给煤机给煤量控制系统

摘要

给煤机给煤量控制系统采用可编程控制器代替原有的常规仪表控制,实现智能控制给煤机的运行;采用西门子S7-200作为控制装置;设计机组计量给煤机给煤量控制系统的智能PID控制。PLC通过模拟量I/O模块,实现模拟量与数字量之间的A/D、D/A转换,并对模拟量进行闭环PID控制。这一功能可用PID子程序来实现,其中PID算法为整个控制的核心。以计量给煤机作为研究对象，分析了其给煤特性。设计了一种基于给煤量反馈的变频控制系统，采用专家算法实现给煤量的精确调节。通过引入料位和设备状态等检测信号。系统还具有事故停车报警，变频装置故障自动切除等功能。

关键词给煤机，PID控制，模拟量与数字量转换

目录

摘要....................................................................... I 1 引言. (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 给煤机给煤量控制的意义 (1)

1.3 给煤机的简介 (2)

1.3.1 给煤机的工作原理 (2)

1.3.2 给煤机的参数 (2)

1.3.3 给煤机的操作规程 (2)

1.3.4 给煤机的种类 (3)

1.3.5 给煤机的结构特点 (3)

2 给煤机给煤量控制系统介绍 (4)

2.1给煤机给煤量控制系统的组成 (4)

2.2给煤机给煤量控制系统故障及分析 (4)

2.2.1 断链保护报警 (4)

2.2.2 转速信号故障 (4)

2.2.3 给煤机堵煤故障 (5)

2.2.4给煤机启动故障 (5)

2.3 控制系统存在的问题及分析 (5)

3给煤机给煤量控制系统改进措施 (6)

3.1 变频器的选择及特点 (6)

3.2 防尘、防超温设施的建立 (6)

4 给煤机给煤量控制系统分析 (7)

总结 (10)

致谢 (11)

参考文献 (12)

附录1给煤机给煤量控制原理图 (13)

1 引言

1.1 课题背景

随着我国经济发展，对电的需求也越来越大。电作为我国经济发展最重要的一种能源，主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。电力工业作为一种先进的生产力，是国民经济发展中最重要的基础能源产业。而火力发电是电力工业发展中的主力军，截止2006年底，火电发电量达到48405万KW，约占总容量77.82%。由此可见，火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。

大型火力发电机组在国内外发展很快，我国现以300MW机组为骨干机组，并逐步发展600MW以上机组。目前，国外已经建成单机容量1000MW以上的单元机组。

随着自动化技术与电子技术的发展，高集成度、高可靠性、价格低廉的微型计算机、单板机、单片机、工业专用控制计算机的出现以及广泛的应用，为锅炉控制领域开辟了一片广阔的天地。运用计算机技术的高效率、高可靠性、全自动的微机工业测控系统开始日益得到重视。80年代后期至今，国内外已经陆续出现了各种各样的锅炉微机测控系统，明显的改善了锅炉的运行状况，但还不够完善，并对环境和抗干扰要求比较高[2]。

因此，许多火电厂都迫切希望能有一种理想的控制策略实现对系统的有效控制。随着控制理论的不断发展，控制领域出现了许多新的控制方法，如预测控制方法、自适应控制方法、各种智能控制方法(包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法优化控制等等)。除此之外还有综合了几种控制形式的混合式智能控制器等多种形式，如以模糊控制为基础的专家模糊控制系统，最常见的是以常规PID数字控制为基础，通过专家系统在线实时整定PID 控制参数，即所谓的智能（或专家）自适应PID控制器。

单元发电机组是有锅炉、汽轮发电机和辅助设备组成的庞大的设备群。由于其工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操作或控制，而且电能生产还要求有高度的安全可靠性和经济性，因此，大型机组的自动化水平受到特别的重视。目前，采用以分散微机为基础的集散型控制系统（TDCS），组成一个完整的控制、保护、监视、操作及计算等多功能自动化系统[1]。

1.2 给煤机给煤量控制的意义

给煤机是燃煤火力发电厂的重要辅机设备。主要用于火力发电厂的锅炉输煤供煤系统。与磨煤机设备配合，承担向锅炉连续、定量、均匀供煤的任务。是锅炉燃烧系统的重要辅助设备[3]。现代给煤机的绐煤控制要求可实现在运行过程中对燃煤进行精确计量，并根据人工设定值和燃烧控制系统的反馈信息控制给煤率，使输送入锅炉的燃煤量与所需燃料量相匹配，从而达到理想的经济效益及管理效果。

精确控制给煤量。可以起到节约能源、降低能耗和减少浪费的作用。特别是在国家大力提倡节能环保的今天，能精确、合理控制供煤量的电子称重式给煤控制系统对能耗较大

的电厂、钢厂经济效益的提升显得尤为重要。目前，国内钢厂以及火电机组中大多采用的电子称重式给煤机控制系统主要为单片机控制，但是单片机具有控制软件编程复杂，对操作人员要求较高。积木式搭建的硬件可靠性较低，而且备件不具有通用性、更换成本较高等诸多缺点[4]。给煤机控制系统采用模块化PLC控制器作为给煤机控制系统的中央处理器，不仅设计简单方便，而且控制可靠性大大提高。

1.3 给煤机的简介

给煤机适用于火力发电厂燃煤锅炉制粉系统，能在很大的负荷变动范围内改善锅炉性能，使过热温度、再热温度和压力温度的控制更为稳定，使燃料与所需空气量更为匹配，所需的空气过剩量减少，连续给煤，称量准确，工作稳定，节能高效，是燃煤锅炉制粉系统中与磨煤机相配的先进的计量给煤设备[5]。

1.3.1 给煤机的工作原理

储煤仓中的煤通过煤闸门进入给煤机，由给煤机内部的输送计量胶带连续均匀输送到磨煤机中，在输送计量胶带的下面装有电子称重装置，该装置主要由高精度的电子皮带秤组成，称重传感器产生一个与煤的重量成比例的电信号和速度传感器检测到的皮带速度信号，同时送入积算器，经积算后得到瞬时流量和累计量[6]。

1.3.2 给煤机的参数

给煤机主要技术参数包括：额定出力、给煤机距离、进煤口、落煤口、带宽、主驱电动机型号/功率、清扫电动机型号/功率、给煤机计量精度、给煤机控制精度[7]。

额定出力是指设备在额定参数下压力、温度等和保证一定效率下的连续的运行能力。

给煤机距离是指给煤机进煤口中心至出煤口中心水平距离即中心距。

1.3.3 给煤机的操作规程

一、开车前的检查

（1）检查各紧固件是否牢固可靠，各联接螺栓是否松动。

（2）减速器润滑油位是否适当，各润滑部分润滑是否良好。

（3）检查行程销、联接销、给煤机滚轮、导轨是否完好。

二、开车与运行

（1）接到开车信号后，待受煤设备转动正常后，按下起动按钮起动给煤机。

（2）运行中，应随时观察受煤设备的运行情况。

（3）观察出料口有无大矸和煤块堵塞，如发现有应发出信号，立即停机，同时将上山皮带即停开关关闭，然后进行处理。