火力發電廠輸煤系統智能化控制的應用與研究

顧小山

【摘 要】近年來社會用電需求的不斷增大，電力工程建設數量也逐漸增多。火力發電廠在實際運營過程中輸煤系統自動化的應用使得電廠整體的自動化水平得到了有效提升，但是輸煤系統在實際運行過程中仍然存在很多問題，對整個系統運行的安全性形成了極大威脅。本文就火力發電廠輸煤系統智能化控制的應用展開探討。

【關鍵詞】火力發電;輸煤系統;智能化

引言

近年來，工業工廠的數量急速增加，使得我國在工業生產中所需的電量不斷增多，為了滿足用戶的用電量，火力發電廠的原料煤需求量加大。因此，火力發電廠的輸煤系統要保持安全穩定的運行狀態，保證給煤操作。由于傳統的輸煤系統在控制上已經難以滿足火力發電廠的技術要求，為了能夠提高系統的控制性能，火力發電廠現都采用智能化的控制系統，從而提高傳統輸煤自動化系統的控制水平，有效提升發電廠的生產效率。

1電廠燃料輸煤系統安全運行原則

要保證電廠燃料輸煤系統運行的安全性必須要遵循以下一些原則。（1）針對正常上煤環節可以合理的使用程控室實現對輸煤系統的運行的有效控制，而對每個設備的就地控制可以在設備檢修后的試運行時進行系統安全運行控制。（2）針對電磁除鐵器以及除塵設備的啟動可以充分利用上一級輸送帶啟動來實現，針對正常的停機操作則主要采取之后停機方式。（3）通常情況下，整個輸煤系統中的各個設備要保證其聯鎖的方向與煤流的運動方向相反，這樣在設備出現故障的時候能夠同時利用聯鎖實現前面設備的停機。（4）在系統實際運行過程中，除了設備產生故障，否則，不應該將設備聯鎖解除，設備啟動之前，要保證安全措施到位。啟動過程中，要保證預告鈴聲持續運行超過30秒。而且要響鈴兩次以上。（5）通常情況下，要針對整個輸煤系統的整體運行流程配備相應的備用流程，這樣才能在發生突發狀況的時候，實現雙線路上煤，不會對電廠的輸煤造成影響。（6）要盡可能地實現防閉塞裝置與堵煤信號的聯動，這樣才能在系統出現堵煤信號的時候實現與相應防閉塞裝置的聯動并產生振動，這樣就能保證輸煤系統上煤的通暢性。

2輸煤系統整體工藝流程

目前，我國的火力發電廠種類較多，不同地區的發電廠存在著一定的區別，如給煤時的環境條件、向發電廠送煤的方式等，這些都導致火力發電廠在輸送煤上有著多樣性特征，但在本質上也存在著相同點。火力發電廠的輸煤系統可分為卸煤、堆煤、上煤以及配煤4個部分：卸煤通常會采用自動化卸煤一體機完成操作，有效簡化步驟，提高工作效率;堆煤是將煤料卸在指定位置，提高煤場空間利用率;上煤是將存儲的煤料通過給煤系統運到煤倉，此過程設備分布較為分散，且對工藝的要求復雜，需要使用智能化程控系統完成各個子設備的調控協作;配煤是電廠需保證每日發電量并減少資源浪費所制定的給煤量，以使煤倉中能夠擁有足夠的煤料。

3輸煤系統智能化控制方法

3.1健全輸送帶檢修制度

作業之前，相關工作人員要嚴格按照標準流程的要求驗收輸送帶，完成相應的安裝工作，為輸送帶的安全運行提供必要保障。在輸煤系統運行過程中要嚴格按照相關標準規定的要求，對輸送帶進行嚴格檢查，對輸送帶在運行過程中可能出現打滑、撕裂、拉斷、跑偏等問題的各個環節的安全隱患進行嚴格檢查，對輸送帶在運行過程中的運行速度、調偏裝置、驅動滾筒、托輥以及輸煤量等因素進行密切關注，將對輸煤系統運行的影響降到最低程度，充分保證整個輸煤系統運行的安全性以及穩定性。

3.2設計輸煤系統的下機位

火力發電廠輸煤系統的控制目標是要實現基本的輸煤智能化控制要求，在硬件設計過程中要強調系統的經濟性及實用性。要想實現輸煤系統的智能化控制，首先要設計系統的下機位，一般在此環節設計中都會采用DCS控制邏輯程序，該邏輯語言十分豐富且靈活性強，且支持帶電拔插，在線下載新增加的控制邏輯程序和添加I/O模板等。火力發電廠的輸煤控制系統的功能比較復雜，因此使用DCS控制系統對輸煤皮帶機、除塵器、碎煤機等的過程I/O智能化結構單元與主控單元通過網絡連接，實現數據處理和控制運算工作，充分提高系統安全穩定性。

3.3減速器和滾動軸承的檢修

通常在火力發電廠的運轉過程中，減速器和滾動軸承的事故通常是由于人員的不當操作和維護不到位造成的。減速器對于火力發電廠輸煤設備的應用具有重要的保證意義。只有增強減速機應用管理措施的實施效果，才能滿足整個設備應用管理實踐能力的提高。需要注意的是，在實施變速箱設備管理措施時，有必要在整個設備的實施過程中注意對齒輪邊緣檢修點的控制，以確保對整個設備管理的科學管理得以實施。在齒輪邊緣檢修點的控制處理中，將減速器的整個檢修周期控制在2000h，也就是說，當減速器運行2000h，請執行檢修和保養措施。根據減速器設備漏油的原因，及時分析整個設備中有漏油的零件，標記漏油部位并對該部位進行處理，提高設備檢修效果。及時檢查轉動設備的磨損狀況，為煤炭輸送設備的安全生產和運行提供保證。轉動部件應根據不同的標準拆卸，仔細檢查軸承的每個位置，以防止發生故障。同時，應收集數據信息，并根據國家或行業的有關規定對軸承進行檢修，判斷和鑒定軸承是否可繼續使用。

3.4調試系統并完成上機位的組態設計

在火力發電廠的輸煤系統智能化控制中，系統要想實現有效的控制，保證輸煤系統的安全穩定運行，還需要對上位機邏輯組態實施監控。首先，在設計系統的監控功能時，要保證系統在運行狀態時可以實時監控到預計的給煤量、皮帶的傳送率、總輸煤量等相關參數信息。其次，可以根據實際的輸煤環節擁有對各個機械設備的啟停權限，可以讓技術員清晰地監控到輸煤的動態過程變化，從而有助于技術員對設備進行定制，及時調節皮帶的傳送速度，保證輸煤量滿足系統要求。最后，可以對故障系統進行回顧時查詢與記錄，以便于技術員到達故障設備后及時準確地解決故障問題。我國火力發電廠所使用的上機位組態設計軟件通常有MCGS、IFIX等，其中MCGS功能十分強大，可以進行數據處理、信號采集、報警提示等，且能夠采集并精準的檢測到現場的信號，監控界面也比較直觀，如今在我國大多數火力發電廠的上機位組態設計中廣泛應用。

3.5加強意外狀況的防范

輸煤系統在實際運行的過程中要高度重視意外狀況的發生，對環境、氣候等意外突發狀況做好相應的應急處置準備，結合輸煤系統實際的運行狀況及時調整系統運行，實現對設備檢修人員以及值班人員的合理安排，保障在輸煤系統運行過程中能夠充分發揮出檢修人員的作用，及時排除設備運行過程中產生的故障，并針對備用設備進行妥善準備，避免設備故障導致系統運行停止的現象。

結語

目前，火力發電廠處于我國電力行業中的主導地位，而在輸煤過程中，煤量的不確定性及復雜性導致輸煤控制難以保持控制效果，促使煤料在運輸過程中出現不必要的資源浪費。因此，提升輸煤系統的控制精度，保證輸煤系統的有效運行，對智能化的控制系統要求也越來越嚴格。

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（作者單位：大唐山東電力檢修運營有限公司）