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1、鍋爐設備概況
    焦作電廠3號和5號鍋爐分別于1985年12月和1991年10月投產，均為哈爾濱鍋爐廠生產的HG670/13.7-WM10型超高壓、一次中間再熱單汽包自然循環固態排渣無煙煤鍋爐。噴燃器為四角布
置直流燃燒器，下兩層一次風為水平濃縮煤粉燃燒器。一次風四層，二次風3號爐為四層，5號爐為六層。設計燃煤C。
    利用檢修的機會，對兩臺鍋爐的燃燒器進行了技術改造，分別將第一層、第二層一次風改為水平濃縮煤粉燃燒器。噴燃器改造后，鍋爐最低不投油穩燃負荷由160 MW(80 0/oPe)降至100 MW(50 0/oPe)。
1999年10月和2001年5月利用大修期間對3號和5號爐進行了熱控設備的DCS改造。大修后均做到一次點火啟動成功，安全運行時間達到優良要求，3號爐還創造了大修后連續運行291天的高紀錄。
2、鍋爐DCS改造情況
2.1 3號爐DCS改造情況
    3號爐DCS改造采用了美國貝利公司的IN-FI-90分散控制系統，將鍋爐所有的參數、電動門、調整門的狀態信號都進入了DCS，鍋爐大、小聯鎖和所有輔機設備的操作和聯鎖，也由DCS實現。鍋爐優化燃料系統、滅火保護和安全閥保護未進入DCS，其控制和操作部件仍保留在立盤上，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
    改造后的DCS具有如下功能：
    (1)數據采集與處理系統(DAS)：主要用于采集鍋爐生產過程中的各種參數和鍋爐主、輔設備狀態f開關量1并對這些信息進行處理，以實現對機組進行運行監視、參數越限報警、記錄和制表打印等功能。
    (2)模擬量控制系統fMCS）：主要實現鍋爐各個主輔參數的自動調節和控制。主要包括：送引風自動、主汽壓力自動、水位自動、主汽溫再熱汽溫自動等，進而實現機爐負荷協調控制。
    (3)輔機啟、停操作與順控(SCS)功能：該功能對實現鍋爐輔機轉動機械的啟停操作和部分順控功能，實現電動門的開關與狀態監視。在輔機功能組中，設置有聯鎖和部分熱工保護功能。
2.2 5號爐DCS改造情況
    5號爐采用了新華公司XDPS2.0分散控制系統進行DCS改造。也具有數據采集與處理(DAS)、模擬量控制(MCS)、機爐負荷協調控制(CCS)、輔機啟、停操作與順控(SCS)等功能。5弓爐除所有的參數測點、輔機設備、電動門、調整門及大小聯鎖進入了DCS外，鍋爐優化燃燒和一、二次汽安全閥也進入了DCS，一、二次汽安全閥硬手操保留。在優化燃燒系統中，增加了同層一、二次風速自動調平和煤粉濃度自動調平功能。在SCS中增加了“集降管排污順控邏輯”，減少人工定期排污手動操作次數，降低其勞動強度。增加了“給粉機自動投／退”功能，當CCS方式下升降負荷時，給粉機由順控邏輯自動啟動和停止，減少司爐的操作強度。鍋爐滅火保護未進入DCS。
3、鍋爐DCS改造前運行狀況
    (1)送、引風自動運行不穩定，基本上沒有投入運行。
    (2)主汽壓力自動調節品質不佳，壓力波動較大，并且負荷低于160 MW時投不上。
    (3)升降負荷時，水位、汽溫自動調節跟不上，只能手動調節，待負荷正常，水位、汽溫穩定后才能投入自動運行。
    (4)沒有機爐協調控制功能，升降負荷靠運行值班工手動操作調整。
    (5)疏水泵等一些輔助的操作箱在就地設置，當機組發生甩負荷等事故，啟動疏水泵向除氧器補水時，必須到就地操作，有可能延誤事故處理，造成除氧器水位低，引起給水泵汽化等事故。
    可見，系統改造前，鍋爐運行人員勞動強度較大，自動化水平低，鍋爐不能始終保持在最佳的經濟狀況下運行。
4、鍋爐DCS改造后運行狀況
4.1  改造后運行的優點
    (1)實現了改造前難以投入的送、引風自動，運行比較穩定。并且升降負荷時，鍋爐總風壓隨負荷變化而進行自動跟蹤調整。
    (2)主汽壓力自動相當穩定，壓力變化范圍基本上在定值+0.1 MPa范圍內波動。
    (3)水位、汽溫自動較改造前運行穩定。
    (4)實現了機爐協調控制，減輕了鍋爐運行值班工的操作強度，也為AGC的投入奠定了良好的基礎。
    (5)改造后由于輔機和電動門等設備的控制進入DCS，使各處邏輯順控更容易實現。例如對空排汽電動門的自動控制：主汽壓高于14.2 MPa時自動打開，主汽壓低于13.6 MPa時關閉。其電動門邏輯可在DCS組態中直接實現，減少了一些不必要的輔助設備和系統。
    (6)改造后運行人員監視參數系統化。由于各運行參數、設備操作與系統圖結合在一起，使運行人員監視、調整參數更方便，有利于發現設備缺陷和問題。
    (7)將原來就地操作的設備（如：疏水泵、沖洗泵1進入DCS后，使運行人員在集控室就可以啟停該設備，而不必到就地操作，減輕了運行人員的勞動強度，也為事故處理爭取了時間。
4.2  改造后暴露出的問題及解決的方法
    (1)機組在事故處理時速度較改造前慢。1999年12月24日，8:27，3號爐發生了DCS改造后的第一次滅火。鍋爐滅火后司爐要對送、引風機檔板、二次風門及油配風等幾十個風門進行操作調整，當司爐用鼠標操作時，只能一個一個風門調整，事故處理用了近30 min，造成鍋爐通風量不能及時調整，將鍋爐大量余熱帶走，引起主汽溫偏低。改造前，司爐進行滅火處理時，雙手都可以操作，15 min就可以將負荷恢復正常。
    為了解決上述問題，縮短鍋爐滅火事故處理時間，設計了鍋爐滅火后的事故處理邏輯程序，見表1～2。3號爐在2001年元月份小修中將有關組態進行了修改，5號爐直接在大修前進行了組態。
    針對滅火事故處理的邏輯程序，大大縮短了鍋爐滅火事故處理的時間，發揮了很好的作用。
    DCS系統設計的事故處理邏輯程序RB、RD功能，也應盡快試驗并投入運行，以保證機組的安全運行。
    (2)外圍設備質量差，影響DCS自動及協調的正常投入。3號爐DCS改造后不久引風機風門經常發生自擺，引起燃燒不穩，影響到送、引風自動的正常投入，因而機組的機爐協調控制長期不能實現。經過認真分析，確定其主要原因是風門執行器質量差，2001年元月份3號爐小修期間經過更換質量較好的風門執行器后，未發生過自擺現象，保證了自動調節系統的正常投入。
5、結論和建議
5.1  結  論
    鍋爐控制設備的DCS改造較大程度地降低了鍋爐運行值班工的操作強度，保證了機組的安全經濟運行，為減人增效工作創造了良好的基礎。
5.2建  議
    (1)完善油槍程控點火，為實現鍋爐整體程控啟動奠定基礎。
    (2)滅火保護進入DCS中。
    (3)更換質量較好的外圍設備（如：送、引風機檔板執行器、減溫調整門、給水調整門、二次小風門執行器等1，以保證各種自動調節系統的正常投入。
    (4)將制粉系統順控啟停納入下臺機組改造中去，為機組自動啟停順控的實現奠定基礎。