火电厂输煤电气控制系统的功能与设计

刘民

摘 要

随着社会主义经济的不断发展，社会用电量的持续增加给火电厂带来了极大的挑战，在此过程中，火电厂输煤系统承担着电力生产燃料供应之任务，其运行效率的高低直接影响到火电厂整体的生产效率与效益。因此，为了最大程度降低成本并提升火电厂的发电能力与质量，就需要积极借助信息化技术手段的运用来提升输煤电气控制系统的自动化水平。本文针对火电厂输煤电气控制系统进行了研究，并为如何借助PLC的运用来实现这一控制系统的完善设计提出了具体对策。

【关键词】火电厂 输煤 电气控制系统 研究 设计

对于火电厂而言，相应输煤系统运行的状态直接关系到了整个发电厂的运行效率，同时也影响到了发电厂运行的安全可靠性，而基于传统的输煤控制系统下，相应控制设备采用的是继电器，需要以人工操作的融入来实现控制运行，属于半自动化控制系统，且运行的效率低、相应运行的安全性难以得到有效保障。而将PLC运用于输煤电气控制系统设计中，则能够借助这一控制器的优势性能来实现全自动化控制，并提升该系统运行的效率。

1 火电厂输煤系统概述

在火电厂中，整个输煤系统结构较为复杂，主要是借助皮带来实现原料的输送，相应电气控制系统下需要实现对整个输送环节构成设备的控制，如输送机、碎煤机以及卸料器等，在相应的控制保护系统下，以开关量信号为监测信号，基于相应控制要求下相应开关量为1000点左右。在输煤线路的设计上，通常采用双路皮带方式，可同时使用，也可将其中一个作为备用，同时借助二通挡板，能够实现交叉运行或是分路运行。在输煤的过程中，难以避免的会掺入金属等异物，进而给皮带以及碎煤机等带来了一定的损坏，因此需要借助磁铁分离器等进行去除处理，同时借助筛分机对来煤进行分离处理，进而降低对磨煤机的磨损。同时，在皮带上设置犁煤器来实现对原煤的分类处理以后运输到相应的煤仓中。

2 火电厂输煤电气控制系统所应具备的功能

基于输煤控制系统下，以自动化控制程度来实现集中控制，同时针对事故等紧急情况配置了相应的手动联锁、解锁装置，在相应的控制室内来实现对输煤设备的监控与管理。该系统所应具备的功能为：

2.1 上煤控制功能

主要是由程控自动 、手动以及就地手动这几种具体方式。

2.2 程控启停操作、手动单控操作

在启动前需要明确相应的启动设备，以此来定位相应的启动程序，并对运行过程中进行监管与控制，以控制开关来实现对设备停止运行的控制。

2.3 程序配煤、手动单独操作以及设备状态监视

其中，控制程序能够对配煤分路进行计量配煤，当存在设备因故障进行检修停运时，可借助“跳仓”功能来跳过，且犁煤器能够以自动控制形式来实现运行；同时，需要实现对皮带运行状态、仓煤位置以及犁煤器状态等的监管。

2.4 故障报警以及事故追忆功能

故障报警是在整个输煤系统运行的过程中，当发生故障问题会自动发出警报，在相应监控画面中显示出故障点。而各种故障警报信号以及故障跳闸信号等等，能够按照发生时序进行排列存储。

2.5 煤仓煤位测量与显示功能

在这一控制系统下，能够实现对整个运行作业工况信息的采集，同时以动态实时方式进行显示，通过记录存储来满足数据调用打印之需。

2.6 上煤与配煤方式的选择

这一系统能够结合工艺特定来实现上煤配煤方式的提前设置，对于相应工作人员而言，可结合设备运行状况来选择相应的方式。

3 火电厂输煤电气控制系统的具体设计对策

在针对火电厂输煤电气控制系统进行设计的过程中，要想将PLC控制器完善的运用于输煤电气控制系统中，并充分发挥出其所具备的优势，以全自动化控制的实现来提升输煤系统运行的安全可靠与效率性，就需要分别针对系统的软硬件来实现完善设计。其中，在硬件的设计上，则需要结合控制系统I/O的点数，实现PLC设备型号的合理选择，以满足实际应用之需。而在软件设计上，则需要做到：

3.1 在上煤控制上的设计

基于上煤控制主要是以自动方式、手动方式以及就地方式组成的，因此，在具体设计的过程中，针对自动方式，需要借助上位机键盘的操作来实现，结合相应工艺要求，借助LCD的运用来选择程序并实现运行，在皮带启动前警铃发出20s的告警，启动后警报消失并进行运行，在运行过程中针对较大事故的发生需要立即联跳逆煤流方向的设备，其中碎煤机在自身发生事故外延时联跳，停运时处理碎煤机延时停机半个小时外，其余全线设备停运。而在手动方式上，主要是在上位机上借助PLC来实现设备联锁与解锁的手动处理；而就地方式下则是在相应的控制箱或是开关柜上进行操作，在设备检修调试以及控制室不起作用时，借助这一方式来实现及时有效处理。

3.2 在配煤控制上

在程控配煤上，则需要结合锅炉加仓之需，借助键盘鼠标来实现指令的输入，以此来实现加仓配煤的自动化运行，以此来实现灵活控制。在实际设计中，需要遵循煤位优先加仓、时间循环加仓、自动跨越功能以及仓位、检修仓设定等原则。按照相应控制要求，实现自动配煤控制流程的完善设计，如图1所示。

4 总结

综上，在火电厂输煤电气控制系统中，借助PLC的运用，能够有效弥补传统控制系统所存在的不足，在实际自动化控制的同时，基于PLC有着极强的抗干扰能力，因而能够更好的满足输煤作业环境。而通过实际设计与应用表明，其结构与系统配置简单，相应可靠性较强，为提升输煤电气控制系统运行的安全可靠性并提高输煤系统运行的效率奠定了基础。

参考文献

[1]王锋，陆建莺，周建.基于现场总线技术的火电厂输煤系统控制设计[J].电站系统工程，2010（04）：61-63.

[2]李娟，王颖，朱月涌.火电厂输煤系统控制中现场总线技术的应用研究[J].机电信息，2015（12）：95+97.

[3]王晋海.火电厂输煤系统电气设备的升级和改造[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（12）：290-291.

[4]任高.火电厂电气控制系统进入分散控制系统的实践及探讨[J].中国电力，2001（12）：75-77.