水泥厂余热发电监测

申路兵 范之鹏

(辽宁蓝英城市智能化发展有限公司，辽宁 沈阳110000)

我国水泥窖余热发电技术一直以来都是能源发展过程中较为重视的一项技术，该技术在近年来得到了较大的提升，并且已经逐渐向国际水平靠拢。 该技术的应用能够有效的解决部分供电问题，极大的提升水泥生产的经济效益。下文主要针对水泥厂余热发电体系中的监测系统进行了全面详细的探讨。

1 计算机监测系统在水泥厂余热发电运行维护中的作用

四川金顶所采用的监测系统，将开发和运行合为一体，该系统是我国发电机组所广泛使用的通用型数据采集处理系统。由于该系统本身在运行的过程中，较为便捷的将分散、大面积的控制台式转变成为了集中化的CRT 监视模式，也就良好的具备了进行巡回检测、数据处理、越限报警、开关量变态处理、事故追忆、相关参数画面显示及报表和故障信息打印等功能。 因此，该系统能够帮助电机组启动、运行、事故查找、恢复等方面的工作带来较大的便利性，切实有效的降低了操作期间所涉及到的人员负担工作，同时又为发电机组的正常运行提供保障。

2 影响计算机监测系统发挥作用的主要障碍

由于国内一些单位竞相开发和研制,在整体设计中,还有许多不足之处,使目前有的系统还未达到常规仪表那种应用自如的程度,不能发挥出应有的作用。通过我厂发电运行过程中暴露的问题和同兄弟单位交流的情况来看,主要表现如下：

2.1 “死机”现象频繁

计算机监测系统运行中的“死机”是目前应用中常常碰到的一个难以解决的问题,偶发性“死机”是非固定性故障。 “死机”后重新启动又能运行如故。 “死机”原因大致归纳如下：

2.2 前置数据采集系统(1/0 子系统)故障

1/0 过程通道子系统是监测计算机系统的重要组成部分。 对它的设计有很高的技术性。 影响其工作可靠性的因素是多方面的,如模板设计技术、抗共模干扰技术等,均可影响系统的可靠性、稳定性和测量精确度。

2.3 偶发性干扰

有些现场干扰脉冲源可达千伏以上,致使计算机系统误动作,程序“飞掉”造成“死机”。 重者造成扫描模块损坏。

3 提高监测系统可靠性的技术措施

3.1 对现场安装、设计与施工提出详细具体的要求

在在对监测系统本身执行安全工作的过程中， 务必要对强电、弱电线路进行分离，防止出现线路混合的可能性。 信号电缆线路的敷设方式对于系统本身稳定性、可靠性、监测精度等多个方面有着直接影响，所以，在对于信号电缆线以及电力电缆线进行敷设的过程中，要保持两条线路之间能够有30cm 以上的距离。 在有条件的情况下可以使用隔板来进行隔离，防止平行走线的情况出现。 而对于模拟信号进行安装的过程中，要针对毫伏类型的低电压平信号使用具有绝缘层的屏蔽双绞线。各个不同部分的信号线屏蔽层都应当要使用一点接地的方式。此外，为了能够最大限度的减少成本投入，相应的开关量信号可以利用KVV 控制电缆双绞线的敷设方式。

3.2 机控室信号电缆的引入

大量的数据采集信号电缆,从地下电缆安装架上通过地面开孔处进入机控室连接到系统中间端子柜上。要求地面开孔处距离中间端子柜约2～3m。 这样由地面开孔进入的灰尘不致于在中间端子柜中直接形成风道。 2～3m 的地上通道不仅可以缓冲地下灰尘的侵入,又可使数采系统有散热通风的空间。

3.3 信号分类与连线要求

发电厂自身的信号源主要可以区分成为开关量、 模拟量两种形式。 开关量信号之中，主要涉及到了一般开关量、脉冲量、中断开关量等。 而在模拟量信号之中，则是包含了热电阻信号、电气信号、热电偶信号、变送器信号等等。

3.3.1 热电偶信号

通常情况下都是直接利用331－7KF02 模块来进行数据采集工作，并且无需使用点偶变送器，而接地式屏蔽热电偶则是效果最佳的信号输入形式。 不接地的浮动点偶本身务必要对屏蔽层进行接地处理，同时要采取适当的方式来进行热电偶负端处理。 但是在实际数据采集处理的过程中，有个别信号无法上来，因此，可以直接将所有的热电偶信号负端短接都并接到系统模块的10、11 脚上，从而使得问题得以解决。

3.3.2 热电阻(RTD)信号

为了能够最大限度的减少成本投入，RTD 与电阻信号连接， 利用331－1KF01 模块来进行处理，其中的传输线本身为三线制形式，能够直接采集。 但该措施没有使用任何屏蔽电缆，其中的变频器电缆也同样没有使用屏蔽方式，极易导致热电阻信号数据的曲线出现锯齿的可能性。 如此以来，在性能效果不良的情况下，水泥厂甲方必然不认可，这就需要将汽机房所有热电阻采集更换成为专门的热电阻模块331－7PF01，从而解决问题。

3.3.3 变送器信号

对于压力流量信号直接选用331－7KF02 二线制信号采集， 都没有使用配电器。 电流信号和变频器反馈采用隔离器。

3.3.4 开关量信号

开关量输入采用321－1FH00 交流220v 直接接入，输出信号采用322－1BH01 加24v 中间继电器进行隔离。

3.4 关于地线

我们实际用的地线只有一个， 如果有条件最好仪表和电器地分开。

3.5 供电系统

所有PLC 控制柜使用三特6kva 不间断的，6 报表采用wincc－dde每隔一个小时自动吧汽轮机和发电机数据采集到EXCEL 中， 有个缺点就是excel 不能关闭。

3.6 汽包水位调节采用三冲量

图1

3.7 跳机画面设置

图2

4 数据采集通道装置设计与安装的可靠性技术措施

4.1 关于功能模块的自诊断

测量、扫描功能模块要选择对因地电位的不同引起的共模干扰和对工频串模干扰有一定范围的抑制功能的产品。一般功能模块的实时在线诊断最简单易行的方法是进行在线的读、写操作检验,定时的访问诊断。 对A/D 转换器的工作状态应能实时跟踪,当诊断出其工作不正常时,能及时地向处理机汇报并报告故障源。

4.2 数据采集通道系统的自诊断和自恢复

为解决和克服偶发性“死机”现象,仅有一般的“看门狗”是不够的,还应有硬件的系统诊断与自恢复功能,即建立程序运行监视程序。在线诊断出运行程序“死锁”或“飞掉”时,无论系统处于什么状态,都能自动重新启动程序运行。

4.3 模拟量输入信号预处理与信号互连技术

工业现场通常都存在由于强磁场机械的开闭, 因信号传输中靠近动力电缆受到的干扰,不希望出现的热电偶效应,大地电位差等原因造成的噪声干扰源。 系统设计者必须采取信号预处理措施和采用合理的信号连接技术将噪声限制到容许的范围内,以使数据采集处理装置能适应各种工艺环境。

5 结语

综上所述，水泥厂余热发电监测系统对于发电机组的运行状况掌控来说，起到了极其重要的作用，但是监测系统在进行安装设计的过程中，务必要针对其中所涉及到的多个方面重点方面加以处理，防止出现故障问题的可能性。 良好的对于各个部分所可能出现的问题加以解决，对于整个发电机组的长久运行有着极为重要的作用。

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