浅谈S109FA调压站自动控制系统的优化

工作要求，必须减压并且稳定压力，因此在厂区内设调压站。

本文主要讨论自#1、#2机组投产以来调压站出现的问题及解决方法。

1 调压站工作回路介绍

调压站每台机组均有两路（见图1），一路为A路，一路为B路， 机组正常运行时一路运行、另路备用。先给出命令的处于运行状态，后给出命令的处于备用状态。

当燃气压力高于3.5Mpa时，燃气放散阀开启;当燃气压力继续高至3.6Mpa或低于3.05Mpa时，运行回路速关阀关闭，切至备用回路。关闭的速关阀需由运行人员手动复位，才能再次开启。每一路又分为主路和副路，每次机组点火启动时，均先开启副路，当副路指令至84%时，副路开始关闭，主路开启，大小阀自动发生切换。此后，就算燃气压力过高或过低造成A路、B路之间切换，也只在A路、B路主路之间发生切换，无论哪一路的副路都不再开启。换言之，副路只在每次启动一开始使用，当切换至主路后关闭，只有在下次机组启动时，才会再次开启[1]。

2 燃机调压站出现的问题及解决方法

2.1 大小阀切换失败

在2005至2015年之间，曾经多次出现小阀在开到84%切换至相应大阀时，由于压力过低，导致速关阀关闭，切至备用路。

经过多次的试验，将大阀开启指令通过偏置改为2.3%左右，但是由于每运行一段时间后，阀门的特性变化导致切换依旧发生，因此需要经常修改初始参数，由于A路与B路主阀使用的是同一个初始参数，在两路主阀特性不一样的情况下，会造成一路泄漏或者一路切换失败的情况，针对这种情况，对初始参数设计了切换逻辑，根据哪一路投运使用不同的初始参数，使得在运行中也可以修改另一路的参数，为参数的调整带来了方便。

虽然在一定时间内调压站自动运行正常，但是由于大阀的特性每时每刻都有可能发生变化，而且本身大小阀的调节特性不匹配，在彻底更换阀门前，所采取的策略就是经常观察主路的响应速率，及时修正参数尽量适应特性变化。

2.2 天然气掺烧

2015年底，#1#2机组调压站更换主路调压阀后特性发生较大改变，同时燃料管路进行改造，存在西气川气2种情况，压力参数不同，2台机组的调压站自动均需要重新调试，通过对阀门的初始参数进行静态、动态试验，通过修改逻辑增加函数实现根据不同负荷变化的变参数调节，增加变比例函数适应川气西气不同压力特性，经多次启动、带负荷、变负荷、停机动态试验，经过半个多月的调试，实现了#1#2机组分别燃烧西气和川气时的无扰切换，参数优化后达到AGC投入所要求的调节速率。

2.3 DCS改造及AO卡故障

由于DCS控制系统老化，在2017年底进行了升级改造，DCS控制系统由原来的ABB Symphony改造为南自美卓MAXDNA，同时在改造中取消了原大小阀切换逻辑，回路变得简单，只有A路B路主路的切换，小阀作为启动时运行手动调节用。

2018年8月5日，#2机组运行，调压站A路运行，B路备用，19：08分，#2机调压站备用的B路主副调压阀突然全开，造成调压站出口压力超限至3.84Mpa，放散阀开启，正用的A路速关阀压力高连锁动作，阀门关闭，切换至B路運行。当值运行人员紧急处置，19：12分将A路速关阀复位，恢复备用，19：18：21  B路速关阀由于压力高超限也关闭，切回至A路运行，A路调阀开启过程中调压站出口压力下降、放散阀恢复，运行人员通过紧急降负荷，A路调阀自动开启至正常位置，调压站出口压力逐渐恢复正常7：26分调压线出口压力稳定在3.33Mpa，中止了机组“runback”信号。热工人员检查确认B路调压阀AO卡故障，导致画面反馈基本没有变化，就地实际已在全开位置。22：30，#2机调停后更换B路调压线AO卡件，主、副路恢复正常并试验确认。

A路B路切换逻辑中有一条切换至备用路后压力过高过低关速关阀的保护有个延时10分钟，给了运行人员事故处理的缓冲时间，AO卡故障后阀门全开而画面反馈显示无变化造成判断的延误，对于调压站阀门的特殊性，决定采用有三断功能的定位器，在断气、断信号的情况下保持原位，如果压力过高或过低时，由速关阀实现保护功能[2]。

3 结束语

控制系统自动调节系统品质优化是一个动态的过程，与阀门的机械特性变化、负荷的变化速率、信号的采样精度与速率、定位器的调节灵敏度都有密切的关系，这是一个很需要耐心和细致的技术活，作为一个热控技术人员，应该经常关注自动调节的品质，阀门特性的变化，及时进行参数优化，这里只是以调压站自动为例子，但是所有的自动调节都是一样的，特别在机组大小修后，更应跟踪好阀门检修后自动调节的品质变化，以及系统改造后模件的特性变化等。上述讨论纯为个人拙见，难免有不妥之处，望能不吝指教。

参考文献

[1] 姜焕农.9FA型燃气轮机联合循环气体燃料调压站调压方式解析[C].燃气轮机发电技术/2004.3-4.2004年燃气轮机发电技术.北戴河：中国电机工程学会，2005：37-39，45.

[2] 花蕾.余热锅炉水位和调压站调节系统的优化[J].电工技术，2016， （5）：00172-00173.

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