论文部分内容阅读
摘要：本文针对秦皇岛电厂两台机组干排渣控制程序的分析，设计通过使用大量的顺序控制操作实现干排渣系统的自动化操作步骤，大大简化运行人员的操作。
关键词：干排渣系统;顺序控制
1 引言
一般的燃煤电厂都是选择湿式水利排渣技术，但弊端十分明显，如水资源浪费、运用复杂的技术系统、渣的综合利用价值低等。目前电厂在除灰排渣方面研究的是机组容量大的电厂灰渣处理过程。现在，干式风冷排渣系统越来越受到重视，因为它是一种新型的炉底灰渣处理系统，它改变了传统湿式水力排渣系统的运行方式，消除了因耗水而带来的一系列问题。
2 干排渣及其控制系统简介
2.1 工作原理
在锅炉正常运行的阶段，热炉渣的温度会达到850℃，通过渣井和液压关断门后会自行落到运送渣料的传送带上。在锅炉内负压作用下，自然冷风通过排机两侧侧壁的主辅通风孔和排渣机头尾部的进风口进入;热炉渣在落到传送带的过程中，会夹杂着一些没有充分燃烧的炉渣，这些炉渣会在传送带上继续燃烧，和风孔吸入的冷风逆向交换。这个过程会将热炉渣在锅炉中吸收的热量返回到锅炉内，避免了因炉渣排出而造成的热量损失，提高了锅炉的热效率。
2.2 干排渣系统的特点、参数及规格
3 每台机组中会安装一套钢带干式的排渣机，确保底渣能再干式排渣机中完全冷却，然后再将底渣通过斗式提升机运送到存放渣料的仓库。这一套系统都是计算机控制的，每台设备既可以远程操作也可以当场操作。;设有大渣监视配置，监视配置进入工业电视，根据电视画面按需排渣。采用进入单元机组DCS控制系统进行数据采集控制。为了确保灰渣装车时的安全与便捷，存放渣料的仓库会选择当场操作的方式，对装车的过程实施监控。
2.3 干排渣控制系统
控制设计将干排渣系统纳入单元机组DCS系统中，根据机组DCS设计方式将干排渣系统控制程序组态在SCS控制器中，变频器调节程序组态在MCS控制器中，就地模拟量测点和电流值组态在DAS控制器中。共增加I/O点145个，测点利用相应卡件的备用通道。控制逻辑根据厂家说明书自行设计，其中液压张紧系统和渣斗底部挤压系统的操作步骤非常复杂，因此对这两个系统控制方式设计大量顺控操作以简化运行人员的操作步骤。
3 液压张紧系统的顺控程序设计
炉渣排放后，需要输送装置将其输送至渣仓内，长距离的带式输送机需要液压张紧系统。干排渣系统中，一级钢带、二级钢带、一级清扫链和二级清扫链均配有液压张紧系统，每套液压张紧系统由张紧泵、压力测点、张紧电磁阀、蓄能器和溢流阀等装置组成。图1为张紧系统PID图。
如图1所示，M1和M2为张紧系统供油泵，3CT为张紧系统回油路电磁阀，采用单电控方式，张紧系统母管和单套张紧系统油路上均有压力测点。张紧电磁阀和放松电磁阀均为单电控电磁阀。两台油泵、3CT电磁阀和母管压力测点为四套张紧装置共用。当带式输送机正常运行时，张紧系统通过蓄能器和溢流阀将张紧系统控制在一定压力，随着带式输送机的运行，张紧系统的压力逐渐下降，当压力降到不足以满足带式输送机正常运行时，需要对张紧系统进行加压操作。
4 挤压系统的顺控程序设计
为了粉碎大渣和钢带在运输时出现故障进行检修，在渣井和风冷式钢带排渣机之间会设置一个炉底排渣挤压系统，确保可以关断门和粉碎渣块。保证开、关灵活。
这个挤压系统由多部分组成，确保炉底排渣装置可以预防较大渣块下落过程中对设备造成的破坏和结焦对钢带排渣机的破坏。对于体积正常的渣块，会落到挤压系统的隔栅上，然后挤压头会将其粉碎，经过传送带运出。由摄像系统对该过程进行监视，确保在打开和关闭的两种状态之下，传送带均可以做水平运动，关断门不会因为油缸失灵自动打开。
当钢带排渣机出現故障时，挤压头都会关闭，确保渣斗也处于关闭状态。可以满足BMCR工况时4小时的渣量而不影响锅炉的安全运行。图2为挤压系统的PID示意图：
如图2所示，M1和M2为两台挤压泵，1CT为挤压系统回油路电磁阀，采用单电控制，母管有压力测点，2CT-O和2CT-C为三位五通电磁阀的两个线圈，1Q1CT、1H1CT等12个电磁阀为挤压头控制电磁阀，采用单电控制，前后两个电磁阀为一对，挤压时同时开关实现挤压。当系统升压后，2CT-C带电时，挤压头电磁阀带电后，挤压头关;当2CT-O带电时，挤压头电磁阀带电后，挤压头开。2CT-C与2CT-O不能同时带电。
当一级钢带或一级钢带前输送环节出现故障时，需要关闭所有挤压头以防止炉渣落入钢带。该情况较为紧急，因此将该种工况设计为顺控自动操作，该操作可以快速关闭所有挤压头。在干排渣系统连锁投入的情况下，当一级钢带电机停止，该操作自动运行。图6为该程控操作流程图。
当需要紧急关闭渣仓时，两台挤压泵同时启动，目的是保持挤压系统以最大油压使挤压头以最快的速度关到位，达到封闭渣斗的目的。
输渣系统恢复正常后后，需要将挤压头全部打开，为了防止渣量过大损坏钢带，需逐一打开挤压头。
5 结束语
干排渣系统作为新增系统，对运行人员和维护人员来说比较陌生，采用大量顺控操作设计不仅大大简化运行人员的操作步骤，降低了误操作的几率，也对维护人员熟悉系统流程起到很有效的作用。
作者简介：范晓煜（1982-），男，工程师，2005年哈尔滨工业大学毕业，2013年华北电力大学工程硕士毕业，现从事电厂热控专业工作。
关键词：干排渣系统;顺序控制
1 引言
一般的燃煤电厂都是选择湿式水利排渣技术，但弊端十分明显，如水资源浪费、运用复杂的技术系统、渣的综合利用价值低等。目前电厂在除灰排渣方面研究的是机组容量大的电厂灰渣处理过程。现在，干式风冷排渣系统越来越受到重视，因为它是一种新型的炉底灰渣处理系统，它改变了传统湿式水力排渣系统的运行方式，消除了因耗水而带来的一系列问题。
2 干排渣及其控制系统简介
2.1 工作原理
在锅炉正常运行的阶段，热炉渣的温度会达到850℃，通过渣井和液压关断门后会自行落到运送渣料的传送带上。在锅炉内负压作用下，自然冷风通过排机两侧侧壁的主辅通风孔和排渣机头尾部的进风口进入;热炉渣在落到传送带的过程中，会夹杂着一些没有充分燃烧的炉渣，这些炉渣会在传送带上继续燃烧，和风孔吸入的冷风逆向交换。这个过程会将热炉渣在锅炉中吸收的热量返回到锅炉内，避免了因炉渣排出而造成的热量损失，提高了锅炉的热效率。
2.2 干排渣系统的特点、参数及规格
3 每台机组中会安装一套钢带干式的排渣机，确保底渣能再干式排渣机中完全冷却，然后再将底渣通过斗式提升机运送到存放渣料的仓库。这一套系统都是计算机控制的，每台设备既可以远程操作也可以当场操作。;设有大渣监视配置，监视配置进入工业电视，根据电视画面按需排渣。采用进入单元机组DCS控制系统进行数据采集控制。为了确保灰渣装车时的安全与便捷，存放渣料的仓库会选择当场操作的方式，对装车的过程实施监控。
2.3 干排渣控制系统
控制设计将干排渣系统纳入单元机组DCS系统中，根据机组DCS设计方式将干排渣系统控制程序组态在SCS控制器中，变频器调节程序组态在MCS控制器中，就地模拟量测点和电流值组态在DAS控制器中。共增加I/O点145个，测点利用相应卡件的备用通道。控制逻辑根据厂家说明书自行设计，其中液压张紧系统和渣斗底部挤压系统的操作步骤非常复杂，因此对这两个系统控制方式设计大量顺控操作以简化运行人员的操作步骤。
3 液压张紧系统的顺控程序设计
炉渣排放后，需要输送装置将其输送至渣仓内，长距离的带式输送机需要液压张紧系统。干排渣系统中，一级钢带、二级钢带、一级清扫链和二级清扫链均配有液压张紧系统，每套液压张紧系统由张紧泵、压力测点、张紧电磁阀、蓄能器和溢流阀等装置组成。图1为张紧系统PID图。
如图1所示，M1和M2为张紧系统供油泵，3CT为张紧系统回油路电磁阀，采用单电控方式，张紧系统母管和单套张紧系统油路上均有压力测点。张紧电磁阀和放松电磁阀均为单电控电磁阀。两台油泵、3CT电磁阀和母管压力测点为四套张紧装置共用。当带式输送机正常运行时，张紧系统通过蓄能器和溢流阀将张紧系统控制在一定压力，随着带式输送机的运行，张紧系统的压力逐渐下降，当压力降到不足以满足带式输送机正常运行时，需要对张紧系统进行加压操作。
4 挤压系统的顺控程序设计
为了粉碎大渣和钢带在运输时出现故障进行检修，在渣井和风冷式钢带排渣机之间会设置一个炉底排渣挤压系统，确保可以关断门和粉碎渣块。保证开、关灵活。
这个挤压系统由多部分组成，确保炉底排渣装置可以预防较大渣块下落过程中对设备造成的破坏和结焦对钢带排渣机的破坏。对于体积正常的渣块，会落到挤压系统的隔栅上，然后挤压头会将其粉碎，经过传送带运出。由摄像系统对该过程进行监视，确保在打开和关闭的两种状态之下，传送带均可以做水平运动，关断门不会因为油缸失灵自动打开。
当钢带排渣机出現故障时，挤压头都会关闭，确保渣斗也处于关闭状态。可以满足BMCR工况时4小时的渣量而不影响锅炉的安全运行。图2为挤压系统的PID示意图：
如图2所示，M1和M2为两台挤压泵，1CT为挤压系统回油路电磁阀，采用单电控制，母管有压力测点，2CT-O和2CT-C为三位五通电磁阀的两个线圈，1Q1CT、1H1CT等12个电磁阀为挤压头控制电磁阀，采用单电控制，前后两个电磁阀为一对，挤压时同时开关实现挤压。当系统升压后，2CT-C带电时，挤压头电磁阀带电后，挤压头关;当2CT-O带电时，挤压头电磁阀带电后，挤压头开。2CT-C与2CT-O不能同时带电。
当一级钢带或一级钢带前输送环节出现故障时，需要关闭所有挤压头以防止炉渣落入钢带。该情况较为紧急，因此将该种工况设计为顺控自动操作，该操作可以快速关闭所有挤压头。在干排渣系统连锁投入的情况下，当一级钢带电机停止，该操作自动运行。图6为该程控操作流程图。
当需要紧急关闭渣仓时，两台挤压泵同时启动，目的是保持挤压系统以最大油压使挤压头以最快的速度关到位，达到封闭渣斗的目的。
输渣系统恢复正常后后，需要将挤压头全部打开，为了防止渣量过大损坏钢带，需逐一打开挤压头。
5 结束语
干排渣系统作为新增系统，对运行人员和维护人员来说比较陌生，采用大量顺控操作设计不仅大大简化运行人员的操作步骤，降低了误操作的几率，也对维护人员熟悉系统流程起到很有效的作用。
作者简介：范晓煜（1982-），男，工程师，2005年哈尔滨工业大学毕业，2013年华北电力大学工程硕士毕业，现从事电厂热控专业工作。