1. 簡介
電廠輸煤系統(tǒng)控制的主要設(shè)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(tǒng)運行在不同方式時,電氣聯(lián)鎖應(yīng)按煤流方向的變化做相應(yīng)變化。
2. 系統(tǒng)要求
輸煤系統(tǒng)各主要設(shè)備和輔助設(shè)備均納入程序控制,并具有程序聯(lián)鎖保護。上位監(jiān)控系統(tǒng)運行對整個輸煤程控系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制,設(shè)給煤機、皮帶機、碎煤機、煤倉等主要設(shè)備的動態(tài)顯示畫面,并按工藝流程動態(tài)顯示設(shè)備運行狀態(tài)、報警信息,歷史趨勢圖顯示設(shè)備運行歷史趨勢等。
輸煤系統(tǒng)具有計算機監(jiān)督管理功能,能隨時采集及時顯示運行工況及有關(guān)數(shù)據(jù),并能實現(xiàn)實時報警,能按規(guī)定時間打印各種報表(由系統(tǒng)操作員站完成)。
3. 系統(tǒng)規(guī)模及配置
根據(jù)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(tǒng)合同,采用浙大中自公司自主研發(fā)生產(chǎn)的MicroDCS-SunyPCC800小型集散控制系統(tǒng)作為輸煤程控系統(tǒng)。總體配置兩個現(xiàn)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(tǒng)運行條件惡劣,各類干擾信號較多,集中控制系統(tǒng)與遠程I/O從站之間的通訊采用光纜。
現(xiàn)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(tǒng)異常狀況時能夠不受影響的平穩(wěn)工作,使生產(chǎn)得以連續(xù)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(shè)備在運行過程中發(fā)生重大事故時,控制系統(tǒng)啟動判斷故障設(shè)備、故障區(qū)域、故障原因,并發(fā)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(jù)工藝要求可在CRT上調(diào)出預(yù)選流程菜單,由鍵盤或鼠標輸入相關(guān)的指令選擇運行流程,實現(xiàn)輸煤系統(tǒng)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(lián)鎖保護的狀態(tài)下通過操作站對生產(chǎn)進行遠方操作。
就地方式一般用于設(shè)備調(diào)試或現(xiàn)場緊急情況下的操作。
4.2. 配煤程控功能
根據(jù)配煤要求,可實現(xiàn)自動加倉配煤,手動配煤通過遠方軟手操實現(xiàn),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(yōu)先原則,依次給出現(xiàn)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(shè)備運行。
順序配煤過程中,若出現(xiàn)低煤位,則停止原煤倉順序配煤,優(yōu)先為低煤位倉配煤,待低煤位消失再轉(zhuǎn)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(shè)定可通過上位機進行。
4.3. 設(shè)備聯(lián)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(lián)鎖,在故障或其他異常情況下,不影響系統(tǒng)正常運行。但當除鐵器直流電源消失后,應(yīng)發(fā)出報警信號。
除塵器-卸料器-皮帶機:煤倉間除塵器與對應(yīng)的卸料器聯(lián)鎖:卸料器啟動除塵器即運行。其它除塵器與皮帶機聯(lián)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(tǒng)正常運行。
碎煤機:碎煤機不參與聯(lián)鎖控制,以便在事故情況下,不致造成碎煤機內(nèi)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(guān)上;4)碎煤機超振保護動作。
4.4. 操作方式
正常啟停:設(shè)備啟動前,操作人員按生產(chǎn)要求,選好運行工藝程序后,點擊啟動按鈕,由DCS發(fā)出啟動預(yù)告信號,預(yù)告完成后,所選工藝系統(tǒng)各設(shè)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(fā)出停車預(yù)告信號,所選工藝系統(tǒng)各設(shè)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(fā)出煤倉滿煤停車令,系統(tǒng)自動進入停車程序,實現(xiàn)運行系統(tǒng)各設(shè)備煤倉滿煤自動停工。
故障聯(lián)鎖停車:系統(tǒng)運行過程中,某設(shè)備出現(xiàn)故障,則由監(jiān)控程序控制,自故障設(shè)備至煤源側(cè)各設(shè)備緊急停車,故障設(shè)備后至用煤側(cè)各設(shè)備依次順煤流延時停車。此時,監(jiān)控與模擬顯示系統(tǒng)自動應(yīng)答故障設(shè)備顯示畫面,以聲光方式指示故障設(shè)備,同時在屏幕上以文本顯示故障設(shè)備及故障類別。
緊急停車:當現(xiàn)場或控制室發(fā)生事故不能及時處理時,可通過設(shè)在控制臺上的“緊急停車”按鈕或現(xiàn)場的拉線開關(guān)實現(xiàn)運行設(shè)備緊急停車。
遠方單控和就地操作:主要用于設(shè)備檢修和應(yīng)急操作。
4.5. 輸煤程控與工業(yè)電視聯(lián)網(wǎng)功能
SunyPCC800系統(tǒng)與工業(yè)電視監(jiān)視控制臺連接,在設(shè)備啟動過程中、加倉過程中或設(shè)備事故發(fā)生時,可自動監(jiān)視畫面將切換到一臺或一組監(jiān)視器上,實現(xiàn)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(guān)、鋼絲繩拉線開關(guān)、煤流檢測器等。
5. 控制效果及意義
本項目在輸煤控制系統(tǒng)上的應(yīng)用效果表明,整個輸煤控制過程運行平穩(wěn),達到了預(yù)期的控制目標。具體表現(xiàn)在如下幾個方面:系統(tǒng)的聯(lián)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(wěn)程度提高,節(jié)約能源降低消耗,提高勞動生產(chǎn)率。為保證裝置的“安穩(wěn)長滿優(yōu)”生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。