管海民 金俊杰

摘要：針對(duì)浙能樂清發(fā)電有限責(zé)任公司輸煤程控的特點(diǎn)，在原系統(tǒng)硬件不改變的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)和修改PLC控制邏輯，實(shí)現(xiàn)輸煤皮帶按照順煤流方向啟動(dòng)，減少了空皮帶的運(yùn)行時(shí)間，經(jīng)濟(jì)性得到了提高，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：輸煤皮帶；PLC控制系統(tǒng)；順煤流啟動(dòng)

1 前言

當(dāng)前火力發(fā)電廠市場(chǎng)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、經(jīng)營(yíng)環(huán)境都不是很樂觀，燃煤資源緊張，節(jié)能減排壓力大，如何深挖現(xiàn)有設(shè)備的潛力，提高設(shè)備穩(wěn)定效益、提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，是擺在每個(gè)電廠面前的一個(gè)重大課題。

樂清電廠輸煤程控系統(tǒng)主要設(shè)備范圍包括：22條轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶，3臺(tái)斗輪機(jī)，3臺(tái)卸船機(jī)（獨(dú)立控制系統(tǒng)，與輸煤程控有通訊聯(lián)鎖點(diǎn)），2臺(tái)滾軸篩，2臺(tái)碎煤機(jī)。

目前逆煤流啟動(dòng)控制方式，存在皮帶空轉(zhuǎn)的問題。以直通方式為例，當(dāng)11號(hào)皮帶開始啟動(dòng)至1號(hào)皮帶完成啟動(dòng)開始放煤，空轉(zhuǎn)時(shí)間在10分鐘以上，造成電量的損耗。

2.方案設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)思路

皮帶間的聯(lián)鎖關(guān)系是上一級(jí)設(shè)備運(yùn)行時(shí)下一級(jí)設(shè)備無法啟動(dòng)，上一級(jí)設(shè)備停止時(shí)下一級(jí)也馬上停止，為了保證皮帶間聯(lián)鎖，在順煤流啟動(dòng)時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)延時(shí)T1和故障時(shí)間T2，即順煤流啟動(dòng)時(shí)“設(shè)備啟動(dòng)延時(shí)設(shè)定時(shí)間T1后投入設(shè)備間聯(lián)鎖”，若在故障時(shí)間T2到期時(shí)下游皮帶還未啟動(dòng)則保護(hù)停機(jī)。

煤流檢測(cè)是在皮帶機(jī)頭安裝超聲波煤流檢測(cè)裝置（原用于皮帶監(jiān)測(cè)物料啟停噴淋用），通過檢測(cè)超聲波到皮帶的距離來判斷是否有物料。在上一級(jí)皮帶未啟動(dòng)前監(jiān)測(cè)到有物料立即緊停保護(hù)。

順煤流啟動(dòng)應(yīng)當(dāng)在保證原順控啟動(dòng)方式及聯(lián)鎖保護(hù)的前提下實(shí)現(xiàn)，即在原程序下增加順煤流啟動(dòng)的邏輯段，皮帶完全運(yùn)行后重新投入聯(lián)鎖保護(hù)。統(tǒng)計(jì)煤流通過每條皮帶的時(shí)間來設(shè)定皮帶順啟延時(shí)，皮帶上的煤流檢測(cè)裝置作為安全保護(hù)。

皮帶保護(hù)（拉繩、跑偏、撕裂等）在順/逆煤流啟運(yùn)行方式下，沒有任何不同。皮帶間的連鎖保護(hù)關(guān)系只限在流程啟動(dòng)過程中有所不同，啟動(dòng)完畢后，沒有任何區(qū)別。

2.2邏輯修改

2.2.1增加程序邏輯段“指令自復(fù)位”（ZJ0_ZLFW），將設(shè)備（含22條皮帶、2臺(tái)碎煤機(jī)、2臺(tái)滾軸篩、13臺(tái)電動(dòng)三通等）相關(guān)的上位機(jī)“開啟”或“關(guān)閉”指令在邏輯中實(shí)現(xiàn)自復(fù)位，取消原上位機(jī)對(duì)其的自復(fù)位功能，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.2.2增加程序邏輯段“皮帶運(yùn)行時(shí)間檢測(cè)”（ZJ1_PDQDT），增設(shè)各皮帶、碎煤機(jī)和滾軸篩運(yùn)行時(shí)間到判定邏輯，用以實(shí)現(xiàn)順煤流啟動(dòng)時(shí)各主設(shè)備的自動(dòng)啟動(dòng)。

2.2.3增加程序邏輯段“順煤流聯(lián)鎖啟動(dòng)”（ZJ2_LCQD_SML），增設(shè)各皮帶、碎煤機(jī)和滾軸篩在順煤流啟動(dòng)狀態(tài)下的設(shè)備啟動(dòng)功能。

2.2.4修改原邏輯段：“A11belt_1236”、“A09belt_45678”、“A24belt_91011”中的邏輯：

（1）在各皮帶的啟動(dòng)邏輯行中，原逆煤流啟動(dòng)功能下增加順煤流啟動(dòng)功能：如下圖1A皮帶增加并聯(lián)支路“ZJ_PD1A_LCQDS”，其它設(shè)備類似

2）在各皮帶的故障停機(jī)判斷邏輯中，修改邏輯條件，將原“設(shè)備啟動(dòng)后立即投入設(shè)備間聯(lián)鎖”修改為：順煤流啟動(dòng)時(shí)“設(shè)備啟動(dòng)延時(shí)設(shè)定時(shí)間（如T1，調(diào)試時(shí)可修改）后投入設(shè)備間聯(lián)鎖”，逆煤流啟動(dòng)時(shí)不變：如下圖所示為#1B皮帶聯(lián)鎖，其它設(shè)備類似。

2.2.5輸煤皮帶順煤流啟動(dòng)的流程圖如下：

輸煤皮帶順煤流啟動(dòng)流程圖

3 方案實(shí)施

鑒于上煤時(shí)涉及到斗輪機(jī)、滾軸篩、碎煤機(jī)、除鐵器、除塵器等設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行中存在較大不確定性，且上煤皮帶長(zhǎng)度普遍較短，順煤流啟動(dòng)節(jié)省的皮帶空載運(yùn)行時(shí)間有限，因此在取料時(shí)不設(shè)置順煤流啟動(dòng)功能，堆料、分流、直通方式增加順煤流啟動(dòng)功能。保留原來的上煤控制方式，增加順煤流啟皮帶控制功能。即在上位機(jī)監(jiān)控畫面上增加切換操作按鈕，運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際情況自行選擇順/逆煤流方向啟皮帶。在下位機(jī)的邏輯修改中，也相應(yīng)的做了順/逆煤流方向啟皮帶控制邏輯，可自由切換并相互閉鎖。

考慮到卸船機(jī)和斗輪機(jī)屬于可移動(dòng)設(shè)備，大車的位置具有不確定性，從安全角度出發(fā)，設(shè)置最小的啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間T1。#2AB，#6AB，#10AB皮帶機(jī)傳動(dòng)中存在液力耦合器起到軟啟動(dòng)的作用，因此皮帶從開始啟動(dòng)至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速需要較長(zhǎng)的時(shí)間T1。

新增加的順煤流方向啟皮帶控制邏輯的簡(jiǎn)單思路如下：以2A—3A段為例，當(dāng)掃描到2A皮帶已啟信號(hào)后，過T1秒延時(shí)發(fā)出3A啟動(dòng)指令；原來的“3A未啟動(dòng)連鎖跳閘2A保護(hù)”在2A皮帶已啟T1+T2秒內(nèi)不起作用，在T1+T2秒后起保護(hù)作用（T1秒表示該皮帶上燃料從尾部傳輸?shù)狡ь^部所用時(shí)間，根據(jù)皮帶長(zhǎng)度、運(yùn)行速度等計(jì)算得出。T秒表示啟動(dòng)指令發(fā)出后，皮帶已啟信號(hào)應(yīng)在T2秒內(nèi)反饋回來，如果沒有則表示啟動(dòng)失敗，具體數(shù)值應(yīng)實(shí)驗(yàn)確定。

4 .注意事項(xiàng)

順煤流啟皮帶需要注意的事項(xiàng)：順煤流啟皮帶，要求在上煤前，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員檢查確定皮帶上無堆積的殘煤；如果堆積較多的燃煤，順煤流啟皮帶容易造成落煤筒堵煤，這時(shí)候應(yīng)采用逆煤流啟皮帶運(yùn)行方式；輸煤系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)穩(wěn)定可靠。

5.經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

輸煤皮帶順煤流啟動(dòng)項(xiàng)目需要投入的硬件設(shè)備少，僅在原程序中增加該功能塊且不影響原作業(yè)流程及保護(hù)邏輯，具有很強(qiáng)的推廣性。

實(shí)現(xiàn)順煤流啟動(dòng)后，輸煤系統(tǒng)啟動(dòng)后空轉(zhuǎn)時(shí)間可減少10分鐘，現(xiàn)每個(gè)運(yùn)行班需啟動(dòng)系統(tǒng)兩次，一天三班可減少空系統(tǒng)空轉(zhuǎn)時(shí)間1小時(shí)，節(jié)省電耗約1500kWh，每年可節(jié)省電耗182500kWh，按每度電0.4153元算，折合人民幣26.5萬元。

6.總結(jié)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，與逆煤流啟動(dòng)方式相比較，皮帶機(jī)順煤流啟動(dòng)方式可以有效地減少皮帶機(jī)空載時(shí)間，降低不必要的電能損耗、提高生產(chǎn)控制效率。順煤流啟動(dòng)在電廠、碼頭等多皮帶控制場(chǎng)具有良好的應(yīng)用前景，適合推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[2]余曦。礦井主運(yùn)煤皮帶順煤流啟動(dòng)應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2018，8（07）：67-69.