摘要：文章主要描述了臺(tái)山電廠二期溴化鋰中央空調(diào)的流程及控制的特點(diǎn)，即基于PLC的空調(diào)自動(dòng)控制和保護(hù)系統(tǒng)，并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，詳細(xì)介紹了空調(diào)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及其解決策略。

關(guān)鍵詞：溴化鋰空調(diào)；百萬機(jī)組；自動(dòng)控制；中央空調(diào)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TB657 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）03-0144-04

國華臺(tái)電二期工程2×l000MW超超臨界機(jī)組的中央空調(diào)主機(jī)采用江蘇雙良空調(diào)設(shè)備股份有限公司的蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，主機(jī)動(dòng)力采用百萬機(jī)組輔助蒸汽母管的蒸汽，通過減溫減壓裝置，將其壓力和溫度較高的蒸汽轉(zhuǎn)換成機(jī)組所能接受的蒸汽。控制系統(tǒng)采用AB-PLC，末端設(shè)備根據(jù)不同的區(qū)域要求，分別采用了具備濕功能的組合式空氣處理機(jī)，風(fēng)機(jī)盤管，立柜式空調(diào)及吊頂式空調(diào)。

一、蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的原理

蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組（以下簡稱機(jī)組）是一種以飽和蒸汽為熱源（工作蒸汽），水為制冷劑，溴化鋰水溶液為吸收劑，在真空狀態(tài)下制取空氣調(diào)節(jié)和工藝用冷水的設(shè)備。機(jī)組由高壓發(fā)生器（簡稱高發(fā)）、低壓發(fā)生器（簡稱低發(fā)）、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器和高溫?zé)峤粨Q器、低溫?zé)峤粨Q器、凝水熱交換器等主要部件及抽氣裝置、熔晶管、屏蔽泵（溶液泵和冷劑泵）等輔助部分組成。

溶液泵將吸收器中的稀溶液抽出，經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器、凝水熱交換器、高溫?zé)峤粨Q器換熱升溫后進(jìn)入高壓發(fā)生器，在高壓發(fā)生器中被高溫工作蒸汽繼續(xù)加熱，濃縮成中間溶液，同時(shí)產(chǎn)生高溫冷劑蒸汽。中間溶液經(jīng)高溫?zé)峤粨Q器傳熱管間，加熱管內(nèi)流向高壓發(fā)生器的稀溶液后，溫度降低，進(jìn)入低壓發(fā)生器，在低壓發(fā)生器中被來自高壓發(fā)生器的高溫冷劑蒸汽在此加熱，分離出冷劑蒸汽，濃縮成濃溶液。濃溶液經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器傳熱管間，加熱管內(nèi)稀溶液，溫度降低后回到吸收器。高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫冷劑蒸汽再低發(fā)傳熱管內(nèi)因加熱管外的溶液而冷凝成冷劑水，經(jīng)節(jié)流后進(jìn)入冷凝器，低壓發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽也進(jìn)入冷凝器內(nèi)，被流經(jīng)冷凝器傳熱管內(nèi)的冷卻水冷凝成冷劑水，熱量被冷卻水帶入大氣中，兩股冷劑水經(jīng)U型管節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)閃發(fā)降溫后流入蒸發(fā)器冷劑水盤。進(jìn)入蒸發(fā)器水盤中的冷劑水被冷劑泵抽出噴淋在蒸發(fā)器傳熱管表面，吸收流經(jīng)傳熱管內(nèi)冷水的熱量而沸騰蒸發(fā)，成為冷劑蒸汽。產(chǎn)生的冷寂蒸汽進(jìn)入吸收器，被回到吸收器中的濃溶液吸收。冷水則在熱量被冷劑水帶走后溫度降低，流出機(jī)組，返回用戶系統(tǒng)。濃溶液在吸收了冷劑蒸汽后，濃度降低，成為稀溶液后被溶液泵再次送往高、低壓發(fā)生器加熱濃縮。這個(gè)過程不斷循環(huán)進(jìn)行，蒸發(fā)器就連續(xù)不斷地制取所要求溫度的冷水。

二、中央空調(diào)系統(tǒng)流程圖

臺(tái)電二期中央空調(diào)系統(tǒng)可以分為兩大部分，一是冷卻水系統(tǒng)，二是冷凍水系統(tǒng)。

冷凍水系統(tǒng)流程：溴化鋰主機(jī)冷凍水出口→分水器→設(shè)備末端→集水器→冷 凍泵→溴化鋰主機(jī)冷凍水進(jìn)口。

冷卻水系統(tǒng)流程：溴化鋰主機(jī)冷卻水出口→冷卻塔→冷卻泵→溴化鋰主機(jī)冷卻水進(jìn)口。

從溴化鋰主機(jī)冷凍水出口的冷凍水溫度一般維持在8℃，然后在分水器分三路，分別去主廠房區(qū)域，集控樓區(qū)域及外圍區(qū)域。不同的區(qū)域配置不同的設(shè)備末端，對環(huán)境要求較高的房間（例如DCS電子設(shè)備間，工程師站，電氣保護(hù)室），則采用了最新的組合式空調(diào)，它不僅能夠控制室內(nèi)的溫度，同時(shí)還能控制室內(nèi)的濕度，確保電子設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對環(huán)境要求一般的房間，則采用了普通的立柜和吊頂空調(diào)，其只能控制房間溫度。從而實(shí)現(xiàn)了對不同環(huán)境的不同控制，既滿足現(xiàn)場實(shí)際需要，又達(dá)到合理節(jié)能目的。經(jīng)過了各設(shè)備末端的冷熱交換，冷凍水回水進(jìn)入集水器，一般溫度維持在13℃左右，冷凍水回水再由冷凍泵打進(jìn)主機(jī)，重新制冷，實(shí)現(xiàn)下一個(gè)循環(huán)。

從溴化鋰主機(jī)冷凍水出口的冷卻水溫度一般維持在32℃左右，然后進(jìn)入冷卻塔，冷卻塔露天布置，通過噴淋的方式冷卻，將其冷卻至30℃以下，冷卻水回水再由冷卻泵打進(jìn)主機(jī)，重新冷卻主機(jī)，實(shí)現(xiàn)下一個(gè)循環(huán)。

三、中央空調(diào)系統(tǒng)的控制和保護(hù)策略

臺(tái)電二期共配置有3臺(tái)主機(jī)，正常工況下2用一備。3臺(tái)主機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能。

（一）三臺(tái)機(jī)組連鎖控制

程控啟動(dòng)條件：冷凍站系統(tǒng)處于自動(dòng)和一鍵啟動(dòng)模式。

連鎖邏輯：

1．以周為單位比較三臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間，優(yōu)先啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間較短的機(jī)組。（比如此時(shí)優(yōu)先啟動(dòng)1號(hào)機(jī)組）。

2．若冷凍水回水溫度高于啟機(jī)冷凍水回水溫度設(shè)定超過1小時(shí)，啟動(dòng)2號(hào)機(jī)組。

3．若冷凍水回水溫度仍高于啟機(jī)冷凍水回水溫度設(shè)定超過2小時(shí)，啟動(dòng)3號(hào)機(jī)組。

4．若冷凍水回水溫度低于停機(jī)冷凍水回水溫度設(shè)定超過1小時(shí)，停止3號(hào)機(jī)組。

5．若冷凍水回水溫度仍低于啟機(jī)冷凍水回水溫度設(shè)定超過2小時(shí)，停止2號(hào)機(jī)組。

6．始終保持1號(hào)機(jī)組運(yùn)行直到1號(hào)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間超過其它機(jī)組。

（二）冷凍站系統(tǒng)（以1號(hào)冷凍系統(tǒng)為例，其它同理）

1．1號(hào)冷凍泵啟動(dòng)條件：

1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)組冷凍水蝶閥至少有一臺(tái)處于全開位置。

且有手動(dòng)條件下的手動(dòng)啟泵信號(hào)或自動(dòng)條件下的1號(hào)機(jī)組冷凍泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)。

2．1號(hào)冷凍泵保護(hù)：

干泵保護(hù)：1號(hào)冷凍泵水流開關(guān)、1號(hào)機(jī)組冷凍水進(jìn)口水流開關(guān)、1號(hào)機(jī)組冷凍水出口水流開關(guān)、2號(hào)機(jī)組冷凍水進(jìn)口水流開關(guān)、2號(hào)機(jī)組冷凍水出口水流開關(guān)、3號(hào)機(jī)組冷凍水進(jìn)口水流開關(guān)、3號(hào)機(jī)組冷凍水出口水流開關(guān)至少有一個(gè)有動(dòng)作。

憋泵保護(hù)：1號(hào)冷凍泵水流開關(guān)無動(dòng)作、1號(hào)冷凍泵運(yùn)行、沒有機(jī)組冷凍水蝶閥打開。

3．1號(hào)冷凍泵停止條件：

沒有1號(hào)機(jī)組冷凍水泵冷聯(lián)動(dòng)信號(hào)時(shí)手動(dòng)條件下的手動(dòng)停泵信號(hào)，

或自動(dòng)1號(hào)機(jī)組冷凍泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)消失；

或1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)組冷凍水蝶閥沒有一個(gè)處于全開位置；

或1號(hào)冷凍泵保護(hù)。

4．1號(hào)冷卻泵啟動(dòng)條件：

1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)組冷卻水蝶閥至少有一臺(tái)處于全開位置且1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)冷卻塔蝶閥至少有一臺(tái)處于全開位置。

且有手動(dòng)條件下的手動(dòng)啟泵信號(hào)或自動(dòng)條件下的1號(hào)機(jī)組冷卻泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)。

5．1號(hào)冷卻泵保護(hù)：

干泵保護(hù)：1號(hào)冷卻泵水流開關(guān)、1號(hào)機(jī)組冷卻水出口水流開關(guān)、2號(hào)機(jī)組冷卻水出口水流開關(guān)、3號(hào)機(jī)組冷卻水出口水流開關(guān)至少有一個(gè)有動(dòng)作。

憋泵保護(hù)：1號(hào)冷卻泵水流開關(guān)無動(dòng)作、1號(hào)冷卻泵運(yùn)行、沒有機(jī)組冷凍水蝶閥打開、沒有冷卻塔蝶閥打開。

6．1號(hào)冷卻泵停止條件：

沒有1號(hào)機(jī)組冷卻水泵冷聯(lián)動(dòng)信號(hào)時(shí)手動(dòng)條件下的手動(dòng)停泵信號(hào)，

或自動(dòng)1號(hào)機(jī)組冷卻泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)消失，

或1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)組冷卻水蝶閥沒有一個(gè)處于全開位置，

或1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)組冷卻塔蝶閥沒有一個(gè)處于全開位置

或1號(hào)冷卻泵保護(hù)。

7．1號(hào)冷卻塔風(fēng)機(jī)、噴淋泵啟動(dòng)條件：

手動(dòng)啟動(dòng)信號(hào)，

或1號(hào)機(jī)組運(yùn)行，冷卻水回水溫度高于冷卻水回水溫度設(shè)定超過10秒鐘，

或自動(dòng)條件下，2號(hào)機(jī)組運(yùn)行，冷卻水回水溫度高于冷卻水回水溫度設(shè)定超過30分鐘，

或自動(dòng)條件下，3號(hào)機(jī)組運(yùn)行，冷卻水回水溫度高于冷卻水回水溫度設(shè)定超過10分鐘。

8．1號(hào)冷卻塔風(fēng)機(jī)、噴淋泵停止條件：

手動(dòng)停止信號(hào)，

或自動(dòng)條件下冷卻水回水溫度低于冷卻水回水溫度設(shè)定減5度超過10秒鐘，

或1號(hào)機(jī)組冷卻泵冷凍信號(hào)消失，

或沒有機(jī)組運(yùn)行。

9．1號(hào)機(jī)組冷凍水蝶開閥條件：

手動(dòng)條件下的手動(dòng)開閥信號(hào)，

或1號(hào)冷凍水泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)。

10．1號(hào)機(jī)組冷凍水蝶關(guān)閥條件：

1號(hào)冷凍泵不運(yùn)行且沒有1號(hào)冷凍泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)時(shí)手動(dòng)條件下的手動(dòng)關(guān)閥信號(hào)，

或1號(hào)機(jī)組冷凍泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)消失后延時(shí)1分鐘。

11．1號(hào)機(jī)組冷卻水蝶開閥條件：

1號(hào)冷卻水泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)。

12．1號(hào)機(jī)組冷卻水蝶關(guān)閥條件：

1號(hào)冷卻水泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)消失。

13．1號(hào)冷卻塔蝶閥開閥條件：

手動(dòng)條件下的手動(dòng)開閥信號(hào)，

或1號(hào)冷卻水泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)，

或自動(dòng)條件下，3號(hào)機(jī)組運(yùn)行，冷卻水回水溫度高于冷卻水回水溫度設(shè)定超過10分鐘，

或自動(dòng)條件下，2號(hào)機(jī)組運(yùn)行，冷卻水回水溫度高于冷卻水回水溫度設(shè)定超過30分鐘

14．1號(hào)冷卻塔蝶閥關(guān)閥條件：

沒有1號(hào)冷卻泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)時(shí)手動(dòng)條件下的手動(dòng)關(guān)閥信號(hào)，

或1號(hào)冷卻水泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)消失，

或沒有1號(hào)冷卻泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)時(shí)自動(dòng)條件下冷卻水回水溫度低于冷卻水回水溫度設(shè)定減6度超過10秒鐘，或三臺(tái)機(jī)組冷卻水泵聯(lián)動(dòng)信號(hào)都消失。

四、中央空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試及安裝期間的問題

中央空調(diào)整體調(diào)試到交付期間出現(xiàn)了各種不同的問題，通過與廠家，設(shè)計(jì)院和調(diào)試人員的共同努力，均順利圓滿的解決。下文將略述期間的問題。

（一）空調(diào)主機(jī)頻繁跳閘現(xiàn)象

在調(diào)試初期，1號(hào)空調(diào)主機(jī)頻繁跳閘，跳閘原因?yàn)槔鋬鏊髁康汀?/p>

每臺(tái)機(jī)組自身帶有一流量開關(guān)，該流量開關(guān)屬于靶片式原理結(jié)構(gòu)。流量開關(guān)安裝在一豎直的管道上，水流方向從下往上，當(dāng)冷凍水流量低于設(shè)定值時(shí)，說明系統(tǒng)內(nèi)部冷凍水少于機(jī)組的最小要求，主機(jī)將跳閘，但是其模擬量測量裝置卻顯示正常。

解決辦法：為此靶片式的流量開關(guān)內(nèi)部靶片為鋼片材質(zhì)，本身有重量，因此其產(chǎn)生了偏差。后來與廠家協(xié)商，將靶片式的流量開關(guān)內(nèi)部靶片為鋁片材質(zhì)，從而解決該問題。

（二）空調(diào)風(fēng)管道滴水問題

在調(diào)試初期，空調(diào)的風(fēng)管道外部部滿水珠。

風(fēng)管道用于室內(nèi)空氣循環(huán)冷卻。運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，新風(fēng)管道上布滿水珠，回風(fēng)管道上一切正常。其中，測量新風(fēng)管道上溫度為17℃，回風(fēng)溫度為23℃。

解決辦法：一是將風(fēng)管道上漏風(fēng)處封堵嚴(yán)密，這樣冷風(fēng)將不會(huì)泄露，避免冷風(fēng)直接與空氣相接觸，杜絕滴水現(xiàn)象；二是將空調(diào)溫度提高，通過提高回風(fēng)溫度，有效的避免了冷熱風(fēng)的溫差限度，杜絕滴水現(xiàn)象；三是將房間的孔洞封堵嚴(yán)密，避免室外溫度較高的空氣直接進(jìn)入房間，避免冷熱風(fēng)的溫差限度，杜絕滴水現(xiàn)象。

（三）DCS與PLC通訊掉數(shù)據(jù)包問題

空調(diào)控制系統(tǒng)的最終控制將在電廠DCS系統(tǒng)中控制，因此，就需要將DCS與PLC通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在調(diào)試初期，經(jīng)常出現(xiàn)掉數(shù)據(jù)包的情況。

解決辦法：在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)模擬量的通訊一切正常，數(shù)字量通訊經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)包丟失現(xiàn)象，換雙方通訊地址及代碼均無法解決該問題。后來通過技術(shù)手段，將一連串的數(shù)字量通訊經(jīng)過編譯成模擬量數(shù)據(jù)，每一位代表不同的設(shè)備形式，數(shù)字量通訊到DCS后，編譯成數(shù)字量，每一位代表不同的設(shè)備形式，從而有效的解決了以上問題。

（四）空調(diào)系統(tǒng)與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)問題

按照電力行業(yè)規(guī)程規(guī)定，消防系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)一定要實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，也就是說區(qū)域有火災(zāi)報(bào)警時(shí)，要將相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉，避免出現(xiàn)助燃現(xiàn)象。當(dāng)初通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，在每個(gè)通風(fēng)控制箱均有一副干接點(diǎn)，當(dāng)該房間出現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警時(shí)，將切斷該控制箱動(dòng)力電源，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。在現(xiàn)場實(shí)際發(fā)現(xiàn)，消防系統(tǒng)無法提供如此多的干接點(diǎn)，其系統(tǒng)是以區(qū)域?yàn)閱挝坏?，對于單個(gè)房間出現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警，其只能以區(qū)域的形式出現(xiàn)。

解決辦法：為了有效的避免助燃現(xiàn)象，通過與技術(shù)人員溝通，采用了控制動(dòng)力電源總閘的辦法來解決。也就是一區(qū)域的通風(fēng)系統(tǒng)只有一個(gè)電源總開關(guān)，再分配至各個(gè)單體設(shè)備。再將消防系統(tǒng)信號(hào)送至電源總開關(guān)，當(dāng)區(qū)域內(nèi)的任何房間出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，將切斷該區(qū)域內(nèi)的總電源，有效的實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動(dòng)。

五、結(jié)論

以上是根據(jù)臺(tái)電二期中央空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，詳細(xì)地講述了系統(tǒng)的原理，流程，保護(hù)等問題，同時(shí)又對調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題提出了解決辦法。通過系統(tǒng)的試運(yùn)行，該機(jī)組已經(jīng)穩(wěn)定。通過實(shí)踐證明，蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組能夠適用于電廠，同時(shí)其動(dòng)力采用蒸汽，具備耗能低，經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，采用蒸汽溴化鋰空調(diào)，每年節(jié)省廠用電約389萬kW，減少運(yùn)行費(fèi)用每年約100萬元，值得借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]廣東電力設(shè)計(jì)院．廣東國華臺(tái)山電廠二期中央空調(diào)控制系統(tǒng)概述．

[2]江蘇雙良集團(tuán)有限公司．蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水

機(jī)組．

作者簡介：熊玉波，廣東國華粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司二期設(shè)備維護(hù)部助理工程師，研究方向：火電廠熱控。

（責(zé)任編輯：葉小堅(jiān)）