300MW机组给煤机控制系统改造

电力18讯：    给煤机是按照负荷要求能准确调节磨煤机给煤量的机械设备，它布置在原煤斗与磨煤机之间。在直吹式制粉系统中，给煤量直接与锅炉负荷相适应。
铁岭电厂300MW机组采用的是皮带电子重力给煤机，在给煤机壳体内装设有两根称重托辊 ，它与皮带组成一个称重跨距。在这个称重跨距中的一个称重辊上面装有精密的荷重传感器 ，可产生单位长度上输煤重量的载重信号。在主动皮带上装有光电测速传感器，产生速度信 号。两个信号输入乘法器，即可得到给煤率(量)(kg／m×m／s=kg／s)，当给煤率(量)与 所需的锅炉燃烧率(负荷)不符时，可通过改变给煤皮带速度满足要求。由生产过程可知，给 煤机控制系统的控制精度是否准确、控制逻辑是否正确和保护功能是否可靠，将直接影响给 煤机的运行，进而影响整个火力发电机组的安全和经济运行。
1、存在问题
铁岭电厂300MW机组给煤机的原控制系统采用继电器控制，自投运以来存在以下问题：(1) 由于给煤机附近粉尘较多，控制柜又无密封设计，导致接点积灰、磨损、老化和松动，使控制系统的故障经常发生，增加了现场维护的工作量；(2)原控制柜柜内布线繁琐混乱，在出现故障时查找故障点非常困难；(3)柜内强电和弱电导线绞接在一起，相互干扰严重；(4)电气回路设计不合理，使控制信号受到干扰；(5)EH782调节器长期处于恶劣环境下，其运算性能和控制精度下降。
2、技术改造
2.1 将原控制柜改为密封控制柜
由于原控制柜柜体无密封、无通风，使柜体中的控制设备过早老化，所以在技术改造中，将原控制柜柜体更换，重新设计制造了新控制柜，新控制柜的改进措施及特点请见文献1。
2.2 将继电器改为PLC
用PLC(可编程逻辑控制器)替换继电器有如下优点：(1)可以把继电器的硬接点变成PLC的软接点，这样使直接接触粉尘的硬接点数量大大减少，从而提高了接点的使用寿命和可靠性；(2)系统更改控制策略不需要更改硬接线，只需更改应用软件的组态(如梯形图)即可，这样使控制系统组态的灵活性大大增加，它可以根据控制对象的需求，迅速改变控制策略；(3)PLC是一种先进的自动控制装置，它是应用微型电子计算机原理和技术设计的，其环境适应能力、抗干扰能力和可靠性都较高；(4)PLC具有故障自诊断能力，出现故障时可显示故障产生的原因，帮助运行维护人员及时处理故障；(5)PLC具有通信接口，它与上位机能迅速、准确和及时地沟通信息，以便实现步调一致的控制和管理。
铁岭电厂300MW机组的给煤机控制设备选用了德国SIEMENS公司的S7-200PLC可编程控制器，它具有丰富的软件功能和较低的价格。
2.3 将EH782改为CFC一100
CFC一100是一台新型可编程序调节器，用于给煤机转速控制。CFC一100接受荷重传感器和速度传感器来的反馈信号后，将二者相乘得到了实际给煤率(量)信号。将实际给煤率(量)信号与设定的给煤率(量)(此设定信号在自动工况下来自机组的协调控制系统，随负荷增减而改变)信号相比较，根据二者偏差大小并通过变频器来控制给煤机转速，使给煤率(量)与机组负荷相适应，从而实现了锅炉燃烧的自动控制。
    CFC一100具有可靠性高、运算速度快和精度高等特点，它还具有自诊断功能和瞬时给煤量与累积给煤量的显示功能。
2.4 优化软件组态
2.4.1 给煤机启停控制
给煤机启停控制梯形图如图1所示。当工作方式开关置于就地启停方式时，PLC输入接点IO.1为ON。由于与输入接点IO.3相连的接点II.3为常闭，所以IO.3为ON。与输入接点IO.2相连的启动按钮为常开，当操作人员按下给煤机启动按钮时，1O.2为ON，中间继电器MO.O带电，并由其接点MO.O自保持。中间继电器MO.O的常开触点为ON，输出线圈QO.3带电，变频器启动，从而给煤机启动。M0.O闭合的同时输出线圈Q1.O、Q2.0和Q1.6也带电。其中Q1.O带电使给煤机就地操作面板上的运行指示灯亮，表示给煤机正在运行；Q2.O带电使主控室的给煤机正在运行指示灯亮；Q1.6带电使煤流监视器投入运行。由于中间继电器M0.0带电，其常闭触点为OFF，中间继电器MO.1失电，其相应的常闭接点MO.1断开，线圈QO.0、QO.4、QO.1及Q2.1失电，使变频器停止指示灯、给煤机停上指示灯、CFC一100停止指示灯和煤流监视器停止指示灯灭。
                          
    当操作人员按下给煤机停止按钮IO.3时，中间继电器M0.O失电，其常闭接点为ON，输出线圈QO.0、QO.4、Q1.1及Q2.1带电，停止CFC-100控制器、变频器、煤流监视器，进而给煤机停转，并伴有停止指示灯点亮。同理，当运行方式置于远方启停方式时，其工作原理同上。
2.4.2 故障报警
    给煤机故障报警梯形图如图2所示。当出现欠煤信号时，输入接点I1.O为ON。输出线圈Q1.5带电，发出声音报警信号。同时，输出线圈Q1.5的常开接点Q1