1. 簡介
電廠輸煤系統控制的主要設備包括皮帶輸送機、儲煤筒倉、破碎機、給煤機、切換擋板、犁煤器、振動篩、除鐵器等。
輸煤線分為兩條線路A路和B路(一開一備)。兩路輸煤線既可獨立運行,也可交叉運行。當輸煤系統運行在不同方式時,電氣聯鎖應按煤流方向的變化做相應變化。
2. 系統要求
輸煤系統各主要設備和輔助設備均納入程序控制,并具有程序聯鎖保護。上位監控系統運行對整個輸煤程控系統進行監視和控制,設給煤機、皮帶機、碎煤機、煤倉等主要設備的動態顯示畫面,并按工藝流程動態顯示設備運行狀態、報警信息,歷史趨勢圖顯示設備運行歷史趨勢等。
輸煤系統具有計算機監督管理功能,能隨時采集及時顯示運行工況及有關數據,并能實現實時報警,能按規定時間打印各種報表(由系統操作員站完成)。
3. 系統規模及配置
根據浙大中自集成控制股份有限公司和某電氣成套有限公司簽定的輸煤程控DCS系統合同,采用浙大中自公司自主研發生產的MicroDCS-SunyPCC800小型集散控制系統作為輸煤程控系統。總體配置兩個現場控制站,2個操作站(其中一個可作為工程師站)。
由于火電廠輸煤系統運行條件惡劣,各類干擾信號較多,集中控制系統與遠程I/O從站之間的通訊采用光纜。
現場控制站采用控制模板、電源、通訊均為1:1冗余配置,保證系統異常狀況時能夠不受影響的平穩工作,使生產得以連續進行。
4. 控制方案
4.1. 控制方式
操作控制方式分為程控、遠方軟手操及就地三種方式。

自動(程控方式):當任一臺設備在運行過程中發生重大事故時,控制系統啟動判斷故障設備、故障區域、故障原因,并發出正確的指令。自動方式的所有操作均可通過上位機的鍵盤或鼠標操作,運行人員根據工藝要求可在CRT上調出預選流程菜單,由鍵盤或鼠標輸入相關的指令選擇運行流程,實現輸煤系統自動上煤、工況顯示、報警和故障處理。
遠方軟手操是運行人員解除聯鎖保護的狀態下通過操作站對生產進行遠方操作。
就地方式一般用于設備調試或現場緊急情況下的操作。
4.2. 配煤程控功能
根據配煤要求,可實現自動加倉配煤,手動配煤通過遠方軟手操實現,程序自動加倉配煤功能如下:
煤倉間皮帶啟動后,按照低煤位優先原則,依次給出現低煤位的煤倉順序配煤,消除煤倉的所有低煤位信號。
所有低煤位消失后,再進行順序配煤,煤倉全滿后選擇程序停機,并將余煤均勻配至各倉,待皮帶無煤后,停止設備運行。
順序配煤過程中,若出現低煤位,則停止原煤倉順序配煤,優先為低煤位倉配煤,待低煤位消失再轉入順序加倉配煤。
在配煤過程中能自動跳過滿倉,檢修倉以及檢修犁,檢修倉、檢修犁設定可通過上位機進行。
4.3. 設備聯鎖功能
除鐵器-皮帶機:除鐵器先于皮帶機啟動,滯后皮帶機停機。除鐵器不參加工藝聯鎖,在故障或其他異常情況下,不影響系統正常運行。但當除鐵器直流電源消失后,應發出報警信號。
除塵器-卸料器-皮帶機:煤倉間除塵器與對應的卸料器聯鎖:卸料器啟動除塵器即運行。其它除塵器與皮帶機聯鎖:先于皮帶機啟動,滯后皮帶機停機。在除塵器故障或其它異常情況下,不影響系統正常運行。
碎煤機:碎煤機不參與聯鎖控制,以便在事故情況下,不致造成碎煤機內堵煤,而影響下次碎煤機啟動。在下列情況下,碎煤機跳閘:1)碎煤機的過載保護動作;2)就地和遠方手動跳閘;3)碎煤機入口門未關上;4)碎煤機超振保護動作。
4.4. 操作方式
正常啟停:設備啟動前,操作人員按生產要求,選好運行工藝程序后,點擊啟動按鈕,由DCS發出啟動預告信號,預告完成后,所選工藝系統各設備按逆煤流方向依次順序啟動運行。停車時,點擊停車按鈕,由DCS發出停車預告信號,所選工藝系統各設備即按順煤流方向依次延時停止運行。
煤倉滿煤自動停車:當煤倉滿煤時(所有煤倉均為高煤位),則發出煤倉滿煤停車令,系統自動進入停車程序,實現運行系統各設備煤倉滿煤自動停工。
故障聯鎖停車:系統運行過程中,某設備出現故障,則由監控程序控制,自故障設備至煤源側各設備緊急停車,故障設備后至用煤側各設備依次順煤流延時停車。此時,監控與模擬顯示系統自動應答故障設備顯示畫面,以聲光方式指示故障設備,同時在屏幕上以文本顯示故障設備及故障類別。
緊急停車:當現場或控制室發生事故不能及時處理時,可通過設在控制臺上的“緊急停車”按鈕或現場的拉線開關實現運行設備緊急停車。
遠方單控和就地操作:主要用于設備檢修和應急操作。
4.5. 輸煤程控與工業電視聯網功能
SunyPCC800系統與工業電視監視控制臺連接,在設備啟動過程中、加倉過程中或設備事故發生時,可自動監視畫面將切換到一臺或一組監視器上,實現自動跟蹤,同步顯示。
4.6. 外圍信號及保護裝置
外圍信號
主要包括:合閘位置信號、煤位(高、低)信號、堵煤信號、機械位置信號、事故信號、電流信號、電子皮帶秤信號及操作信號等。
皮帶保護裝置
主要包括:縱向撕裂保護、帶速檢測、跑偏開關、鋼絲繩拉線開關、煤流檢測器等。
5. 控制效果及意義
本項目在輸煤控制系統上的應用效果表明,整個輸煤控制過程運行平穩,達到了預期的控制目標。具體表現在如下幾個方面:系統的聯鎖控制滿足工藝要求,減輕了操作人員勞動強度;操作運行平穩程度提高,節約能源降低消耗,提高勞動生產率。為保證裝置的“安穩長滿優”生產奠定了基礎。