SP-10給煤機控制系統(tǒng)在超臨界機組的應(yīng)用及校驗

馬召召

摘要：針對國家能源集團蚌埠電廠給煤機日趨老化，運行可靠性降低等問題，利用機組檢修的機會，通過對給煤機控制系統(tǒng)改造，將原有的問題解決，使給煤機運行穩(wěn)定可靠，滿足機組的控制要求。

關(guān)鍵詞：給煤機 SP-10控制系統(tǒng) 應(yīng)用 校驗

一、概述

國家能源集團蚌埠電廠一期采用沈陽 STOCK 公司引進美國技術(shù)生產(chǎn)的 EG-2490 電子稱重式給煤機，其控制系統(tǒng)為196NT，給煤機長周期運行，設(shè)備日趨老化，運行可靠性降低等頻發(fā)性故障問題，影響機組的安全穩(wěn)定運行，因此利用機組檢修的機會，將給煤機控制系統(tǒng)改造為SP-10控制系統(tǒng)，將原有的問題解決，使給煤機運行穩(wěn)定可靠，滿足機組的控制要求。

二、給煤機控制系統(tǒng)原理

給煤機系統(tǒng)的原理圖如圖1所示，整個系統(tǒng)由原煤斗、傳送皮帶、落煤斗、磨煤機、皮帶驅(qū)動電機、稱重托輥以及控制器組成。稱重托輥用于測量煤塊的重量，將煤塊產(chǎn)生的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號送入到控制器中。同時根據(jù)測速電機輸入的脈沖信號測量傳送皮帶的速度從而得到給煤率的大小，控制器不斷將實際的給煤率與DCS 遙控輸入的4～20mA給煤率的設(shè)定值相比較后經(jīng)PID 運算，自動調(diào)節(jié)輸送皮帶速度，達到精確控制給煤率的目的。

三、SP-10控制系統(tǒng)特點

SP-10控制系統(tǒng)是應(yīng)用于火力發(fā)電廠給煤機的最新一代產(chǎn)品，充分考慮了給煤機現(xiàn)場惡劣的工作環(huán)境和較嚴重的電磁干擾，采取專用的電子元器件和專用電路，硬件和軟件進行了嚴格的測試，并且經(jīng)過現(xiàn)場的長時間考驗，具有良好的可靠性和使用壽命。具有以下特點：

1）控制器采用雙處理器控制：

主控CPU采用先進的數(shù)字信號處理器DSC，具有高速運算能力，給煤機的控制及煤量累積更加準確，CPU進行AD數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、采集等功能，雙處理器的設(shè)計提高了控制和運算的精度，使系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定可靠。

2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度提高

24位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速率也比較快，重量信號的測量更加精確，保證了給煤機的計量精度。

3）采用開關(guān)電源，電源抗波動能力大大提高

主板上采用了開關(guān)電源，對電源板過來的電源進行了進一步的隔離，具有比較強的抗干擾能力，電源的容限也有較大的提高。

4）采用高性能嵌入式一體化觸摸屏，界面友好，操作簡單

SP-10控制系統(tǒng)人機界面采用高性能嵌入式一體化觸摸屏，1外殼工業(yè)塑料材質(zhì)，抗干擾性為工業(yè)三級，能夠抵抗電廠給煤機現(xiàn)場復雜惡劣的工作環(huán)境和比較嚴重的電磁干擾。SP-10控制系統(tǒng)具有故障自診斷和故障記憶功能，使得故障處理更加便捷。

5）具有豐富的接口，系統(tǒng)擴展非常方便

SP-10控制系統(tǒng)還具有豐富的I/O接口和模擬量接口。系統(tǒng)自帶的標準串行接口，支持Profibus、Modbus等多種通訊協(xié)議，并且還可配置藍牙或以太網(wǎng)卡，豐富數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄?，滿足機組集中控制的要求。

四、SP-10系統(tǒng)校驗

1.定度

1）關(guān)閉給煤機上方料倉的出口閥，清除皮帶上的物料。

2）關(guān)閉給煤機卸料口下方的排出閥。

3）打開給煤機稱重跨門，頂端門以及微機控制柜門。

4）調(diào)節(jié)皮帶的張力和對中。

5）靠近控制柜一側(cè)的皮帶邊上貼上 4片粘性反光紙，每片反光紙應(yīng)與邊緣垂直并位于皮帶邊上兩個裙邊切口之間而不可超越切口，在驅(qū)動輥和張緊輥處的皮帶邊上各貼一片，在稱重棍處及其下方皮帶返回部分各貼一片。

6）證實4片反光紙中每2片間的距離大于定度探頭之間的距離。

注意：皮帶上可能存在上次定度時的反光紙，因此在每次定度之前，檢查并清除上次使用的反光紙。

7）調(diào)整稱重棍，清除連結(jié)部件上的積聚物料和雜質(zhì)。

8）將兩個探頭分別插入稱重板上兩個螺孔內(nèi)。

9）將探頭電纜插頭連接到微機控制柜的插座上，探頭 A 連接到 CALA 插座， 探頭 B 連接到CALB 插座。

10）進入維護調(diào)試界面，按定度功能鍵進入定度界面。檢查稱重信號是否正常。稱重傳感器數(shù)據(jù)在皮帶空載時約為 500～800，加載稱重砝碼后約為 2200～2800。

11）開始毛重和皮帶運行定度。按定度一（貼反光紙）按鍵，開始定度。這時給煤機將在微機控制下開始運行，可發(fā)現(xiàn)定度是以下述的方式進行的。

（1）運行指示燈亮起。

（2）25秒延時開始，在此期間，電機轉(zhuǎn)速將增速到 1000rpm，并且穩(wěn)定在此值上。

（3）延時結(jié)束后，第一個反光紙經(jīng)過探頭 A，Cal A 指示燈亮繼而熄滅， 當反光紙經(jīng)過探頭 B 時，Cal B 指示燈亮繼而熄滅。另外，當每一片反光紙經(jīng)過探頭時，探頭識別次數(shù)值加 1。

（4）當?shù)诰艂€反光紙經(jīng)過探頭 A 時，探頭識別次數(shù)值為 16，皮帶已經(jīng)運行了整整兩周，這時給煤機停機，定度結(jié)果顯示出八次皮帶速度測量的重復誤差的百分比。

（5）如果誤差大于極限值，探頭識別次數(shù)值返回 0，定度將自動重新開始， 直到測量誤差小于極限值為止。

12）如果毛重和皮帶運轉(zhuǎn)定度成功，將兩個定度砝碼（各 17.35kg）加到兩側(cè)稱重傳感器上。

13）開始稱重跨系數(shù)定度，按定度二按鍵，與 12）節(jié)所述情況一樣。當?shù)诰牌垂饧埻ㄟ^后，給煤機自動停機。

14）定度完成后可以看到定度結(jié)果：皮重誤差、速比誤差、凈重誤差，定度的誤差通過將當前定度數(shù)據(jù)與上次定度數(shù)據(jù)相比較，反映了定度的重復性能。

以上三種定度檢查的結(jié)果必須小于±0.20%，如果大于這個極限，請檢查懸掛在稱重傳感器上的稱重塊是否有與其他部件有接觸，或其他不正常的情況， 隨后重新進行定度（從頭開始）。

2.標定

給煤機控制器能接收給煤率的給定信號，并且輸出模擬量反饋信號，但必須在給煤機接收遙控控制之前進行調(diào)準，以保證給煤機控制系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)精確的配合。

1）標定給煤率指令：（控制柜內(nèi)接點 SIG+、SIG-）

（1）進入維護調(diào)試界面，按標定功能鍵進入標定界面。

（2）DCS 給定最小指令 4mA，然后按“標定 4mA 鍵”，按鍵右側(cè)將顯示與 4mA 給定信號相應(yīng)的頻率值。按保存鍵，則 4mA 標定完成。

（3）同樣方法標定 20mA 并保存該數(shù)據(jù)。

2）標定給煤率反饋輸出：（控制柜內(nèi)接點 139、140）

（1）進入維護調(diào)試界面，按標定功能鍵進入標定界面。

（2）調(diào)正給煤率補償信號，按標定 4mA 鍵，這時按鍵右側(cè)顯示出送到模擬轉(zhuǎn)換板的頻率，下方會彈出信號調(diào)整的增加“↑”和減少“↓”鍵。在 DCS 觀察給煤率反饋信號大小，按增加“↑”或減少“↓”鍵，使得反饋信號達到4mA。

（3）當給煤率反饋信號達到了正確值，按標定 4mA 按鍵下的保存鍵，調(diào)正后的數(shù)據(jù)就會存入微機控制器的存儲器中。

（4）同樣方法標定 20mA 并保存該數(shù)據(jù)。

3）標定電機專色反饋輸出：（控制柜內(nèi)接點 131、132）

（1）進入維護調(diào)試界面，按標定功能鍵進入標定界面。

（2）調(diào)正電機轉(zhuǎn)速補償信號，按標定 4mA 鍵，這時按鍵右側(cè)顯示出送到模擬轉(zhuǎn)換板的頻率，下方會彈出信號調(diào)整的增加“↑”和減少“↓”鍵。在 DCS 觀察電機轉(zhuǎn)速反饋信號大小，按增加“↑”或減少“↓”鍵，使得反饋信號達到4mA。

（3）當電機轉(zhuǎn)速反饋信號達到了正確值，按標定 4mA 按鍵下的保存鍵，于是調(diào)正后的數(shù)據(jù)就會存入微機控制器的存儲器中。

（4）同樣方法標定20mA并保存該數(shù)據(jù)。

五、結(jié)束語

本次給煤機控制改造完成后，結(jié)構(gòu)簡單、功能完善，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，可靠性好，能夠適合現(xiàn)場使用。給煤機的安全穩(wěn)定性得到提高，提高了給煤機的計量精度，為管理人員、操作人員帶來了極大的方便。