火電廠輸煤程控系統(tǒng)設(shè)計

張 蓓

（吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吉林 吉林 132021）

0 引言

火力發(fā)電廠設(shè)備眾多，控制對象的特性復(fù)雜，一般無法以整個過程為對象加以控制，而且需要長時間不間斷運(yùn)行，不宜頻繁啟動停止?；鹆Πl(fā)電廠的事故停機(jī)常常會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而有效的運(yùn)行優(yōu)化手段又會帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益?；鹆Πl(fā)電廠生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)量大且密集，運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，大多數(shù)參數(shù)和變量不能直接測量得出[1]。

由此，可以采用有效、適用、先進(jìn)的自動控制方法，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安全長期運(yùn)行、減輕工人勞動強(qiáng)度、改善工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時信息監(jiān)控及調(diào)度。電廠輸煤程控系統(tǒng)設(shè)計實(shí)際上就是采用PLC作為控制核心,按照步進(jìn)控制原理,實(shí)現(xiàn)電煤輸送子系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào)工作,高效穩(wěn)定的完成電煤的輸送[2]。一方面，它可以為電廠管理層的決策提供真實(shí)、可靠的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，了解機(jī)組在一定負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下的燃煤消耗情況，為企業(yè)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。另一方面，它的高可靠性、高實(shí)用性和擴(kuò)展靈活性大大降了工人勞動強(qiáng)度，同時為以后的進(jìn)一步擴(kuò)展提供方便。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計

整個系統(tǒng)可以分為三層，包括生產(chǎn)管理層（輸煤程控室）、現(xiàn)場控制層（PLC控制站）及就地控制層?，F(xiàn)場各種數(shù)據(jù)通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行采集[3]。

電廠輸煤工藝一般都包括卸煤流程、堆煤流程、上煤流程和配煤流程幾個部分。本系統(tǒng)整體的設(shè)計最主要的就是上煤和配煤部分的設(shè)計。在系統(tǒng)起停控制方面同一采用逆煤流方向啟動、順煤流方向停止的原則。

上煤部分主要是輸煤傳送皮帶對煤的輸送過程。具體包括翻車機(jī)至貯煤場、翻車機(jī)至圓筒倉、翻車機(jī)至主廠房原煤倉、貯煤場至圓筒倉、貯煤場至原煤倉以及圓筒倉至主廠房原煤斗。具體工藝流程圖如圖1所示。配煤部分運(yùn)用犁式卸料機(jī)和可逆配倉皮帶機(jī)根據(jù)原煤斗高低煤位信號給原煤斗上煤。

圖1 輸煤系統(tǒng)圖

2 系統(tǒng)硬件部分

在卸煤部分設(shè)計布置兩臺CFH-2A型側(cè)傾式翻車機(jī)及重車調(diào)車機(jī)，空車調(diào)車、遷車臺等相關(guān)調(diào)車設(shè)施。在貯煤場并列布置兩臺斗輪機(jī)作為煤場堆取設(shè)備，且互為備用?；烀涸O(shè)施部分采用四個筒倉以解決不同煤種的混煤要求及系統(tǒng)的緩沖作用?；烀罕壤慈紵囊筮M(jìn)行。

而篩碎系統(tǒng)選擇每路帶式輸送機(jī)上設(shè)置一臺滾軸篩和一臺波隨即。共設(shè)置兩套，一套運(yùn)行，一套備用，并具備同時運(yùn)行的可能。

對于輸煤系統(tǒng)，輸送設(shè)備按雙路設(shè)計布置，一路運(yùn)行，一路備用，并考慮雙路短時間同時運(yùn)行的條件。卸煤溝下帶式輸送機(jī)和煤場帶式輸送機(jī)采用單路。煤倉處卸煤采用電動單側(cè)犁式卸煤器卸煤，每個原煤斗配用3臺犁式卸料器。

對于輔助設(shè)施，可以貯煤場進(jìn)口處設(shè)置電動分煤器，以便將邪魅設(shè)施的最大出力時的燃煤分流至貯煤場和主廠房原煤倉或者是筒倉，進(jìn)而減少工作量。在卸煤設(shè)施出口及主廠房入口處膠帶輸送系統(tǒng)中分別設(shè)置除大塊裝置以及細(xì)木分離器。在翻車機(jī)卸煤出口膠帶輸送機(jī)中部及#2、#3膠帶輸送機(jī)設(shè)置三級除鐵器。翻車機(jī)前重車線上設(shè)置動態(tài)電子軌道衡。#4帶式輸送機(jī)尾部設(shè)置2臺電子皮帶秤。碎煤機(jī)室的零米層設(shè)置兩套實(shí)物校驗(yàn)裝置。每路帶式輸送機(jī)運(yùn)行通道側(cè)配備有雙向拉繩開關(guān)。每條帶式輸送機(jī)的兩側(cè)每隔一段距離，設(shè)置防跑偏開關(guān)。另外在每路帶式輸送機(jī)上還設(shè)有膠帶打滑監(jiān)視器、料流檢測器、溜槽堵塞保護(hù)裝置、縱向撕裂保護(hù)裝置及速度監(jiān)控儀。各個落煤點(diǎn)均設(shè)置除塵設(shè)備。

3 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)

本設(shè)計擬主要采用程控聯(lián)鎖的方式實(shí)現(xiàn)程序控制。程控解鎖十分簡單，其目地是為在輸煤系統(tǒng)正常投運(yùn)后，檢修的方便，不必去現(xiàn)場為每個設(shè)備就地操作，另一方面，是為系統(tǒng)中聯(lián)鎖條件故障而須緊急運(yùn)行時，自由配置運(yùn)行流程而設(shè)置。

圖2 程控聯(lián)鎖流程圖

程控聯(lián)鎖是輸煤程控自動化建設(shè)的重點(diǎn)，對運(yùn)煤流程而言，關(guān)鍵設(shè)備包括皮帶機(jī)、卸船機(jī)、斗輪機(jī)、篩煤機(jī)和碎煤機(jī)，程控設(shè)計的思想必須遵循不堵煤、安全生產(chǎn)。對于不堵煤原則，在正常工作的邏輯中遵守“順序停止，逆序開動”，也要考慮意外情況下，邏輯程序必須作出停機(jī)處理，當(dāng)節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)停機(jī)后，上游聯(lián)鎖設(shè)備必須作出快速聯(lián)跳動作。這種意外情況包括:下游設(shè)備意外停機(jī)、路徑接頭處積堵時間過長;對于安全生產(chǎn)的原則，邏輯上必須考慮如何判斷安全危情，安全因素主要包括:皮帶撕裂、皮帶跑偏、電機(jī)發(fā)熱過高、電機(jī)力矩過大、電機(jī)電流過大、距上一次停機(jī)間隔時間過短等。對于流程外的設(shè)備而言，本著工藝要求及節(jié)能的思想，在其相關(guān)主設(shè)備停運(yùn)后，應(yīng)該停止運(yùn)行。具體流程圖如圖2所示。

［1］張雪松.基于PLC的電廠輸煤程控系統(tǒng)的研究[J].云南電力技術(shù)，2010，12（38）：66-68.

［2］葛修君.PLC 在輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2009，8（28）：26-27.

［3］劉愛忠.燃料管理及設(shè)備[M].北京：中國電力出版社，2002.