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锅炉干除灰系统输灰程控系统创新与研发

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成果主要完成人

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项目概况

一、立项背景

2008年至2018年期间共6台火力发电机组总装机容量1300MKW。3号4号机组为2台250MKW,5至8号机组机组为4台200MKW,全部配备电袋除尘器。其中,3号4号炉除灰系统配备的为干除灰系统,其设备由克莱德贝尔格曼华通物料输送有限公司,这套干除灰设备的程控也是克莱德提供配套控制系统,该控制系统通过上微机控制PCL控制器对锅炉干除灰系统进行运行控制,该系统的操作界面是显示在上微机上的全英文界面,存在工作人员不易识别、不便操作的缺点。并且该系统提供的程控画面过于简单,不能满足工人想要的对干除灰系统的运行状态的监控要求。比如一般发电厂中同时有两组以上除灰系统,而该系统仅能单一提供某一台除灰系统的运行状态,使得其它系统监控不及时;比如,在干除灰系统出现运行事故时,警示信号无法直接上传至上微机,该程控系统无法直接在操作界面给出警示等等,这些给工作人员造成很多不便。由于干除灰系统运行是否正常直接关系到电袋复合除尘器运行,一旦干除灰系统出现故障短期无法消除,将导致灰斗积灰严重,严重影响机组安全,严重时甚至为出现灰斗坍塌及电袋复合除尘器布袋烧毁、阳极板、阴极线短路掉电场等情况的发生;只有监控所有画面,及时发现问题才能避免事故的发生,本成果的实施能够反馈给操作人员的更多的运行数据、运行状态等信息,对干除灰系统的监视更加充分和全面,提高了工作效率,确保了干除灰系统运行正常。

二、内涵和主要做(方)法、原理或机理、创新亮点和值得学习借鉴之处

该发明要解决的技术问题是现有干除灰系统的输灰控制系统功能存在不足,顺序控制固化、机组工作状态反映不全面,不能满足工作人员的需要等问题。为解决上述问题,该发明提供了一种新的输灰程控系统,其具体技术方案是:

一种锅炉干除灰系统输灰程控系统,采用以微处理器为基础的PLC控制器和上微机组成,其中PLC控制器包括用于采集干除灰系统输灰运行信号的输入模块;用于分析处理输入模块采集到的信号的中央控制器;用于控制除灰系统执行器件的输出模块, PLC的中央控制器与上微机通过以太网联通;所述PLC的输入模块与干除灰系统空压机的电流互感器、压力变送器和温度传感器相连;与干除灰仓泵的料位计和电接点压力表相连;与灰斗的所有高、低料位计相连;与灰库的料位监测设备、灰位布袋除尘器压差监测设备、布袋除尘器反吹扫空气压力设备相连;与灰库的库顶布袋除尘器除尘风机、气化风机和分选系统的电流互感器、压力变送器和温度传感器相连;所述PLC的输出模块与干除灰系统的空压机的启停开关相连;与仓泵的仓泵的进料阀、排气阀、出口阀、排堵阀和灰库切换阀相连;与灰库的库顶布袋除尘器除尘风机、气化风机和分选系统启停开关相连;上微机中设有图形单元、数据分配单元、数据记录单元、数据报警单元和进程控制单元;其中:图形单元包括仿形干除灰系统各输灰机组结构的模拟图形、显示画面框架图形,图形单元中设有若干数据节点;数据分配单元将PLC输入模块采集到的数据分配到图形单元中相应的数据节点上;数据记录单元用于录入当前记录和存储历史记录;进程控制单元是向PLC发送控制信号,并按干除灰系统工作流程管理控制进程的部分;所述图形单元及分配到数据节点的上的数据在上微机中通过界面显示,所述界面上还设置有警示画面,数据报警单元是当PLC判断有异常的数据时,在警示画面上发出提示。

该发明程控系统优化后为全中文界面,方便了辅控运行员工对气力输灰系统画面的阅读,新的程控系统能够反馈给操作人员的更多的运行数据、运行状态等信息,对干除灰系统的监视更加充分和全面,提高了工作效率,为陡河厂的设备健康水平提供了良好的保证。

优选的,各干除灰系统各输灰机组结构分别具有各自的模拟图形。

优选的,仓泵、空压机、灰库分选系统、气化风系统、灰库料位计设有就地控制箱,各就地控制箱在上微机中设有相应的手动/程控操作的切换闭锁控制单元。

优选的,所述PLC输出端与仓泵各阀门为分别的独立控制,上微机实现单独控制某一阀门开/闭或单独切除某一阀门控制。

该发明中,触发预警单元的报警类型有:a)空气压缩机跳闸;b)空气压缩机故障;c)空气压缩机入口过滤器堵塞;d)空气压缩机出口压力高;e)输送管道压力过高;f)灰斗料位高; g)空气压缩机出口温度高;h)系统异常或仪表控制系统故障;i)灰库布袋除尘器压差超过定值;j)粗、细灰库灰位高于定值;k)反吹扫装置故障;l)粗、细灰库布袋除尘器反吹扫空气压力低于定值。

三、实施应用前后效果(益)情况对比

该成果于至2010年12月01日成功应用于大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂3号4号机组。该发明专利提高干除灰系统自动控制能力,优化了输灰操作画面,提升了设备的自动化程度。减少了辅控运行人员监控、操作工作量,有效的保证了机组的安全运行。

四、可推广应用范围

该发明涉及一种锅炉干除灰系统程控技术,具体涉及一种锅炉干除灰系统输灰程控系统。该发明提供一种锅炉干除灰系统输灰程控系统,由 PLC控制器和上微机组成,上微机中设有图形单元、数据分配单元、数据记录单元、数据报警单元和进程控制单元;其中:图形单元包括干除灰系统结构的模拟图形和规划显示界面的显示画面框架图形,图形单元中设有若干数据节点;数据记录单元用于记录当前和历史记录;数据分配单元将数据分配到相应的数据节点上;进程控制单元向PLC发送控制信号,并按干除灰系统工作流程管理控制进程;界面上还设置有警示画面,有异常的数据时,在警示画面上发出提示,新的程控系统能够反馈给操作人员的更多的运行数据、运行状态等信息,对干除灰系统的监视更加充分和全面,提高了工作效率。