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摘 要：本文以锦州节能热电股份有限公司锅炉除尘输灰系统项目为背景，叙述了气力输灰系统的工艺流程及控制要求，介绍了控制系统的构成、控制方式组成以及采用PLC顺序控制功能的实现方法。
关键词：除尘 输灰系统 PLC 控制方式
锦州节能热电股份有限公司自1992年开始建设，经过三期扩容改造后，先后投产了5台75吨/小时循环硫化床锅炉和1台130吨/小时循环硫化床锅炉，锅炉烟气除尘系统原采用陶瓷多管除尘器，除尘效果很不理想。随着近几年国家对节能环保要求的逐步提高，2009年开始公司对除尘器和输灰系统进行了改造，采用了电除尘和干式气力输灰装置。在气力输灰系统中，由于现场环境比较恶劣，工况复杂且控制点较多，一般传统的控制系统很难达到控制要求，因而选用了PLC可编程控制器。由于PLC控制器具有抗干扰能力强，可靠性高，使用方便等特点因此被广泛选用。本文以锦州节能热电股份有限公司输灰系统为例，对系统采用PLC控制的实现方法进行阐述。
1 系统工艺流程及控制要求
锦州节能热电股份有限公司共有6台锅炉，除尘系统采用了电除尘和气力输灰装置，每台锅炉烟道尾部连接共3台电场集灰装置，（6号炉为4台）每个电场包括一组单仓泵，在每个单仓泵附近配置一个就地控制箱，利用控制箱盘面上的手动开关，可以对现场阀门进行手动操作和现场调试。下面以单个仓泵为例来说明具体的工艺流程。
1.1工艺流程
在锅炉正常运行过程中，飞灰沉积在除尘器出口，落入安装在布袋除尘器下方发送设备（单仓泵）中，然后被气力输送至灰库。发送设备进料圆顶阀打开，物料在重力作用下落进发送设备中。在物料填充的过程中平衡阀将打开使空气从发送设备内排出，此时管路上的出料阀关闭以阻止空气通过输送管线被吸进除尘器。当发送设备内任一料位计被覆盖显示（或设定进料时间到）表示发送设备内已充满时，经过一个短延迟，使发送设备被完全充满，然后平衡阀及进料圆顶阀关闭。当所有的平衡阀及进料圆顶阀都已关闭并且密封后，出料阀、补气阀、进气阀依次打开。然后压缩空气将进入所有发送设备内，将灰通过管道输送到灰库。当物料被输送至灰库后，发出输送管道压力下降的信号（现场可调，正常设定低于0.003MP）输送空气阀关闭，完成一次循环。
1.2控制要求
（1）实现出灰过程的自动化，为便于操作调整及应急处理，应能随时切换到手动控制状态；
（2）当操作室内的“远程/就地”开关打到就地位置时自动停止出灰；
（3）仓泵的料位和进料时间双重控制，进料料位和进料时间任意一个达到要求都作为仓泵料满对待。
（4）当发生灰管堵塞和各阀门位置错误后，系统发出报警直至故障排除。
（5）当各气源压力低于设定值后系统将停止运行。
2控制系统构成及控制方式要求
2.1系统构成
输灰控制系统采用欧母龙公司PLC可编程控制器进行控制，工作站采用两台工控机，通过组态王软件对控制系统进行画面组态和系统编程通讯。6台炉输灰设置一套PLC控制，I/O接口模块安装在两块控制柜中，通过驱动电源控制现场电磁阀，来达到控制现场气力输灰装置装置的作用。运行人员通过控制室内的两台CRT工作站的监控画面进行集中监视、管理和控制，两台电脑画面可以互相切换以达到相互备用的目的，在集控室内实现对灰气力输送系统的监视控制，系统运行以程序控制为主，也可进行就地和远方手操。
2.2监控内容
（1）输灰系统阀位。
（2）灰库高/低料位。
（3）执行机构用气压力低。
（4）进料阀密封圈压力。
（5）灰库库顶切换阀切换状态。
（6）输灰管道压力。
（7）气源压力。
2.3系统控制方式
系统控制方式分为自动和手动控制，当运行自动方式时，系统根据发送器料位或间隔时间自动运行。输送程序运行时，程序将对粗细灰库料位、输送气源压力和仪用气源压力做出判断，如粗细灰库料位为高时，粗细灰库料位高报警，输送气源压力和仪用气源压力低时，控制系统停止运行。当运行手动方式时，可对每个仓泵进行远方手动操作。
3軟件设计
3.1 系统界面设计
系统界面由干灰气力输送系统总图（图1）和空压机数据系统总图（图2）组成。在干灰气力输送系统主画面中，可以选择要操作的仓泵和要启停的系统进行操作，运行人员可以观察每个仓泵的运转情况，也可对每个仓泵进行远方操作或根据运行情况对系统参数进行设定，以保证系统的正常运行并可对历史曲线进行查询。故障发生后，可以在操作画面进行故障的处理。操作画面如图1
在空压机数据系统总图中可以对各个气源的压力流量进行监测，同时两台电脑画面可以互相切换相互备用。
3.2 系统程序设计
系统在上位机中通过组态王软件根据系统工作流程进行各画面组态，以及编程和PLC通讯。
系统工作流程：当系统运行自动方式时，系统首先判断报警停机条件是否存在，如不存在，系统将根据发送器料位或间隔时间运行。当发送器料位到或间隔时间到时关进料阀→延时5秒→密封圈加压→延时3秒→检测密封压力，若低于设定值0.4MPa，控制系统发出报警；如密封压力达到要求，开出料阀→延时5秒→检测出料阀是否在开位，不是则控制系统发出报警；若在开位，开补气阀→延时2秒→开进气阀→延时60秒→检测输气管道压力，若高于设定值0.03MPa，则控制系统发出报警、关进气阀、补气阀暂停系统；若低，关进气阀、补气阀→关出料阀→密封圈泄压→延时5秒→开进料阀→检测系统是否手动，若是就地手动，若不是→系统循环。
自动控制流程为：发送器料位到或间隔时间到关进料阀→延时5秒→密封圈加压→延时2秒→开出料阀→延时5秒→开补气阀→延时2秒→开进气阀→延时60秒→关进气阀、补气阀→关出料阀→密封圈泄压→延时5秒→开进料阀→系统循环。
4 结束语
锦州节能热电股份有限公司除尘输灰系统改造后，采用了PLC控制技术，较之前的传统控制方式可靠性显著提高，并且维护使用方便，整个系统实现了自动控制，很好的满足工艺要求。通过几年来的运行，取得了很好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]尹颖 陈小丽 袁雪怡.PLC在锅炉干式出灰系统改造中的应用.（J） 电工技术2008 第8期
作者简介：夏宏 男1962年出生，辽宁锦州人，工程师，辽宁工业大学自动化仪表专业毕业，从事电厂热工仪表技术工作，现任锦州节能热电股份有限公司热工分场副主任。
关键词：除尘 输灰系统 PLC 控制方式
锦州节能热电股份有限公司自1992年开始建设，经过三期扩容改造后，先后投产了5台75吨/小时循环硫化床锅炉和1台130吨/小时循环硫化床锅炉，锅炉烟气除尘系统原采用陶瓷多管除尘器，除尘效果很不理想。随着近几年国家对节能环保要求的逐步提高，2009年开始公司对除尘器和输灰系统进行了改造，采用了电除尘和干式气力输灰装置。在气力输灰系统中，由于现场环境比较恶劣，工况复杂且控制点较多，一般传统的控制系统很难达到控制要求，因而选用了PLC可编程控制器。由于PLC控制器具有抗干扰能力强，可靠性高，使用方便等特点因此被广泛选用。本文以锦州节能热电股份有限公司输灰系统为例，对系统采用PLC控制的实现方法进行阐述。
1 系统工艺流程及控制要求
锦州节能热电股份有限公司共有6台锅炉，除尘系统采用了电除尘和气力输灰装置，每台锅炉烟道尾部连接共3台电场集灰装置，（6号炉为4台）每个电场包括一组单仓泵，在每个单仓泵附近配置一个就地控制箱，利用控制箱盘面上的手动开关，可以对现场阀门进行手动操作和现场调试。下面以单个仓泵为例来说明具体的工艺流程。
1.1工艺流程
在锅炉正常运行过程中，飞灰沉积在除尘器出口，落入安装在布袋除尘器下方发送设备（单仓泵）中，然后被气力输送至灰库。发送设备进料圆顶阀打开，物料在重力作用下落进发送设备中。在物料填充的过程中平衡阀将打开使空气从发送设备内排出，此时管路上的出料阀关闭以阻止空气通过输送管线被吸进除尘器。当发送设备内任一料位计被覆盖显示（或设定进料时间到）表示发送设备内已充满时，经过一个短延迟，使发送设备被完全充满，然后平衡阀及进料圆顶阀关闭。当所有的平衡阀及进料圆顶阀都已关闭并且密封后，出料阀、补气阀、进气阀依次打开。然后压缩空气将进入所有发送设备内，将灰通过管道输送到灰库。当物料被输送至灰库后，发出输送管道压力下降的信号（现场可调，正常设定低于0.003MP）输送空气阀关闭，完成一次循环。
1.2控制要求
（1）实现出灰过程的自动化，为便于操作调整及应急处理，应能随时切换到手动控制状态；
（2）当操作室内的“远程/就地”开关打到就地位置时自动停止出灰；
（3）仓泵的料位和进料时间双重控制，进料料位和进料时间任意一个达到要求都作为仓泵料满对待。
（4）当发生灰管堵塞和各阀门位置错误后，系统发出报警直至故障排除。
（5）当各气源压力低于设定值后系统将停止运行。
2控制系统构成及控制方式要求
2.1系统构成
输灰控制系统采用欧母龙公司PLC可编程控制器进行控制，工作站采用两台工控机，通过组态王软件对控制系统进行画面组态和系统编程通讯。6台炉输灰设置一套PLC控制，I/O接口模块安装在两块控制柜中，通过驱动电源控制现场电磁阀，来达到控制现场气力输灰装置装置的作用。运行人员通过控制室内的两台CRT工作站的监控画面进行集中监视、管理和控制，两台电脑画面可以互相切换以达到相互备用的目的，在集控室内实现对灰气力输送系统的监视控制，系统运行以程序控制为主，也可进行就地和远方手操。
2.2监控内容
（1）输灰系统阀位。
（2）灰库高/低料位。
（3）执行机构用气压力低。
（4）进料阀密封圈压力。
（5）灰库库顶切换阀切换状态。
（6）输灰管道压力。
（7）气源压力。
2.3系统控制方式
系统控制方式分为自动和手动控制，当运行自动方式时，系统根据发送器料位或间隔时间自动运行。输送程序运行时，程序将对粗细灰库料位、输送气源压力和仪用气源压力做出判断，如粗细灰库料位为高时，粗细灰库料位高报警，输送气源压力和仪用气源压力低时，控制系统停止运行。当运行手动方式时，可对每个仓泵进行远方手动操作。
3軟件设计
3.1 系统界面设计
系统界面由干灰气力输送系统总图（图1）和空压机数据系统总图（图2）组成。在干灰气力输送系统主画面中，可以选择要操作的仓泵和要启停的系统进行操作，运行人员可以观察每个仓泵的运转情况，也可对每个仓泵进行远方操作或根据运行情况对系统参数进行设定，以保证系统的正常运行并可对历史曲线进行查询。故障发生后，可以在操作画面进行故障的处理。操作画面如图1
在空压机数据系统总图中可以对各个气源的压力流量进行监测，同时两台电脑画面可以互相切换相互备用。
3.2 系统程序设计
系统在上位机中通过组态王软件根据系统工作流程进行各画面组态，以及编程和PLC通讯。
系统工作流程：当系统运行自动方式时，系统首先判断报警停机条件是否存在，如不存在，系统将根据发送器料位或间隔时间运行。当发送器料位到或间隔时间到时关进料阀→延时5秒→密封圈加压→延时3秒→检测密封压力，若低于设定值0.4MPa，控制系统发出报警；如密封压力达到要求，开出料阀→延时5秒→检测出料阀是否在开位，不是则控制系统发出报警；若在开位，开补气阀→延时2秒→开进气阀→延时60秒→检测输气管道压力，若高于设定值0.03MPa，则控制系统发出报警、关进气阀、补气阀暂停系统；若低，关进气阀、补气阀→关出料阀→密封圈泄压→延时5秒→开进料阀→检测系统是否手动，若是就地手动，若不是→系统循环。
自动控制流程为：发送器料位到或间隔时间到关进料阀→延时5秒→密封圈加压→延时2秒→开出料阀→延时5秒→开补气阀→延时2秒→开进气阀→延时60秒→关进气阀、补气阀→关出料阀→密封圈泄压→延时5秒→开进料阀→系统循环。
4 结束语
锦州节能热电股份有限公司除尘输灰系统改造后，采用了PLC控制技术，较之前的传统控制方式可靠性显著提高，并且维护使用方便，整个系统实现了自动控制，很好的满足工艺要求。通过几年来的运行，取得了很好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]尹颖 陈小丽 袁雪怡.PLC在锅炉干式出灰系统改造中的应用.（J） 电工技术2008 第8期
作者简介：夏宏 男1962年出生，辽宁锦州人，工程师，辽宁工业大学自动化仪表专业毕业，从事电厂热工仪表技术工作，现任锦州节能热电股份有限公司热工分场副主任。