火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)研究與設計分析

1、 火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)研究與設計分析 摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電力的需要越來越大，傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代發(fā)電廠的需要，因此人們逐漸加深對火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)的研究與設計，通過利用電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)對輸煤方式的控制，降低了火電廠的輸煤成本，改善了員工工作的環(huán)境，從而促進了火電廠的可持續(xù)發(fā)展。關鍵詞：火電廠；輸煤電氣控制系統(tǒng)；研究；分析1火電廠輸煤系統(tǒng)概述在火電廠中，整個輸煤系統(tǒng)結構較為復雜，主要是借助皮帶來實現(xiàn)原料的輸送，相應電氣控制系統(tǒng)下需要實現(xiàn)對整個輸送環(huán)節(jié)構成設備的控制，如輸送機、碎煤機以及卸料器等，在相應的控制保護系統(tǒng)下，以開關量信號為監(jiān)測信號，基于相應控制要求下相應開

2、關量為1000點左右。在輸煤線路的設計上，通常采用雙路皮帶方式，可同時使用，也可將其中一個作為備用，同時借助二通擋板，能夠?qū)崿F(xiàn)交叉運行或是分路運行。在輸煤的過程中，難以避免的會摻入金屬等異物，進而給皮帶以及碎煤機等帶來了一定的損壞，因此需要借助磁鐵分離器等進行去除處理，同時借助篩分機對來煤進行分離處理，進而降低對磨煤機的磨損。同時，在皮帶上設置犁煤器來實現(xiàn)對原煤的分類處理以后運輸?shù)较鄳拿簜}中。輸煤系統(tǒng)的應用設備較多，而且設備的分布不集中，為了使各個設備之間可以有效的配合，保證輸煤系統(tǒng)穩(wěn)定高效的運行，我們需要遵循以下幾點控制要求：首先在上煤操作時要注意對操作流程進行測試，然后才能進行下一步的操

3、作。其次是在配煤階段，我們要按照順序進行配煤同時要根據(jù)各個煤倉煤量的不同，遵循優(yōu)先配煤的原則實現(xiàn)配煤操作，保證配煤操作的合理性。2輸煤系統(tǒng)設備按照在整個輸煤系統(tǒng)中的地位和作用，這里我們把輸煤系統(tǒng)設備分為主設備、預啟動設備、輔助設備和保護開關設備幾類。（1）主設備，為輸煤工藝線上的關鍵設備，直接納入整個系統(tǒng)的聯(lián)鎖中，設備故障會引起系統(tǒng)聯(lián)鎖停機。主要包括：給煤機、輸煤皮帶機、振動篩、碎煤機、緩沖滾筒、除鐵器等。（2）預啟動設備，這些設備一般先于主設備啟動前動作，用于進行流程選擇。主要包括：電動三通擋板、皮帶頭部伸縮裝置、犁煤器、警鈴等。（3）輔助設備，一般不納入到流程聯(lián)鎖中，可以單獨啟停設備，故障

4、不會造成聯(lián)鎖停機。主要包括：除塵器、皮帶秤、實物校驗系統(tǒng)、采樣裝置等。（4）保護開關設備，各種皮帶保護開關，用于流程監(jiān)控、設備聯(lián)鎖、報警等功能。主要包括：拉繩開關、跑偏開關、堵煤開關、速度檢測器、撕裂檢測器、料流檢測器、煤倉料位開關、料位傳感器等。3火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)功能基于輸煤控制系統(tǒng)下，以自動化控制程度來實現(xiàn)集中控制，同時針對事故等緊急情況配置了相應的手動聯(lián)鎖、解鎖裝置，在相應的控制室內(nèi)來實現(xiàn)對輸煤設備的監(jiān)控與管理。該系統(tǒng)所應具備的功能為：（1）上煤與配煤方式的選擇。這一系統(tǒng)能夠結合工藝特定來實現(xiàn)上煤配煤方式的提前設置，對于相應工作人員而言，可結合設備運行狀況來選擇相應的方式。（2）程

5、控啟停操作、手動單控操作。在啟動前需要明確相應的啟動設備，以此來定位相應的啟動程序，并對運行過程中進行監(jiān)管與控制，以控制開關來實現(xiàn)對設備停止運行的控制。（3）上煤控制功能。主要是由程控自動、手動以及就地手動這幾種具體方式。（4）程序配煤、手動單獨操作以及設備狀態(tài)監(jiān)視。其中，控制程序能夠?qū)ε涿悍致愤M行計量配煤，當存在設備因故障進行檢修停運時，可借助“跳倉”功能來跳過，且犁煤器能夠以自動控制形式來實現(xiàn)運行；同時，需要實現(xiàn)對皮帶運行狀態(tài)、倉煤位置以及犁煤器狀態(tài)等的監(jiān)管。（5）煤倉煤位測量與顯示功能。在這一控制系統(tǒng)下，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個運行作業(yè)工況信息的采集，同時以動態(tài)實時方式進行顯示，通過記錄存儲來滿足

6、數(shù)據(jù)調(diào)用打印之需。（6）故障報警以及事故追憶功能。故障報警是在整個輸煤系統(tǒng)運行的過程中，當發(fā)生故障問題會自動發(fā)出警報，在相應監(jiān)控畫面中顯示出故障點。而各種故障警報信號以及故障跳閘信號等等，能夠按照發(fā)生時序進行排列存儲。4輸煤電氣控制系統(tǒng)設計分析4.1網(wǎng)絡結構的設計輸煤電氣控制系統(tǒng)屬于自動化系統(tǒng)的范疇，因此我們在設計輸煤電氣控制系統(tǒng)時，首先要對網(wǎng)絡結構進行設計。而輸煤電氣控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡結構設計主要是對可編程邏輯遙控器現(xiàn)場總線結構的設計。在對可編程邏輯遙控器進行現(xiàn)場總線結構設計時，我們通常采用的是中心點同各個遠程點相連接的現(xiàn)場總線方式。利用該種方式可以實現(xiàn)現(xiàn)場設備信息向室內(nèi)控制器主站的傳輸，利用

7、控制器可以精確的計算出邏輯輸出結果，然后再向各個分站進行信息的傳遞。4.2在上煤和配煤控制上的設計基于上煤控制主要是以自動方式、手動方式以及就地方式組成的，因此，在具體設計的過程中，針對自動方式，需要借助上位機鍵盤的操作來實現(xiàn)，結合相應工藝要求，借助LCD的運用來選擇程序并實現(xiàn)運行，在皮帶啟動前警鈴發(fā)出20s的告警，啟動后警報消失并進行運行，在運行過程中針對較大事故的發(fā)生需要立即聯(lián)跳逆煤流方向的設備，其中碎煤機在自身發(fā)生事故外延時聯(lián)跳，停運時處理碎煤機延時停機半個小時外，其余全線設備停運。而在手動方式上，主要是在上位機上借助PLC來實現(xiàn)設備聯(lián)鎖與解鎖的手動處理；而就地方式下則是在相應的控制箱或

8、是開關柜上進行操作，在設備檢修調(diào)試以及控制室不起作用時，借助這一方式來實現(xiàn)及時有效處理。在程控配煤上，則需要結合鍋爐加倉之需，借助鍵盤鼠標來實現(xiàn)指令的輸入，以此來實現(xiàn)加倉配煤的自動化運行，以此來實現(xiàn)靈活控制。在實際設計中，需要遵循煤位優(yōu)先加倉、時間循環(huán)加倉、自動跨越功能以及倉位、檢修倉設定等原則。按照相應控制要求，實現(xiàn)自動配煤控制流程的完善設計。4.3軟件設計對輸煤電氣控制系統(tǒng)中的軟件設計主要是對主控制器的軟件編程。這是整個輸煤電氣控制系統(tǒng)設計中最關鍵的一個環(huán)節(jié)。因為輸煤電氣控制系統(tǒng)的運行都是由對數(shù)字量的控制完成的，因此我們在對主控制器進行軟件編程時要對多個設備進行連鎖控制設計。因為系統(tǒng)中的各

9、個設備的運行時間不同，設備的開啟和停止都會出現(xiàn)一定的時間差，因此我們需要將定時器設置與該程序中，從而保持各個設備之間的一致性。另外單獨的設備可以設立一個子程序，當有需要的時候可以將其放入主程序中使用，從而保證程序運行的穩(wěn)定性。另外，程序編輯好之后會自動存儲在編輯器中，我們需要將其下載到控制器中，然后利用編譯器對該程序進行詳細的檢查，并將檢查結果以報告的形式發(fā)送出來，當報告結果無無錯誤和警告時，我們可以實行下載操作，完成對輸煤電氣控制系統(tǒng)的軟件設計。4.4硬件設計輸煤電氣控制系統(tǒng)的正常運行離不開硬件設施的支持，因此我們需要對輸煤電氣控制系統(tǒng)的硬件進行設計。在輸煤電氣控制系統(tǒng)中的硬件設計主要指的是對遠程站的設置，我們需要更加發(fā)電廠的實際情況設置四個遠程站來支持輸煤電氣控制系統(tǒng)的正常運行。這四個遠程站分別為：碎煤室站、原煤倉站和兩個中間站。5結語對于火電廠而言，相應輸煤系統(tǒng)運行的狀態(tài)直接關系到了整個發(fā)電廠的運行效率，同時也影響到了發(fā)電廠運行的安全可靠性。PLC有著極強的抗干擾能力，能夠更好的滿足輸煤作業(yè)環(huán)境。通過實際設計與應用表明，其結構與系統(tǒng)配置簡單，可靠性較強，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化控制，提升該系統(tǒng)運行的效率，為提升輸煤電氣控制系統(tǒng)運行的安全可靠性奠定了基礎。Reference：1火電廠輸煤系統(tǒng)控制中現(xiàn)場總線技術的應用