凝汽器坑井排污泵自动控制方式的实现

唐颖杰 吴卫军 袁艳霞

（河南煤业化工集团鹤煤公司热电厂，河南 鹤壁 458000）

1 引言

鹤煤热电厂装机容量为 2×135MW，是当地的重点工程和民心工程，其安全运行严重影响着当地的工业用热和民用用热。自从热电厂正式投入运行以来，保持着良好的运行状态。该厂#1、#2机汽机凝器坑井排污装置的控制方式为就地控制方式，如果出现排水不及时的现象，就会浸淹凝汽器坑井内电动门或主厂房零米，影响 #1、#2机组汽机的安全运行，将造成机组的停机。不利于#1、#2机组的安全运行。

2 问题的提出

由于其控制方式为就地控制方式，所以#1、#2汽机凝器坑井排污的工作，必须由运行人员到现场起动排污泵，待两台排污泵起动成功后，运行人员要一边进行日常的工作巡检，一边要估计着排水的时间，检查集水井内水位高低，来确定排污泵是否停止，由此所造成的运行弊端有以下几点：

（1）操作繁琐，易发生巡检疲劳，对设备安全埋下隐患。

（2）两台排污泵在起动排水过程中，水位下降到不足以排污泵排水的水位线以下时，若出现运行人员忘记停泵，则排污泵将会在没水的状态下进行运行，这样就会造成排污泵或电机烧毁的事故。

（3）如果#1、#2汽机凝器坑井水位上升，运行人员因某种因素不能及时起泵进行排水，那么#1、#2汽机凝器坑井水位上升，浸淹坑井内电动门和主厂房零米，影响 #1、#2机组汽机的安全运行，将造成机组的停机。

为解决以上存在的问题，方便于运行人员操作，减少运行人员的劳动强度，使#1、#2汽机凝器坑井水位难以进行监控的问题得以解决，不再造成#1、#2汽机凝器坑井浸淹电动门和主厂房零米事故的发生，对#1、#2汽机凝器坑井排污泵的控制方式进行技术改造。

3 改造方案的实施

由原#1、#2汽机凝器坑井排污泵的设计电路图如图1所示。

图1

#1、#2机凝器坑井的排污泵运行的运行方式，只能由运行人员前往就地观察凝器坑井的水位情况，决定是否起动排污泵。在起动排污泵运行后。为防止凝器坑井的水位下降到排污泵进水口水位以下，造成排污泵空运转烧坏泵体，运行人员要时刻地记住其排水的时间长短，要不时地在排水过程中进行实地查看，当水位低于排污泵的进水口时进行及时停机。可以看出原控制方式，虽然可以满足现场的运行需求，但会出现运行人员日常的巡检疲劳，造成运行人员由于某种原因，而忘记停止凝汽器排污泵的运行，轻者烧坏电机或泵体，重者由于水位的上升浸淹凝汽器坑井内电动门或主厂房零米的事故。针对性以上问题的提出，技术改造可由以下几种方案进行：

（1）在原有的就地控制方式上增加远方控制方式

优点：运行方式增加了一种，运行人员操作相对于原有控制方式简单，减少了劳动强度。

缺点：水位监视不能得到实时监控，不能实现自动化控制；投入成本高，要进行远控电缆的铺设至DCS间，设备投资大，施工工时长，劳动强度大等。

（2）去除原有的控制配电柜，在原二次控制回路上增加必要的电气元器件进行重新配盘，实现凝汽器坑井排污泵跟随水位的上升与回落进行自动起停进行自动排水。

优点：原只有一种的控制方式可改造成就地控制与自动控制两种方式，并且这两种控制方式，利用所增加的转换开关触头进行自动与手动控制的电气互锁，保证两种控制方式只能在一种状态下进行操作，完全可以实现自动化控制；电气配件投入小，改造施工时间短。

缺点：实现完全自动运行方式，有可能出现在自动方式运行时，运行人员可能忽视排污泵的日常巡检，不能及时发现排污泵的非正常运行状况，而造成电机或泵体的损坏。但这一现象的发生可以在加强日常巡检的工作中加以弥补，避免此类故障的发生。

由以上两种方案的提出与对比，明显采用第二种技术改造方案为最佳方案。其改造后的电气控制图纸如图2所示。

图2

由图2可以看出，在原有二次控制回路中的D1、D2回路中分别增加了万能转换开关一个；中间继电器两个；智能型水位控制器一台。其工作原理是：在转换开关B1K、BK2转换至自动位时，其相应的①、②点相通，在凝汽器坑井水位在达到高水位时，高水位GSW触点闭合，ZJ1线圈得电吸合，DSW常闭触点打开，ZJ2线圈失电，ZJ2-1、ZJ2-2回到常闭状态，常开触点ZJ1-1、ZJ1-2闭合，分别通过ZJ2-1、ZJ2-2常闭触点，交流接触器CJ1、CJ2线圈得电，其相应的D1、D2主回路上的主触点闭合，电机D1、D2运转，两台排污泵同时运行。随着排污泵连续不停的运行，水位的下降至低水位时，水位控制器低水位 DSW触点吸合，中间继电器 ZJ2线圈得电，ZJ2-1、ZJ2-2常闭触点打开， CJ1、CJ2线圈失电，其相应的D1、D2回路中接触器主触点断开，电机停止，排污泵停止运行。（以上运行的方式，当现场的水量不大时，均可以将任一转换开关打至零位，只用一台排污泵进行自动排水），这样#1、#2凝汽器坑井排污泵跟随水位变化的自动控制过程就此完成。为增加运行的可靠性，对所增设的三个水位电极点接线分别采用PVC管保护，在PVC管端部进行固定，这样相对独立的三个水位电极点，可以根据现场的水位情况进行调整位置，以满足排污泵自动控制的要求。通过PVC管固定安装电极点可以解决在每次起动泵排水时，形成的水旋涡对水位电极点进行摇摆的问题，避免长期以往水位电极点引出导线的断线，不能实现自动控制。

4 结论

通过对原有#1、#2凝汽器坑井排污泵自动控制的技术改造，#1、#2凝汽器坑井排污泵完全可实现水位高时自动起动排污泵，水位低时自动停止排污泵的电气自动控制，减少了运行人员劳动强度，保障了#1、#2机组的安全运行，同时本次技术改造中的控制柜利用现场退役下来电气检修配电箱进行配盘，技术改造所使用的材料费投入仅为200元左右。

[1] 袁任光,徐明煜.继电器水位自动控制电路.电动机控制电路选用与 258实例 [M].北京:机械工业出版社,2004:457.