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摘要：文章根据河津发电厂二期2×300 MW机组除灰系统的控制性能要求，采用“上位机＋PLC”的方式实现了对除灰系统的集中控制。系统设计具有抗干扰能力强，稳定性好，使用寿命长，扩展方便等优点。
关键词：除灰系统；PLC；浓相正压
中图分类号：TM621.7文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）09－0026－02
1工程概述
河津发电厂二期2×300 MW机组锅炉飞灰处理采用德国moller公司设计的双套管紊流浓相正压气力输送系统，通过气力将电除尘器灰斗收集的飞灰用管道输送到约900 m的灰库。
每台炉配置两台双室五电场静电除尘器，每个电场对应1个灰斗，共布置有20个灰斗，每个灰斗下接1台压力罐。输灰系统共分6个单元，4个一电场分成2组为输灰一、二单元，称为粗灰单元，公用1根粗灰管，其余二、三、四、五电场每列为1个单元，依次为三、四、五、六单元，称为细灰单元，共用1根细灰管，实现粗细分排。除灰系统的输送压缩空气由输送空压机站内的输灰空压机提供。两台炉共设6台喷油螺杆空压机，正常工况下，每台炉输灰空压机两台运行1台备用。输灰系统图见图1。
除灰系统共设3座灰库，其中#3、#4炉各设一座粗灰库，另一座细灰库为#3、#4炉公用，两座粗灰库互为备用。每座灰库顶部安装1台排气过滤器和1台排气风机，用于排出灰库气灰混合物中的空气而又不污染环境。两座粗灰库分别配置两套湿灰卸灰系统和1套干灰卸灰系统，细灰库配置1套湿灰卸灰系统和1套干灰卸灰系统。灰库压缩空气由两台螺杆式空压机供给，1台运行，1台备用；为保证压缩空气品质，其出口配有一套吸附式干燥器。
2除灰监控系统的配置
为保证除灰控制系统的可靠性，以及出于防尘、防干扰等因素的考虑，河津发电厂二期除灰监控系统采用集中监控为主（程序控制），远方手动和就地设手动控制箱为辅的控制方案。该系统主要由上位机系统、PLC控制系统、就地控制箱组成。
2.1上位机系统
上位机系统主要由工控机、监视器、打印机等组成，共设3台操作员站，分别布置在除灰控制室、灰库控制室内。除灰控制室两台操作员站互为备用，可实现对#3、#4炉输灰系统及二期灰库系统的运行管理，灰库控制室操作员站用于对灰库设备的运行管理。工控机采用Adventech公司的IPC－610，平台软件采用比较稳定的WIN2000，组态软件选用GE公司的ifix。通过ifix良好的用户界面，可实现对除灰系统运行工况的实时显示、记录、报警及打印功能，以及对就地设备的程控操作及远方手动操作。
2.2PLC控制系统
PLC控制系统采用3套SIEMENS公司的S7－400 PLC，分别用于对#3、#4炉输灰系统及二期灰库系统各设备的控制。S7－400 PLC为双机热备冗余配置，可靠性高。通过编程软件可实现对控制设备的编程和调试功能。#3炉、#4炉、灰库PLC以及3套操作员站通过工业以太网进行连接。二期灰网配置图见图2。
图2二期灰网配置图
2.3就地控制箱
为实现灵活的控制方式，方便设备的检修和调试，一些重要设备配有就地控制箱，如输灰空压机、排气风机、灰库卸灰系统等。
3除灰系统控制特点
3.1装灰控制
输灰系统控制以每个输灰单元为1组，进料控制采用“料位”和“时间”两种方式，其中“料位”控制优先，当任一条件满足时，输灰单元内各压力罐进灰阀、乏气阀关闭，该单元进入输灰或等待状态。
3.2输灰控制
输灰系统按照“FIFO”（先入先出）控制方式程控输灰，各单元输灰过程如下：开启输灰阀、
加气室进气阀、单元进气总阀、加
气室进气旁路阀，输灰空压机加载，
将压力罐内的气灰混合物通过输灰
管道输送至灰库。输灰过程结束条
件为：达到最大输灰时间、母管压
力低于设定压力，输灰程序自动结
束后再进入装灰状态。输灰单元压
力曲线图见图3（上方为空气母管
压力，下方为输灰管道压力）。
输灰系统有两种运行方式可供
选择：粗细灰管联锁（单管输送）、粗细灰管解锁（双管输送），运行方式选择通过输灰主画面上的输灰方式选择开关进行操作。
在单管输送状态下，各单元进气管道手动阀打开、进气旁路管道（装有节流孔板）手动阀关闭，每次只允许一个输灰单元按照“FIFO”顺序进行程控输灰。在此方式下，输灰空压机2台运行。输灰单元内各阀门根据空气母管压力、单元压力进行控制。压力定值，见表1。
表1单管输送方式下的压力定值
序号 条件 过程控制
1 空气母管压力＜0.19 MPa 一、二单元输灰过程结束
2 空气母管压力＜0.19 MPa 三、四、五、六单元输灰过程结束
3 空气母管压力＞0.55 MPa 允许输送
4 空气母管压力＜0.30 MPa 单元加气室进气旁路阀关闭
5 空气母管压力＞0.35 MPa 单元加气室进气旁路阀开启
6 空气母管压力＜0.50 MPa 单元进气阀开启
7 空气母管压力＞0.55 MPa 单元进气阀关闭
8 空气母管压力＞0.63 MPa 堵管
9 单元压力＜0.05 MPa 关闭输灰阀
在双管输送状态下，各单元进气管道手动阀关闭、进气旁
路管道（装有节流孔板）手动阀打开，粗、细灰单元分别按照“FIFO”顺序进行程控输灰。在此方式下，输灰空压机3台运行。输灰单元内各阀门根据空气母管压力、输灰管压力进行控制。压力定值，见表2。
表2双管输送方式下的压力定值
序号 条件 过程控制
1 粗灰管压力＜0.15 MPa 一、二单元输灰过程结束
2 细灰管压力＜0.15 MPa 三、四、五、六单元输灰过程结束
3 空气母管压力＞0.45 MPa 允许输送
4 粗（细）灰管压力＜0.25 MPa 单元加气室进气旁路阀关闭
5 粗（细）灰管压力＞0.30 MPa 单元加气室进气旁路阀开启
6 粗（细）灰管压力＜0.32 MPa 单元进气阀开启
7 粗（细）灰管压力＞0.38 MPa 单元进气阀关闭
8 粗（细）灰管压力＞0.45 MPa 堵管
9 粗（细）灰管压力＜0.05 MPa 关闭输灰阀
单管输送方式用于灰量正常工况下；双管输送方式用于煤质差、灰分高工况下，可将输灰系统出力提高约1/3。
3.3输灰空压机控制
通过操作员站可对输灰空压机的状态（运行、加载、故障、主电机电流值等）进行监视，实现空压机的远方启/停操作。
输灰空压机也可以通过就地控制箱上的控制面板实现空压机的启/停，运行参数设置、状态查看等功能。
3.4灰库卸灰控制
三座灰库分别配置一套控制柜，柜内装有OMRON公司的CPM小型PLC，用于对湿灰、干灰的装车操作进行自动控制；此外，可通过旋钮、指示灯等控制元件实现卸灰过程的手动控制。卸灰系统采用独立的控制系统，降低了灰库控制PLC的工作量，提高了整个除灰PLC系统的稳定性。
4结束语
本文提出的“上位机＋PLC”组成的控制系统，实现了浓相正压输灰系统的程控运行，系统操作简便，系统设计具有抗干扰能力强、稳定性好、使用寿命长、扩展方便等优点。
参考文献：
［1］李培荣等.发电厂除灰控制技术［M］.北京：化学工业出版社，2006.01.01.
［2］王自立.火电厂双套管正压浓相除灰系统的应用与完善［J］.电力建设，2004（1）：12～15.
（编辑：王昕敏）
关键词：除灰系统；PLC；浓相正压
中图分类号：TM621.7文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）09－0026－02
1工程概述
河津发电厂二期2×300 MW机组锅炉飞灰处理采用德国moller公司设计的双套管紊流浓相正压气力输送系统，通过气力将电除尘器灰斗收集的飞灰用管道输送到约900 m的灰库。
每台炉配置两台双室五电场静电除尘器，每个电场对应1个灰斗，共布置有20个灰斗，每个灰斗下接1台压力罐。输灰系统共分6个单元，4个一电场分成2组为输灰一、二单元，称为粗灰单元，公用1根粗灰管，其余二、三、四、五电场每列为1个单元，依次为三、四、五、六单元，称为细灰单元，共用1根细灰管，实现粗细分排。除灰系统的输送压缩空气由输送空压机站内的输灰空压机提供。两台炉共设6台喷油螺杆空压机，正常工况下，每台炉输灰空压机两台运行1台备用。输灰系统图见图1。
除灰系统共设3座灰库，其中#3、#4炉各设一座粗灰库，另一座细灰库为#3、#4炉公用，两座粗灰库互为备用。每座灰库顶部安装1台排气过滤器和1台排气风机，用于排出灰库气灰混合物中的空气而又不污染环境。两座粗灰库分别配置两套湿灰卸灰系统和1套干灰卸灰系统，细灰库配置1套湿灰卸灰系统和1套干灰卸灰系统。灰库压缩空气由两台螺杆式空压机供给，1台运行，1台备用；为保证压缩空气品质，其出口配有一套吸附式干燥器。
2除灰监控系统的配置
为保证除灰控制系统的可靠性，以及出于防尘、防干扰等因素的考虑，河津发电厂二期除灰监控系统采用集中监控为主（程序控制），远方手动和就地设手动控制箱为辅的控制方案。该系统主要由上位机系统、PLC控制系统、就地控制箱组成。
2.1上位机系统
上位机系统主要由工控机、监视器、打印机等组成，共设3台操作员站，分别布置在除灰控制室、灰库控制室内。除灰控制室两台操作员站互为备用，可实现对#3、#4炉输灰系统及二期灰库系统的运行管理，灰库控制室操作员站用于对灰库设备的运行管理。工控机采用Adventech公司的IPC－610，平台软件采用比较稳定的WIN2000，组态软件选用GE公司的ifix。通过ifix良好的用户界面，可实现对除灰系统运行工况的实时显示、记录、报警及打印功能，以及对就地设备的程控操作及远方手动操作。
2.2PLC控制系统
PLC控制系统采用3套SIEMENS公司的S7－400 PLC，分别用于对#3、#4炉输灰系统及二期灰库系统各设备的控制。S7－400 PLC为双机热备冗余配置，可靠性高。通过编程软件可实现对控制设备的编程和调试功能。#3炉、#4炉、灰库PLC以及3套操作员站通过工业以太网进行连接。二期灰网配置图见图2。
图2二期灰网配置图
2.3就地控制箱
为实现灵活的控制方式，方便设备的检修和调试，一些重要设备配有就地控制箱，如输灰空压机、排气风机、灰库卸灰系统等。
3除灰系统控制特点
3.1装灰控制
输灰系统控制以每个输灰单元为1组，进料控制采用“料位”和“时间”两种方式，其中“料位”控制优先，当任一条件满足时，输灰单元内各压力罐进灰阀、乏气阀关闭，该单元进入输灰或等待状态。
3.2输灰控制
输灰系统按照“FIFO”（先入先出）控制方式程控输灰，各单元输灰过程如下：开启输灰阀、
加气室进气阀、单元进气总阀、加
气室进气旁路阀，输灰空压机加载，
将压力罐内的气灰混合物通过输灰
管道输送至灰库。输灰过程结束条
件为：达到最大输灰时间、母管压
力低于设定压力，输灰程序自动结
束后再进入装灰状态。输灰单元压
力曲线图见图3（上方为空气母管
压力，下方为输灰管道压力）。
输灰系统有两种运行方式可供
选择：粗细灰管联锁（单管输送）、粗细灰管解锁（双管输送），运行方式选择通过输灰主画面上的输灰方式选择开关进行操作。
在单管输送状态下，各单元进气管道手动阀打开、进气旁路管道（装有节流孔板）手动阀关闭，每次只允许一个输灰单元按照“FIFO”顺序进行程控输灰。在此方式下，输灰空压机2台运行。输灰单元内各阀门根据空气母管压力、单元压力进行控制。压力定值，见表1。
表1单管输送方式下的压力定值
序号 条件 过程控制
1 空气母管压力＜0.19 MPa 一、二单元输灰过程结束
2 空气母管压力＜0.19 MPa 三、四、五、六单元输灰过程结束
3 空气母管压力＞0.55 MPa 允许输送
4 空气母管压力＜0.30 MPa 单元加气室进气旁路阀关闭
5 空气母管压力＞0.35 MPa 单元加气室进气旁路阀开启
6 空气母管压力＜0.50 MPa 单元进气阀开启
7 空气母管压力＞0.55 MPa 单元进气阀关闭
8 空气母管压力＞0.63 MPa 堵管
9 单元压力＜0.05 MPa 关闭输灰阀
在双管输送状态下，各单元进气管道手动阀关闭、进气旁
路管道（装有节流孔板）手动阀打开，粗、细灰单元分别按照“FIFO”顺序进行程控输灰。在此方式下，输灰空压机3台运行。输灰单元内各阀门根据空气母管压力、输灰管压力进行控制。压力定值，见表2。
表2双管输送方式下的压力定值
序号 条件 过程控制
1 粗灰管压力＜0.15 MPa 一、二单元输灰过程结束
2 细灰管压力＜0.15 MPa 三、四、五、六单元输灰过程结束
3 空气母管压力＞0.45 MPa 允许输送
4 粗（细）灰管压力＜0.25 MPa 单元加气室进气旁路阀关闭
5 粗（细）灰管压力＞0.30 MPa 单元加气室进气旁路阀开启
6 粗（细）灰管压力＜0.32 MPa 单元进气阀开启
7 粗（细）灰管压力＞0.38 MPa 单元进气阀关闭
8 粗（细）灰管压力＞0.45 MPa 堵管
9 粗（细）灰管压力＜0.05 MPa 关闭输灰阀
单管输送方式用于灰量正常工况下；双管输送方式用于煤质差、灰分高工况下，可将输灰系统出力提高约1/3。
3.3输灰空压机控制
通过操作员站可对输灰空压机的状态（运行、加载、故障、主电机电流值等）进行监视，实现空压机的远方启/停操作。
输灰空压机也可以通过就地控制箱上的控制面板实现空压机的启/停，运行参数设置、状态查看等功能。
3.4灰库卸灰控制
三座灰库分别配置一套控制柜，柜内装有OMRON公司的CPM小型PLC，用于对湿灰、干灰的装车操作进行自动控制；此外，可通过旋钮、指示灯等控制元件实现卸灰过程的手动控制。卸灰系统采用独立的控制系统，降低了灰库控制PLC的工作量，提高了整个除灰PLC系统的稳定性。
4结束语
本文提出的“上位机＋PLC”组成的控制系统，实现了浓相正压输灰系统的程控运行，系统操作简便，系统设计具有抗干扰能力强、稳定性好、使用寿命长、扩展方便等优点。
参考文献：
［1］李培荣等.发电厂除灰控制技术［M］.北京：化学工业出版社，2006.01.01.
［2］王自立.火电厂双套管正压浓相除灰系统的应用与完善［J］.电力建设，2004（1）：12～15.
（编辑：王昕敏）