火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)

劉民

摘 要

隨著社會主義經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會用電量的持續(xù)增加給火電廠帶來了極大的挑戰(zhàn)，在此過程中，火電廠輸煤系統(tǒng)承擔(dān)著電力生產(chǎn)燃料供應(yīng)之任務(wù)，其運(yùn)行效率的高低直接影響到火電廠整體的生產(chǎn)效率與效益。因此，為了最大程度降低成本并提升火電廠的發(fā)電能力與質(zhì)量，就需要積極借助信息化技術(shù)手段的運(yùn)用來提升輸煤電氣控制系統(tǒng)的自動化水平。本文針對火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并為如何借助PLC的運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)這一控制系統(tǒng)的完善設(shè)計(jì)提出了具體對策。

【關(guān)鍵詞】火電廠 輸煤 電氣控制系統(tǒng) 研究 設(shè)計(jì)

對于火電廠而言，相應(yīng)輸煤系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)直接關(guān)系到了整個發(fā)電廠的運(yùn)行效率，同時也影響到了發(fā)電廠運(yùn)行的安全可靠性，而基于傳統(tǒng)的輸煤控制系統(tǒng)下，相應(yīng)控制設(shè)備采用的是繼電器，需要以人工操作的融入來實(shí)現(xiàn)控制運(yùn)行，屬于半自動化控制系統(tǒng)，且運(yùn)行的效率低、相應(yīng)運(yùn)行的安全性難以得到有效保障。而將PLC運(yùn)用于輸煤電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，則能夠借助這一控制器的優(yōu)勢性能來實(shí)現(xiàn)全自動化控制，并提升該系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

1 火電廠輸煤系統(tǒng)概述

在火電廠中，整個輸煤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要是借助皮帶來實(shí)現(xiàn)原料的輸送，相應(yīng)電氣控制系統(tǒng)下需要實(shí)現(xiàn)對整個輸送環(huán)節(jié)構(gòu)成設(shè)備的控制，如輸送機(jī)、碎煤機(jī)以及卸料器等，在相應(yīng)的控制保護(hù)系統(tǒng)下，以開關(guān)量信號為監(jiān)測信號，基于相應(yīng)控制要求下相應(yīng)開關(guān)量為1000點(diǎn)左右。在輸煤線路的設(shè)計(jì)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(yùn)行或是分路運(yùn)行。在輸煤的過程中，難以避免的會摻入金屬等異物，進(jìn)而給皮帶以及碎煤機(jī)等帶來了一定的損壞，因此需要借助磁鐵分離器等進(jìn)行去除處理，同時借助篩分機(jī)對來煤進(jìn)行分離處理，進(jìn)而降低對磨煤機(jī)的磨損。同時，在皮帶上設(shè)置犁煤器來實(shí)現(xiàn)對原煤的分類處理以后運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的煤倉中。

2 火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)所應(yīng)具備的功能

基于輸煤控制系統(tǒng)下，以自動化控制程度來實(shí)現(xiàn)集中控制，同時針對事故等緊急情況配置了相應(yīng)的手動聯(lián)鎖、解鎖裝置，在相應(yīng)的控制室內(nèi)來實(shí)現(xiàn)對輸煤設(shè)備的監(jiān)控與管理。該系統(tǒng)所應(yīng)具備的功能為：

2.1 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。

2.2 程控啟停操作、手動單控操作

在啟動前需要明確相應(yīng)的啟動設(shè)備，以此來定位相應(yīng)的啟動程序，并對運(yùn)行過程中進(jìn)行監(jiān)管與控制，以控制開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備停止運(yùn)行的控制。

2.3 程序配煤、手動單獨(dú)操作以及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視

其中，控制程序能夠?qū)ε涿悍致愤M(jìn)行計(jì)量配煤，當(dāng)存在設(shè)備因故障進(jìn)行檢修停運(yùn)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(shí)現(xiàn)運(yùn)行；同時，需要實(shí)現(xiàn)對皮帶運(yùn)行狀態(tài)、倉煤位置以及犁煤器狀態(tài)等的監(jiān)管。

2.4 故障報(bào)警以及事故追憶功能

故障報(bào)警是在整個輸煤系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，當(dāng)發(fā)生故障問題會自動發(fā)出警報(bào)，在相應(yīng)監(jiān)控畫面中顯示出故障點(diǎn)。而各種故障警報(bào)信號以及故障跳閘信號等等，能夠按照發(fā)生時序進(jìn)行排列存儲。

2.5 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(yùn)行作業(yè)工況信息的采集，同時以動態(tài)實(shí)時方式進(jìn)行顯示，通過記錄存儲來滿足數(shù)據(jù)調(diào)用打印之需。

2.6 上煤與配煤方式的選擇

這一系統(tǒng)能夠結(jié)合工藝特定來實(shí)現(xiàn)上煤配煤方式的提前設(shè)置，對于相應(yīng)工作人員而言，可結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀況來選擇相應(yīng)的方式。

3 火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)對策

在針對火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要想將PLC控制器完善的運(yùn)用于輸煤電氣控制系統(tǒng)中，并充分發(fā)揮出其所具備的優(yōu)勢，以全自動化控制的實(shí)現(xiàn)來提升輸煤系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠與效率性，就需要分別針對系統(tǒng)的軟硬件來實(shí)現(xiàn)完善設(shè)計(jì)。其中，在硬件的設(shè)計(jì)上，則需要結(jié)合控制系統(tǒng)I/O的點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)PLC設(shè)備型號的合理選擇，以滿足實(shí)際應(yīng)用之需。而在軟件設(shè)計(jì)上，則需要做到：

3.1 在上煤控制上的設(shè)計(jì)

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(shè)計(jì)的過程中，針對自動方式，需要借助上位機(jī)鍵盤的操作來實(shí)現(xiàn)，結(jié)合相應(yīng)工藝要求，借助LCD的運(yùn)用來選擇程序并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，在皮帶啟動前警鈴發(fā)出20s的告警，啟動后警報(bào)消失并進(jìn)行運(yùn)行，在運(yùn)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(shè)備，其中碎煤機(jī)在自身發(fā)生事故外延時聯(lián)跳，停運(yùn)時處理碎煤機(jī)延時停機(jī)半個小時外，其余全線設(shè)備停運(yùn)。而在手動方式上，主要是在上位機(jī)上借助PLC來實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)鎖與解鎖的手動處理；而就地方式下則是在相應(yīng)的控制箱或是開關(guān)柜上進(jìn)行操作，在設(shè)備檢修調(diào)試以及控制室不起作用時，借助這一方式來實(shí)現(xiàn)及時有效處理。

3.2 在配煤控制上

在程控配煤上，則需要結(jié)合鍋爐加倉之需，借助鍵盤鼠標(biāo)來實(shí)現(xiàn)指令的輸入，以此來實(shí)現(xiàn)加倉配煤的自動化運(yùn)行，以此來實(shí)現(xiàn)靈活控制。在實(shí)際設(shè)計(jì)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(shè)定等原則。按照相應(yīng)控制要求，實(shí)現(xiàn)自動配煤控制流程的完善設(shè)計(jì)，如圖1所示。

4 總結(jié)

綜上，在火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)中，借助PLC的運(yùn)用，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)所存在的不足，在實(shí)際自動化控制的同時，基于PLC有著極強(qiáng)的抗干擾能力，因而能夠更好的滿足輸煤作業(yè)環(huán)境。而通過實(shí)際設(shè)計(jì)與應(yīng)用表明，其結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)配置簡單，相應(yīng)可靠性較強(qiáng)，為提升輸煤電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性并提高輸煤系統(tǒng)運(yùn)行的效率奠定了基礎(chǔ)。

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