200mw燃煤機(jī)組輸粉控制系統(tǒng)的改造

200mw燃煤機(jī)組輸粉控制系統(tǒng)的改造

浙江鎮(zhèn)海能源有限公司（以下簡稱“公司”）配備了四臺200mw的燃煤鍋爐。采用東方部門廠生產(chǎn)的大型超高壓自然循環(huán)蒸汽包裝配廠。dg670,140-8。鍋爐制粉系統(tǒng)為中間儲倉式，配有甲、乙兩側(cè)粉倉，2臺給煤機(jī)，2臺DTM-380/720鋼球磨煤機(jī)，采用螺旋輸粉機(jī)將細(xì)粉分離器落下來的煤粉送往煤粉倉。其中，3、4號機(jī)組共用一套輸粉機(jī)械，5、6號機(jī)組共用一套輸粉機(jī)械，其控制系統(tǒng)分別稱為Ⅱ、Ⅲ期絞龍輸粉程控。1999年到2003年，4臺200MW機(jī)組分散控制系統(tǒng)（DCS）已全部改造完畢。1輸粉程序轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的起源和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.1絞龍輸粉編程的ds改造原Ⅱ、Ⅲ期絞龍輸粉程控系統(tǒng)均由可編程控制器（PLC）、控制柜、3臺SF-100智能輸粉機(jī)械操作器、通信解碼器組成，PLC采用AB公司的SLC-500型可編程控制器，操作器是方正公司開發(fā)的帶液晶顯示的智能型操作器，操作器與PLC通過通信解碼器聯(lián)接。因操作器人機(jī)界面不友好，操作不方便，給日常維護(hù)工作帶來困難。并且操作器多次發(fā)生故障，備品難于采購，對安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。為確保機(jī)組設(shè)備的安全運行，公司決定在機(jī)組進(jìn)行DCS改造期間對絞龍輸粉程控系統(tǒng)進(jìn)行改造，并納入DCS。改造后，輸粉機(jī)械裝置采用環(huán)型支撐滾動軸承“O”型螺旋輸粉機(jī)，控制系統(tǒng)采用北京和利時公司的分散控制系統(tǒng)（MACS）。1.2機(jī)組控制組態(tài)MACS的組態(tài)工具為全漢化軟件，并運行在中文WindowsNT4.0workstation或以上版本的操作系統(tǒng)下，可提供順序流程圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、梯形圖（LD）、結(jié)構(gòu)文本（ST）等方式進(jìn)行控制組態(tài)，為用戶提供了一個靈活、方便、全面的工程平臺,可實現(xiàn)用戶的各種批處理流程、PID回路、復(fù)雜回路、邏輯回路、混合回路以及先進(jìn)控制算法和特殊的控制等。Ⅱ、Ⅲ期絞龍輸粉程控系統(tǒng)分別在3、6號機(jī)組進(jìn)行控制組態(tài)，采用遠(yuǎn)程I/O柜，利用光纖完成與DCS的長距離高速通信（DP協(xié)議）。遠(yuǎn)程I/O的使用，可節(jié)省大量的電纜和人工，風(fēng)險分散，可靠性高。2基層組織設(shè)計：dc的操作，觀察細(xì)胞在使用過程中，對設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)南拗疲乐拐`操作硬手操：通過就地制粉值班室中的控制屏上的按鈕能對各執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行手動操作。軟手操：通過DCS的各操作員站能對各執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。對各切向擋板、下粉閘板、絞龍電機(jī)等設(shè)備設(shè)置必要的條件限制，防止誤操作。程控方式：在各操作員站的CRT上絞龍程控畫面上選擇所需的程控方式，按下啟動按鈕即能啟動輸送粉系統(tǒng)的程控運行。3屏幕和程序組的設(shè)置3.1輸粉過程控制裝置改造后，DCS中設(shè)置了絞龍程控啟動畫面，Ⅱ、Ⅲ期絞龍輸粉控制畫面和組態(tài)相似。Ⅱ期絞龍輸粉程控啟動畫面見圖1。根據(jù)輸粉程控運行操作的要求，每套絞龍輸粉程控系統(tǒng)設(shè)置有以下8個分區(qū)的程控方式。P1區(qū)：3甲→4甲；P2區(qū)：3甲→4乙；P3區(qū)：3乙→4甲；P4區(qū)：3乙→4乙；P5區(qū)：4甲→3乙；P6區(qū)：4甲→3甲；P7區(qū)：4乙→3乙；P8區(qū)：4乙→3甲。本爐之間采用褲衩管倒粉，不需經(jīng)過輸粉機(jī)。畫面中設(shè)有5個按鈕，即：絞龍程控啟動、絞龍運行指示、3→4、4→3及絞龍初始化。其中，絞龍初始化按鈕產(chǎn)生一個初始化脈沖，用來對絞龍系統(tǒng)中所有順序控制設(shè)備進(jìn)行復(fù)位，以便程控順利開始。絞龍運行指示按鈕可彈出一個窗口，實時顯示當(dāng)前輸粉程控步序。運行人員使用3→4、4→3按鈕可對輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行軟手操。3.2開初始模塊啟動整套程控步序大致可分為三大步：啟動公共步序、分區(qū)程控步序、停止公共步序。運行前，先按“絞龍程控復(fù)位”按鈕，使程控系統(tǒng)無任何故障報警，處于正常狀態(tài)。在該窗口中按下所選分區(qū)程控按鈕，使按鈕左邊的紅燈亮，再按下絞龍程控啟動按鈕，即開始運行程控啟動公共步，即：開輸送機(jī)2臺鍋爐的4只吸潮門→關(guān)2臺鍋爐的甲、乙側(cè)切向擋板，使其切至粉倉。運行程控啟動公共步結(jié)束后，進(jìn)入所選分區(qū)的相應(yīng)步序：關(guān)非受粉側(cè)下粉閘板門→開受粉方向的端部下粉閘板→開受粉側(cè)下粉閘板門→向受粉方向開輸送機(jī)→延時2min→送粉側(cè)切向擋板切至輸送機(jī)。所選分區(qū)程控結(jié)束后，進(jìn)入公共停止步序：送粉側(cè)切向擋板切至粉倉→開各下粉閘板門→判斷所有切向擋板切至粉倉是否有5min→停輸送機(jī)→關(guān)各吸潮門。（切向擋板、褲衩管關(guān)方向定義：煤粉流向本倉時，切向擋板、褲衩管所處的位置為關(guān)位。）在程控過程中，若發(fā)生故障或需中途停止，可按下“絞龍程控停止”按鈕。3.3報警、觸發(fā)和保護(hù)配置根據(jù)環(huán)型支撐滾動軸承“O”型螺旋輸粉機(jī)操作規(guī)程的運行要求，對操作器的軟手操操作和程控操作設(shè)置以下功能，防止因誤操作而導(dǎo)致設(shè)備事故。(1）s,發(fā)出報警系統(tǒng)設(shè)有輸送機(jī)電機(jī)電流一旦超出低Ⅰ值、高Ⅰ值范圍，延時5s后發(fā)出報警。絞龍電機(jī)還設(shè)置了啟動時故障判斷，即絞龍電機(jī)啟動指令發(fā)出后2s內(nèi)，DCS未接收到其正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的狀態(tài)反饋信號，即判斷絞龍電機(jī)故障，畫面上絞龍電機(jī)變成黃色，并閃爍。(2）控制指令功能在CRT上對設(shè)備進(jìn)行軟手操時，通過DCS控制組態(tài)實現(xiàn)必要的聯(lián)鎖或閉鎖要求，使每一執(zhí)行設(shè)備的操作都滿足輸送機(jī)操作規(guī)程的運行要求，當(dāng)軟手操指令不符合操作要求時，DCS將不向就地設(shè)備發(fā)出控制指令。(3）閘板切粉側(cè)切(1)輸送機(jī)電機(jī)電流小于低Ⅰ值（12A）或大于高Ⅰ值（24A）時，報警且開所有下粉閘板，送粉側(cè)切向擋板切至粉倉。(2)輸送機(jī)電機(jī)電流小于低Ⅱ值（10A）或大于高Ⅱ值（28A）時，報警且開所有下粉閘板，送粉側(cè)切向擋板切至粉倉，停輸送機(jī)電動機(jī)。(3)斷軸保護(hù)，當(dāng)發(fā)出斷軸信號時，報警且開所有下粉閘板，送粉側(cè)切向擋板切至粉倉，停輸送機(jī)電動機(jī)。3.4絞龍檢測控制系統(tǒng)(1）在絞龍筒體上將顯示一個紅色粗箭頭，指示輸送機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)動的方向。(2）在絞龍筒體上顯示有8個測點溫度，從這些溫度值的變化可協(xié)助運行人員判斷煤粉是否到達(dá)要求的目的地。因為粉倉中的煤粉溫度通常為60～80℃，明顯高于筒體環(huán)境溫度。(3）在絞龍筒體的兩端顯示有各端輸送機(jī)電機(jī)的電流值，可協(xié)助運行人員判斷輸送機(jī)電機(jī)是否正常。(4）在畫面下方，顯示本爐2臺磨煤機(jī)運行情況。(5）當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)報警和故障時，在絞龍畫面中上部將顯示紅色的“絞龍故障”，提醒運行人員注意，當(dāng)報警條件消除時，把鼠標(biāo)移至紅色的“絞龍故障”上點擊鼠標(biāo)，即可復(fù)歸報警。(6）各執(zhí)行設(shè)備實時狀態(tài)顯示約定：(1)紅色為運行或全開狀態(tài)；(2)綠色為停止或全關(guān)狀態(tài)；(3)灰色為電動門等設(shè)備處于中間位置或失去電源；(4)黃色且閃爍為故障狀態(tài)。4經(jīng)過轉(zhuǎn)換的應(yīng)用4.1大幅降低可選用煤粉企業(yè)的可靠性(1）將輸粉程控系統(tǒng)納入DCS，可在線修改參數(shù)，并且由于直接從DCS的I/O站輸出控制信號（數(shù)字量輸出DO點）,減少許多中間環(huán)節(jié)，大幅降低了故障率。(2）通過改造，完全實現(xiàn)“兩爐三磨”，運行方式為：2臺燃煤機(jī)組運行時，只要運行3臺磨煤機(jī)就能達(dá)到滿足2臺機(jī)組滿負(fù)荷運行的煤粉需要，這樣可以減少一套制粉系統(tǒng)的運行，節(jié)約廠用電，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。(3）組態(tài)層次步序分明，便于維護(hù)消缺，改造后故障率明顯降低。(4）通過改造改變了以往運行人員需經(jīng)常到就地絞龍輸粉控制室操作的局面，降低了運行人員的勞動強(qiáng)度，達(dá)到了改造前的