火电厂输煤电气控制系统研究与设计分析

火电厂输煤电气控制系统研究与设计分析

发表时间：2018-06-04T09:43:36.557Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：柴磊

[导读] 摘要：随着社会经济的发展，人们对电力的需要越来越大，传统的输煤系统已经无法满足现代发电厂的需要，因此人们逐渐加深对火电厂输煤电气控制系统的研究与设计，通过利用电气控制系统实现对输煤方式的控制，降低了火电厂的输煤成本，改善了员工工作的环境，从而促进了火电厂的可持续发展。

（陕西清水川能源股份有限公司陕西省榆林市府谷县 719499）

摘要：随着社会经济的发展，人们对电力的需要越来越大，传统的输煤系统已经无法满足现代发电厂的需要，因此人们逐渐加深对火电厂输煤电气控制系统的研究与设计，通过利用电气控制系统实现对输煤方式的控制，降低了火电厂的输煤成本，改善了员工工作的环境，从而促进了火电厂的可持续发展。

关键词：火电厂；输煤电气控制系统；研究；分析

1火电厂输煤系统概述

在火电厂中，整个输煤系统结构较为复杂，主要是借助皮带来实现原料的输送，相应电气控制系统下需要实现对整个输送环节构成设备的控制，如输送机、碎煤机以及卸料器等，在相应的控制保护系统下，以开关量信号为监测信号，基于相应控制要求下相应开关量为1000点左右。在输煤线路的设计上，通常采用双路皮带方式，可同时使用，也可将其中一个作为备用，同时借助二通挡板，能够实现交叉运行或是分路运行。在输煤的过程中，难以避免的会掺入金属等异物，进而给皮带以及碎煤机等带来了一定的损坏，因此需要借助磁铁分离器等进行去除处理，同时借助筛分机对来煤进行分离处理，进而降低对磨煤机的磨损。同时，在皮带上设置犁煤器来实现对原煤的分类处理以后运输到相应的煤仓中。

输煤系统的应用设备较多，而且设备的分布不集中，为了使各个设备之间可以有效的配合，保证输煤系统稳定高效的运行，我们需要遵循以下几点控制要求：首先在上煤操作时要注意对操作流程进行测试，然后才能进行下一步的操作。其次是在配煤阶段，我们要按照顺序进行配煤同时要根据各个煤仓煤量的不同，遵循优先配煤的原则实现配煤操作，保证配煤操作的合理性。

2输煤系统设备

按照在整个输煤系统中的地位和作用，这里我们把输煤系统设备分为主设备、预启动设备、辅助设备和保护开关设备几类。（1）主设备，为输煤工艺线上的关键设备，直接纳入整个系统的联锁中，设备故障会引起系统联锁停机。主要包括：给煤机、输煤皮带机、振动筛、碎煤机、缓冲滚筒、除铁器等。（2）预启动设备，这些设备一般先于主设备启动前动作，用于进行流程选择。主要包括：电动三通挡板、皮带头部伸缩装置、犁煤器、警铃等。（3）辅助设备，一般不纳入到流程联锁中，可以单独启停设备，故障不会造成联锁停机。主要包括：除尘器、皮带秤、实物校验系统、采样装置等。（4）保护开关设备，各种皮带保护开关，用于流程监控、设备联锁、报警等功能。主要包括：拉绳开关、跑偏开关、堵煤开关、速度检测器、撕裂检测器、料流检测器、煤仓料位开关、料位传感器等。

3火电厂输煤电气控制系统功能

基于输煤控制系统下，以自动化控制程度来实现集中控制，同时针对事故等紧急情况配置了相应的手动联锁、解锁装置，在相应的控制室内来实现对输煤设备的监控与管理。该系统所应具备的功能为：

（1）上煤与配煤方式的选择。这一系统能够结合工艺特定来实现上煤配煤方式的提前设置，对于相应工作人员而言，可结合设备运行状况来选择相应的方式。（2）程控启停操作、手动单控操作。在启动前需要明确相应的启动设备，以此来定位相应的启动程序，并对运行过程中进行监管与控制，以控制开关来实现对设备停止运行的控制。（3）上煤控制功能。主要是由程控自动、手动以及就地手动这几种具体方式。（4）程序配煤、手动单独操作以及设备状态监视。其中，控制程序能够对配煤分路进行计量配煤，当存在设备因故障进行检修停运时，可借助“跳仓”功能来跳过，且犁煤器能够以自动控制形式来实现运行；同时，需要实现对皮带运行状态、仓煤位置以及犁煤器状态等的监管。（5）煤仓煤位测量与显示功能。在这一控制系统下，能够实现对整个运行作业工况信息的采集，同时以动态实时方式进行显示，通过记录存储来满足数据调用打印之需。（6）故障报警以及事故追忆功能。故障报警是在整个输煤系统运行的过程中，当发生故障问题会自动发出警报，在相应监控画面中显示出故障点。而各种故障警报信号以及故障跳闸信号等等，能够按照发生时序进行排列存储。 4输煤电气控制系统设计分析

4.1网络结构的设计

输煤电气控制系统属于自动化系统的范畴，因此我们在设计输煤电气控制系统时，首先要对网络结构进行设计。而输煤电气控制系统中的网络结构设计主要是对可编程逻辑遥控器现场总线结构的设计。在对可编程逻辑遥控器进行现场总线结构设计时，我们通常采用的是中心点同各个远程点相连接的现场总线方式。利用该种方式可以实现现场设备信息向室内控制器主站的传输，利用控制器可以精确的计算出逻辑输出结果，然后再向各个分站进行信息的传递。

4.2在上煤和配煤控制上的设计

基于上煤控制主要是以自动方式、手动方式以及就地方式组成的，因此，在具体设计的过程中，针对自动方式，需要借助上位机键盘的操作来实现，结合相应工艺要求，借助LCD的运用来选择程序并实现运行，在皮带启动前警铃发出20s的告警，启动后警报消失并进行运行，在运行过程中针对较大事故的发生需要立即联跳逆煤流方向的设备，其中碎煤机在自身发生事故外延时联跳，停运时处理碎煤机延时停机半个小时外，其余全线设备停运。而在手动方式上，主要是在上位机上借助PLC来实现设备联锁与解锁的手动处理；而就地方式下则是在相应的控制箱或是开关柜上进行操作，在设备检修调试以及控制室不起作用时，借助这一方式来实现及时有效处理。在程控配煤上，则需要结合锅炉加仓之需，借助键盘鼠标来实现指令的输入，以此来实现加仓配煤的自动化运行，以此来实现灵活控制。在实际设计中，需要遵循煤位优先加仓、时间循环加仓、自动跨越功能以及仓位、检修仓设定等原则。按照相应控制要求，实现自动配煤控制流程的完善设计。

4.3软件设计

对输煤电气控制系统中的软件设计主要是对主控制器的软件编程。这是整个输煤电气控制系统设计中最关键的一个环节。因为输煤电气控制系统的运行都是由对数字量的控制完成的，因此我们在对主控制器进行软件编程时要对多个设备进行连锁控制设计。因为系统中的各个设备的运行时间不同，设备的开启和停止都会出现一定的时间差，因此我们需要将定时器设置与该程序中，从而保持各个设备之间的