大型火电厂除灰系统计算机控制的设计与应用

摘 要除灰系统是火电厂中非常重要的组成部分,对除灰系统的有效控制,能在很大程度上保证火电厂作业的安全性及可靠性.本文结合本人的工作实践,主要就大型火电厂除灰系统计算机控制的设计与应用展开相关论述.

关 键 词计算机控制；火电厂；除灰系统

中图分类号TP39文献标识码A文章编号1674-6708（2014）112-0223-02

0引言

近几年来,随着我国科学技术的迅速发展,计算机控制技术在各行业中得到了越来越广泛的应用,此技术的应用,在促进生产效率的提高的同时,还在一定程度上促进各行业的发展.为了促进此技术的进一步应用与推广,本文主要从以下方面作相关分析.

1某大型火电厂除灰系统简介

此系统为稀相除灰系统,其主要利用电除尘集灰斗和省煤器对飞灰进行收集,然后通过气力把它们输送并排放到灰库中,接着用车对它们进行装运,或把它们搅拌成湿灰后再装船运走,整个输送过程中,都是通过密封管道.系统中的最大压力为≤0.2MPa.

2大型火电厂计算机控制系统的设计分析

计算机控制中的核心部分是可编程控制器（PLC）,此部分是使整个除灰系统的自动化得以有效实现的关键部分,以下为其具体的设计情况：

2.1模拟量和I/O离散量的设计

1）通过电磁阀以单向方式对气动阀门的开、关进行控制,然后取得相应的行程位置信号（I∶2,0∶1）；

2）如果6kV电机的功率比较大,则利用隔离继电器进行控制,输出时取2点,运行对信号进行反馈的时候则取1点（（I∶2,0∶2）,对于本体,则设置联锁保护,并适当增加相应的软启动保护方式,或者也可使用高频调速装置；对于灰斗料位、输送风机出口、温度、加热管路压力信号、收尘风机运行等现场反馈信号,控制输入取1点（I∶1）,阀门中的行程限位信号则均取1点(I∶2)；

3）对于现场所采集到的压力、灰位以及电流等相关方面的模拟量信号,需根据系统运行的具体情况,以差分形式和程控器进行有效连接,对于现场弱电模拟量信号至PLC远程站及主控站中的电缆,则使用屏蔽式电缆进行相应连接；

2.2计算机控制系统的设计流程（见图1）

图1计算机控制系统的具体设计流程示意图

3除灰系统计算机控制系统的的设计与应用

3.1可编程控制器PLC

1）PLC主要由2台PLC-5/40C系列组成一套双机热备系统,使用此系统以实时方式对飞灰系统进行监控,其中1台为热备机,另一台则为主控器,如果主控机在系统的运行过程中发生故障,热备机就会在50ms内以无扰方式对其进行自动切换；

2）上位机的监控,使用的是RS-View软件,此软件的通讯口为DH+485/RS-232,操作系统为WindowsNT,把其和2台25英寸的CRT进行连接,并另配2台喷墨打印机,以使它们共同组成一个本地监控站,以使运行人员对系统的运行情况进行实时而有效的监控.通过控制网络让主机和远程通道实现通讯,以同轴电缆作为它们的通讯介质,把传输速率设计为5Mbit,距离则设计为1600m.按照功能的不同,给每个远程设置一个I/O模块,且每个模块都不同,此外,还留有DCS和以太网Ether的标准接口；

3）对于下位机的控制,则使用RSLogix5软件,此软件为融梯型,可对数据库进行拖放与编辑,可使I/O的参考信息与组态都能得到比较方便的显示,此外,通讯方式比较稳定、可靠,报表诊断具有较强的交互操作性能.2×300MW机组除灰系统中,共下设1个本地站和4个远程站,在实际应用中,本地站主要负责对信息及人机接口进行管理.

3.2PLC的控制功能与应用

1）收尘风机、气化风以及输送风机中的全部启动机停止,都是由220V交流中的输出模块对继电器的关闭与合上进行控制,从而使机电中接口功能得以有效完成,此外,用220V交流输出模块还可对电磁阀中的失电及得电现象进行控制,这样就能够对系统中所有气动阀门的开关动作进行控制,对于气动蝶阀,则没有安装行程开关；

2）输送风机定子电流、温度以及灰库连续测量料位等模拟信号不参与系统中的联锁控制,但都可为监控提供参考依据,其余开关量信号（主要包括气化管道压力,所有阀门的开、关位置,输送风机轴承油冷却,滤网压差,出口温度检测以及灰斗料位）都是现场中的反馈信号,而布袋除尘器和灰库、灰斗电加热器都是独立控制设备,只能留供电,但是可取它们的反馈信号作为报警使用；

3）PLC中的计数器文件和定时器文件负责对系统所有阀门开、关动作的延迟时间进行设置于管理,整形文件与控制文件则负责对系统中全部的逻辑条件进行判断与选择.程控器指令中的B3位文件只负责对内部中间线圈进行转换,即监视内存中一个字的一位,并进行相关操作,从而使定量值的控制条件得以顺利实现.

3.3自动检测仪表的设计与应用

1）料位计.此装置有两种形式,一种是阻旋式,其主要作用是在灰位满仓时发出报警信号,以使系统停止运行或请求清仓放灰；另一种在电容式,主要把其安装在电除尘集灰斗上,以应用于对灰斗中的灰位进行实时监控；

2）变送器.此装置使用的美国FISHER-ROSEMONT公司的产品,和1511电容式变送器的原理大致相同,主要应用于对电除尘压力和飞灰系统省煤器的变化情况进行实时监控；

3）温度开关.此装置采用的是A-B公司的BULLETIN837型,由套管和测温探头组成,主要应用于对输送风机中风机出口的温度和齿轮箱的冷却温度进行检测,从而可对风机进行保护,进而有效避免风机受到破坏；

4）压力开关.其应用于对气化风机中出口加热器的热气输送压力进行检测,其主要以开触点形式和程控器进行连接,当整定值为≤21kPa时,气化风机就会自动跳闸,从而可在一定程度上防止系统受到破坏.

4结论

除灰系统的设计与应用,可使火电厂中的资源得到最大程度的利用,从而可使火电厂的经济效益得到有效提高.本文主要就大型火电厂除灰系统计算机控制的设计与应用作了简要分析,以此为相关研究提供参考.