块。因吹灰系统蒸汽压力的变化比较快，当锅炉吹灰结束后，就停止向吹灰器供汽，此调节系统也停止工作。所以在PID调节模块中只使用了比例作用．比例调节器的输出进入S/MA手动操作站（该操作站是做在操作员站上的操作画面中的一个“软操作站”，通过对操作站进行MMI和DPU画面动态连接实现的）．经过操作员站输出一个4mA～20mA信号控制压力调节阀的开度，实现蒸汽压力的调节。同时，吹灰蒸汽压力调节阀的指令和阀位经过一个ADD多功能加法块比较后形成一个偏差送人HLAnn块进行判断，当此偏差超过设定值，则通过S/MA手操站将压力调节切为手动调节，由运行人员直接通过画面操作站进行调节，同时S/MA站的输出引入比例调节器的TR端，使调节器跟踪S/MA站的输出，这样就保证了手动，自动的无扰动切换。
8.2温度调节系统工作原理
温度调节系统的工作原理与压力调节类似，只是在F(X)块后增加了—个ADD多功能加法块，将压力调节阀的阀位与温度偏差进行运算，目的就是将压力调节阀的阀位作为温度调节的—个前馈信号，当压力调节阀开启或翔时，提前开启或关闭激调节阀，达到快速调节温度的目的。
9、结论
按方案2对吹灰系统的改进后，解决了原吹灰系统存在的问题，有效地降低了吹灰系统的故障率，尤其是完善了吹灰器故障报警、远程监控、历史数据追忆功能．并且操作员站具备与热控系统XDPS操作员站同样的功能，方便了运行人员的操作调整。在很大程度上避免了吹灰器故障造成烧坏吹灰器、刺破锅炉水冷壁的事故发生，大大提高了锅炉吹灰系统的可靠性和自动化程度。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
