电厂输煤专业技术论文

电厂输煤专业技术论文篇一 浅析电厂输煤控制系统 摘 要：电力事业是我国国民经济的基础，电力事业的发展关系到人民的 生产生活，所以我国对电力事业的发展投入了很大的精力。随着经济的发展 ， 电力企业里火电厂的发展速度与日俱增，单机设备的规模越来越大，对于机 器运行状况也提高了要求标准。其中输煤系统在电厂中有着比较重要的地位 ， 是辅助系统当中重要的组成部分，为火电厂的有效运行提供了基础保障。那 么输煤系统如何才能发挥更大的作用，为电厂的发展做出更大的贡献。 关键词：输煤系统;控制;电厂 中图分类号：TU271.1 文献标识码：A 火电厂的发展对相应的设备在技术和性能上都有了更高的要求，输煤系 统作为电厂辅助系统中的重要组成部分，发挥着不可估量的作用。因为整个 火电厂的运行，都是以煤作为基础燃料来提供动力的，没有输煤系统的运行 ， 火电厂就无法进行正常的运转。燃料从进入电厂开始，直到进入锅炉的原煤 斗的过程中，中间发生的一系列的程序都是在皮带传输的过程中进行的，而 控制传输的系统就是输煤系统，所以说输煤系统对于电厂的运转有着不可替 代的作用。而传统的输煤方式已经不能够满足日益发展的生产技术，传统方 式的运行效率达不到现有的生产规模。所以这就对输煤系统的运送方式有了 革新，自动化的运用为输煤系统带来了技术上的革新， PLC 的运用大大的提 高了输煤系统的运行效率。PLC 是运用电脑的信息化管理对操作系统进行控 制，这种信息化系统有着很多的优点，编程比较简单，可操作性比较强，对 于输送过程控制的非常精准，而且在运行的过程中，可以实时的监测相关数 据的变化，如果遇到异常现象发生可以发出预警，具有警报功能，而且可以 及时调整运行过程中的程序异常，降低设备危险性的发生率，大大的提高了 输煤系统的运行效率。 1 火电厂输煤控制系统 火电厂的输煤系统的主要任务就是为火电厂的正常运行提供有效的保障 基础，包括从煤进入电厂开始的卸煤，然后对卸下的煤进行储藏，运转工作 时对煤的输送等一系列的过程都是由输煤系统进行控制的。输煤系统的主要 工作就是对相关的输煤设备进行操作控制，使输煤系统能够正常的运转。火 电厂在对煤的要求上有着很严格的标准，一定的时间内，用煤量的大小，对 煤的质量要求等都是不同的，而这些工序的进行都是靠输煤系统的配煤功能 来完成的。输送系统在配煤上要有比较完善的功能，对于不同的要求及时的 做出应对，在运行方式上要灵活多变，运作程序具有多样性，只有非常完善 的输煤系统才能满足不断发展的火电厂运转情况。 2 火电厂的输煤系统是火电厂的基础运行条件，所以要对其有着充分的 了解，以便在操作过程中发现问题，使这些问题得到解决，提高输煤系统的 运行效率，为火电厂的发展提供有力的基础保障。经过对火电厂输煤系统的 研究，得出以下特点： 2.1 系统设备多。在输煤系统中，存在着很多的设备。每一道工序都有 着相对应的设备种类，而输煤系统所要完成的任务程序又是繁杂的，所以在 整个的程序中存在多种设备的配合。 2.2 系统分布广。输煤系统具有很多的功能模块，包括从煤进入电厂开 始，直达进入锅炉的原煤斗等等这系列的过程都是需要输煤系统来完成的， 而每一个环节之间的实施位置是不同的，这就决定了输煤系统战线比较长， 分布比较广，在有些大型的电厂内部，甚至达到几公里之远。 2.3 系统故障点多。由于输煤系统的设备应用比较多，所以在运行的时 候发生故障的地方就比较多，总是由于这样那样的原因，而导致各个零部件 发生故障。 2.4 工艺流程复杂。多种煤源设备取煤通过电动三通挡板的切换经皮带 输送机(一般均为双路)传送到原煤仓，可以组成几十种甚至上百种工艺流程。 2.5 系统运行环境恶劣。由于特定的生产作业环境所限，在工作时，灰 尘的扬散比比皆是，尤其是在夏季，煤仓的温度可达到 50℃，这为系统的运 行带来了难度。 3 火力发电厂输煤 PLC 控制系统结构 3.1 PLC 集中控制柜 PLC 对整个输煤系统进行数据采集和控制，实时采集现场各设备的启停 故障等状态及料仓料位等信息，进行分析、处理，通过上位机的人机接口对 系统设备发出控制指令;同时，系统中各个设备的运行状态信息都能动态、实 时的在上位机的 CRT 中显示，实现上位机的实时数据采集、画面显示，出现 故障时，可以保存故障记录。 3.2 上位监控终端 主要由监控计算机及打印机等外围设备组成，实现各状态信息的显示及 各设备远程控制、故障报警、报表打印、趋势图显示等。 4 火力发电厂输煤 PLC 控制系统的功能及操作方式 4.1 火力发电厂输煤 PLC 控制系统的功能 该部分主要用来接收上位机的操作命令及现场设备的输入信号，经 PLC 内部处理，输出控制信号直接参与主控回路的控制或送至上位机进行信号显 示。火力发电厂输煤 PLC 控制系统具有如下功能： 4.1.1 顺序启动。给整个模拟系统启动信号，系统按照一定的顺序启动 传送带。传送机启动的顺序为：启动传送机 3→启动传送机 2→启动传送机 1。不同传送机之间的延迟时间可在线调节。由于在调试的过程中，延迟时 间过长会造成物料堆积，延迟时间过短，会使皮带不带物料空转，均对系统 的总体运行带来不利影响。因此保证延迟时间的在线可控，会为系统调试带 来很大方便。 4.1.2 顺序停机。给整个系统停机信号时，系统会按照一定顺序停止运 行中的皮带传送机，停机的顺序为：停止传送机 1→停止传送机 2→停止传 送机 3。停机延迟时间也必须满足在线调节的要求。 4.2 火力发电厂输煤 PLC 控制系统的操作方式 火力发电厂输煤 PLC 控制系统通过 PLC 对现场设备进行控制，其控制操 作方式有以下三种： 4.2.1 微机程控。微机程控是 PLC 根据具体生产工艺流程事先编制好各 种程序组合，当收到启、停指令时，所选流程内各设备按联锁要求顺序启停。 该控制方式适用于程控设备及现场设备均属正常的情况。 4.2.2 联锁手动。联锁手动是在选定运行、停止流程后按联锁要求的顺 序对流程内各设备进行一对一的启和停操作。该控制方式适用于程控失效的 情况。 4.2.3 试机。试机是在完全解除设备间的联锁关系的情况下，实施的远 程一对一单机控制。该种控制方式仅作为程控及联锁手动均告失效时的一种 紧急替补方式。 PLC 不但能完成复杂的继电器逻辑控制，而且能完成模拟量控制及智能 控制，并能实现远程通讯、联网、上位机监控等。火力发电厂输煤控制系统 采用以 PLC 为主机的程控技术，实现自动化控制，可以有效的防止事故扩大， 保证设备和人身的安全。PLC 在技术上具有控制功能强、编程简单、可靠性 高、实现工艺联锁方便、适应恶劣的工业环境能力强、维护方便、可在线修 改等特点。 参考文献 [1]苏成斌.输煤程控系统的设计[J].].大庆石油学院，2003-06-27. [2]孙宏刚.电厂输煤控制研究[J].].天津大学，2008-12-01. 电厂输煤专业技术论文篇二 对火电厂输煤自动化的发展分析 摘要：随着电子技术、计算机技术、信息网络技术的发展，国内输煤自 动化技术水平快速发展，目前已达到国际先进水平，为工矿企业提高劳动生 产率提供了条件。 关键词：火电厂;输煤自动化;前景 1 概述 输煤系统是火电厂的原料供给系统，是电厂生产的重要环节之一。也是 电厂生产过程中，设备最多、最分散、生产线最长、环境最恶劣、劳动强度 最大的地方。同时也是设备、人身安全隐患最多的地方，生产管理和安全运 行等诸多方面都十分繁忙和困难。因此，输煤自动化的实际非常迫切。多年 以来，各大科研院、所在输煤自动化方面一直不懈的努力，使输煤系统的控 制管理水平也在不断在提高和发展。 2 工艺流程及控制对象 简单地说输煤就是用皮带运输机把煤从一个地方运送到另外一个地方， 运输距离一般约 2km，规模大的系统会更长。 输煤系统中的主要设备是皮带运输机，一般规模的系统有输煤机约 20 条，大的系统有 30-40 条运输机，要想顺利地完成输煤任务，需要的辅助设 备很多，首先要用翻车机、叶轮给煤机、卸船机、堆取料机、斗轮机、吊车 等设备把煤不停的装载到首条运输机上，煤便从一条运输机传送到另外一条 运输机上，一直传送到终点。(对电厂而言，就是传送到原煤仓中，供锅炉使 用。)煤在传输过程中，沿途要经过落煤管、挡板、振打器、筛煤机、碎煤机、 电子称、除铁器、除木器、除尘器、实物校验等设备。到达最后一条运输机 时，要用犁煤器、卸煤小车、刮板机等设备把煤卸到指定地点或不同仓位。 为了安全、可靠、自动完成这些任务，还需要有高低煤位信号、连续料位信 号、运输机的速度信号、打滑信号、跑偏信号、煤流、撕裂、堵煤等检测信 号，以及各种设备的运行信号、故障信号等等。 一般规模的输煤系统控制对象有几十到上百个，大的系统要数百个，因 此对一个系统而言，所需的控制指令及返回的各种信号总和，要有数百个甚 至数千个，输煤系统就是要把这些控制对象和信号，按照工艺流程和联锁要 求有规律的控制起来，这就是所谓的控制流程。系统规模不同，控制流程多 少也不同，少则几个流程，多则数百上千流程，因此输煤自动化是个庞大的 系统，控制有一定难度的。 3 输煤自动化的发展过程 我国 1960 年前后就开始输煤自动化方面的研究了，它的发展是个循序 渐进的过程，至今，经历了 40-50 年的发展历程,大体分为以下几个阶段。 第一阶段―――继电器集中控制 继电器控制，即所谓的强电集中控制系统，它是只有主要设备的、简单 联锁的控制系统，明确地说就是把就地操作箱的开关、按钮移到控制室，加 上些简单的联锁，实现控制室的集中控制。 第二阶段―――晶体管、集成电路逻辑控制 晶体管、集成电路控制，即所谓的弱电控制系统，它是用晶体管、集成 电路搭起来的逻辑电路，实现对输煤系统的控制对象进行联锁自动控制，这 个阶段的控制水平较强电集中控制有很大提高，功能增加很多，控制范围大 幅扩大，但仍要配备庞大的操作台、控制柜和模拟显示屏。第三阶 段―――PLC 控制 随着微电子技术的发展，六十年代末，首先在美国，相继在西德、日本 等国家研制出一种新型自动化控制设备，即可编程序控制器 (简称 PLC)，它 的出现使自动化领域产生了跨越式发展，彻底解决了晶体管、集成电路性能 不稳定，硬接线复杂，以及控制柜、台数量多，占地面积大，抗干扰能力差， 调试维修困难等弊端。1984 年前后，PLC 开始在火电厂输煤系统中使用，给 工程设计人员、使用人员、检修人员带来很大方便，促使输煤自动化产生巨 大飞跃，使控制系统的设计制造周期由半年、一年，迅速缩到一、两个月， 台、柜变得简单、清晰，减少了大量的长距离的控制电缆和动力电缆，控制 程序设计、修改、调试及维修都十分方便，但是仍然需要控制台、操作按钮 及模拟显示屏。 第四阶段―――PLC+上位机+工业电视 随着计算机技术及其应用的突飞猛进的发展， 1994 年前后，计算机在 输煤系统中使用，这时输煤系统取消了控制台上的开关、按钮的操作历史， 取消了庞大的模拟显示屏，取而代之的是鼠标、键盘、 CRT 和工业电视监视 系统，使输煤自动化水平达到一个新的水平，基本上无人或少人值守。达到 了减员增效的目的。 这个阶段，系统中采用可靠性极高的工业控制计算机作为上位机，下位 机是可靠性高、抗干扰能力极强的 PLC 系统。 4 输煤自动化现状 目前输煤自动化仍处于第四阶段，但系统功能在逐步趋于完善，内容更 加丰富多样。随着网络技术的发展，输煤自动化已不局限于本系统，可与其 他的辅机系统以及全厂的中心控制相连接，使输煤系统成为全厂自动化的一 个组成部分，由中心控制室统一指挥和调度。 4.1 系统构成 以太网是目前世界上应用最广的局域网技术，在工业控制领域，以太网 已成为事实上的工业标准，TCP/IP 已深入人心,为广大用户所接受，实践证 明,以太网可以满足工业控制领域的各种要求。 为保证系统的安全可靠，通常采用两台上位机，两台上位机均可实现系 统的监控、系统管理及安全管理，正常情况下，一台做为全系统的监测及控 制操作，另一台负责事故报表、运行报表及管理和打印，当一台故障时，另 一 台 自 动 承 担 所 有 功 能 ， PLC 部 分 也 采 用 双 机 热 备 用 方 式 。 上 位 机 与 PLC、PLC 与 PLC 之间的通讯采用双以太网，双交换机冗余结构通讯，这就 大大提高了整个系统的可靠性和稳定性。通讯介质采用双接线、同轴电缆或 光纤。 4.2 系统功能 输煤程控采用计算机、PLC、现场总线等，以 PLC 为控制中心，将上煤、 配煤、卸船机、翻车机、含煤废水处理系统、燃油泵房控制系统、煤场喷洒 水系统、给煤机、工业电视等组成一个庞大的辅控“煤”网，既提高了自动化 水平，又达到了企业减人增效的目的。系统的功能特点如下。 上煤功能：以自动、连锁手动、远方手动(三种方式可互相切换)的运行 方式实现生产线上所有的设备的起动和停止。每步操作均有在线提示和说明， 并可进行系统模拟运行。 卸煤功能：关键在于能否使卸船机在船舱内精确定位,并设计卸船机自动 运行的工艺程序,以实现自动卸煤，目前世界上尚无成功的案例，设备厂家和 电厂正在研究当中。 配煤功能：可实现远方手动或自动配煤。自动时煤仓间顺序配煤且低煤 位优先,待所有仓满时,自动延时停机并将余煤撒入各仓。可任意选择尾仓、 头仓、检修仓。高低煤位及犁煤器位置等传感器的选型及安装，是配煤程控 能否成功投运的关键。 事故处理：超载事故处理、大设备的起停处理、事故再起、自动及手动 紧急停机、事故追忆、辅助设备的解联锁设备、设备检修挂牌、语音报警。 管理功能：分炉分仓计量、各种参数的计量与显示、报表的查询及打印、 为 MIS 提供数据服务。 安全措施：双机热备、交直流电源热备、通讯电缆冗余、现场设备与 PLC 隔离、防误操作软开关、检修设备挂牌、设备的解锁设置、防感应设施、 在线诊断、远方诊断及维护、自动及手动紧急停机、给煤量及负载的闭环控 制。 辅助功能：以无线或电力载波方式将叶轮给煤机纳入程控;以现场总线形 式将煤场喷洒水纳入程控;用工业电视实现设备监视并进行事故自动跟踪及报 警。 5 影响输煤自动化的因素 伴随电子技术、计算机技术、信息网络技术的发展，输煤自动化的控制 水已经达到或超过了国外水平，就程控装置而言，已经达到比较完美的水平， 无可挑剔。但程控装置仅是输煤自动化中的一部分，其它影响输煤自动化的 因素还很多。