电站稀相气力飞灰输送控制系统混流泵
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电站稀相气力飞灰输送控制系统
电站稀相气力飞灰输送控制系统 2011年12月10日 来源： 在信息高速公路突飞猛进发展的今天，计算机控制技术内涵拓宽，它集自动控制、PLC（programmable logic controller）、测量仪表、通信网络为一体，使PLC从单一逻辑功能向PCC（programmable computer controller）方向过渡，今天的PLC已可采用BASIC，C＋＋和梯形逻辑图语言，并有数据处理、PID调节及模拟处理能力；在PLC微程序中融入专家系统、模糊控制、人工智能和自诊断功能。同时，PLC与计算机系统的界限趋于模糊，两者差别极小。计算机控制技术的发展，为电站除灰系统设计与应用带来新的机遇，为电站传统除灰控制系统的改造，实现自动化提供了美好的前景。 本文仅以上海外高桥发电厂稀相气力飞灰输送控制系统为背景，结合应用中出现的问题，提出意见和建议，为今后选择或制造同类系统时提供参考。1 工艺流程及控制原理 1.1 工艺流程 图1为飞灰输送系统的工艺流程图。气力除灰系统的主要任务是将省煤器及电除尘下集灰斗所收集到的飞灰，通过气力输送排放到灰库，然后用车装运，或搅拌成湿灰装船运走。整个过程是以密封管道形式输送。稀相除灰系统的最大压力定在≤0．2MPa。图1 2×300MW机组飞灰输送系统的工艺流程（框）图 1．2 控制原理 该飞灰系统是一套微正压气力输灰装置，每台机组对应一套输灰装置，2台机组为一个控制单元，它们可以同时或单独运行。其控制原理简介如下。 a．用输送风机作为系统的动力源，将烟尘内收集到的飞灰排往灰库。 b．系统内设2根输灰管，粗、细灰分排，将省煤器和一电场里的粗灰收集起来后输送到对应机组的粗灰库。而二、三电场的细灰，则被输送到细灰库。当1＃炉粗灰管出现故障时，用细灰管将粗、细灰送至1＃或2＃细灰库。灰库也可以选择，当细灰库不能工作时，可用1＃炉或2＃炉输灰管将粗、细灰输送到1＃或2＃粗灰库；同样，当粗灰库不能工作时，可将粗、细灰输送到细灰库。 c．气锁阀从灰斗里收集灰并将灰排到正压输送管路。气锁阀工作周期为2min，根据时间分别控制气锁阀的进灰与排灰，灰斗与气锁阀的压力及气锁阀与输送管道的压力均保持平衡。为使输灰管路内的灰流量稳定，同一电场的各个气锁阀的工作周期相互错开，即有4个气锁阀在进灰，4个气锁阀在排灰，气锁阀工作的前半个周期为进灰时间，后半个周期为排灰时间。 d．灰斗气化风机通过加热管道给每个电除尘灰斗的气化板及气锁阀提供干燥的热空气，使气锁阀的灰呈流化状态。灰库气化系统将加热空气引入灰库，防止灰库内灰结块，同时使灰库内的灰呈流化装态，便于灰从灰库内排出。灰库布袋除尘器对灰库内的气灰混合物进行过滤，以保证排放空气纯度为99．9％。 e．灰库底部有干灰伸缩节卸灰装置，放灰时，收尘风机联锁自动投入，将余灰吸入灰库，确保放灰干净。另留有两个湿排灰卸载口，为湿排灰搅拌或装船。作为备用手段。2 除灰控制系统的总体设计 除灰系统的PLC控制设计是一个比较复杂的大中型程控项目，除了工艺过程本身所涉及到的气固两相流体力学计算以外，其逻辑条件比较复杂，设备选型、匹配比较特殊。有的老电厂系统改造时，仍需保留原水力排灰装置，水／气隔离阀的共存，给系统设计带来了更大的难度及提出更高的要求。 计算机控制的核心部分——可编程控制器的策略与实现是整个除灰系统实现自动化的关键部分。用户在着手解决问题时，没有现成的模式与规格，应先根据工艺要求，定义控制任务，确定设计方案，了解系统详细功能，总结所有的控制方法，操作处理流程图，用逻辑图实现流程图，分配输入／输出的I／O地址；将逻辑实现转换成PLC代码，最大限度地减少由错误理解过程而产生的错误，从而为系统控制的总体设计奠定成功的基础。 2．1 I／O离散量、模拟量设计原则 2．1．1 用电磁阀单向控制气动阀门的开、关，取其行程位置信号（O：1，I：2）。 2．1．2 对于功率较大的6kV电机（如输送风机）通过隔离继电器控制；输出取二点，运行反馈信号取一点（O：2，I：2），其本体应设置联锁保护，增加软启动保护措施，或改用变频调速装置。 2．1．3 对于380V的电机（如气化风机、收尘风机、伸缩节电机等）的启／停，应设置隔离继电器，开关输出取二点，运行反馈一点（O：2，I：1）。 2．1．4 对于现场反馈信号（加热管路压力信号、灰斗料位、输送风机出口及油冷却、滤网压差、温度、收尘风机运行），控制输入取一点（I：1），所有阀门行程限位信号（I：2）。 2．1．5 对于现场采集到电流、压力、灰位等模拟量信号（含0～5V、4～20mA），应根据实际工况，尽量采用差分形式接入程控器，这样可以减小模拟地对计算机系统的影响。所有现场弱电模拟量信号至PLC主控站、远程站的电缆均采用屏蔽电缆连接。 2．1．6 除灰控制系统I／O离散
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