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SIEMENS潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司

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在火力發(fā)電廠鍋爐的單爐/單磨燃煤的計量準確問題一直是影響電廠發(fā)電成本正平衡統(tǒng)計的頑癥，更是燃煤發(fā)熱量和鍋爐燃燒效率統(tǒng)計計算尚無法解決的棘手問題。因此，目前國內(nèi)絕大多數(shù)稍早些的火力發(fā)電廠由于沒有測取單爐燃煤計量的準確方法，其成本核算往往依據(jù)反平衡法來求取發(fā)電煤耗和單位生產(chǎn)成本，亦無法在開放的電力市場上網(wǎng)競價中準確地知道生產(chǎn)成本。前不久某電廠委托本公司對該廠的輸煤控制和入爐煤計量系統(tǒng)進行全面改造以解決生產(chǎn)成本核算問題。鑒于該工程要在整個電廠正常發(fā)電的情況下進行，且改造的內(nèi)容比較大，涉及的面比較廣。因此決定分兩步對該項目進行改造，先期進行輸煤控制系統(tǒng)的改造而后進行輸煤入爐煤軟測量的改造，以期最終達到單爐瞬時燃料計量及動態(tài)生產(chǎn)成本核算的目的。
　　一、工藝布置及其設(shè)備特點
　　該電廠的輸煤工藝系統(tǒng)比一般的火力發(fā)電廠要復(fù)雜得多，它先后由一、二期工程來構(gòu)成現(xiàn)在的輸煤系統(tǒng)兩個系統(tǒng)之間即獨立又有相互交叉的工藝連接，同時要為六臺發(fā)電機組供煤。雖然本次僅涉及煤場至入爐煤斗之間的輸煤控制系統(tǒng)設(shè)備改造，但為了安全可靠地實現(xiàn)改造，又不影響所有機組的正常運行，因此將該項目分兩步進行：第一步先將輸煤控制系統(tǒng)改造而后再將入爐煤計量部分改造。本文所介紹就是第一部分的內(nèi)容，其工藝布置如圖：
　　

　　各工藝段所包含的設(shè)備有輸煤皮帶機、葉輪給煤機、往復(fù)式給煤機、碎煤機滾軸篩、帶式除鐵器、圓盤除鐵器、精細除鐵器、犁煤器、切換擋板、拉繩開關(guān)和跑扁開關(guān)等組成。其它如撕裂，打滑，堵煤等保護開關(guān)均不進本控制系統(tǒng)。
　　
　　二、工藝流程
　　輸煤工藝流程的主要特點是流程距離長，分布點比較廣，工藝設(shè)備的控制回路比較簡單；現(xiàn)場環(huán)境粉塵很大，比較惡劣。
　　
　　依據(jù)電力企業(yè)輸煤運行規(guī)程技術(shù)標準，輸煤系統(tǒng)控制必須設(shè)有就地控制、集中控制和程序控制三級控制手段，同時輸煤系統(tǒng)啟?；蚓o急故障時，必須遵循啟動時按逆煤流順序逐一啟動設(shè)備；停止給煤時按正煤流順序逐一停止設(shè)備的原則進行控制操作。其工藝流程聯(lián)鎖如圖：
　　

　　從上輸煤工藝聯(lián)鎖流程圖分析得知，在控制系統(tǒng)程序組態(tài)時，應(yīng)嚴格按照該流程進行設(shè)計及組態(tài)，以確保設(shè)備和人生的安全。有關(guān)程序控制的編程亦必須遵循系統(tǒng)聯(lián)鎖的原則下，方可靈活組合。
　　
　　三、控制系統(tǒng)拓撲
　　根據(jù)現(xiàn)場的實際狀況和輸煤工藝控制的技術(shù)規(guī)范要求：我公司推薦采用SIEMENS TIA 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。以滿足輸煤系統(tǒng)狹長的輸煤棧橋在一側(cè)布置的電纜橋架，該橋架既要敷設(shè)6000VAC 動力電纜，又同時要敷設(shè)控制和通訊電纜，因此電纜周圍的共模和差模干擾信號必然要影響控制系統(tǒng)的通訊質(zhì)量，甚至于使得控制系統(tǒng)不能正常工作。為此我公司選用PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線來組成網(wǎng)絡(luò)用光電交換機OLM 來完成與主控制器之間的信號交換。因為采用了光纖傳輸通訊，可將電磁場對通訊設(shè)備的干擾影響降至程度，真正達到阻斷干擾的目的。該輸煤系統(tǒng)的設(shè)備動力電源供電電壓等級有兩類，即380VAC 和6000VAC兩種。經(jīng)本次改造，凡涉及380VAC 供電的電動機控制回路都改為SIMOCODE 和COMPACT STARTER 共計95 臺套；凡6000VAC 供電和一些不能作改造的電動機及其設(shè)備改為LOGO 共計34 臺套。這些設(shè)備的控制回路都必須與FCS 的信號連接，以交換兩個系統(tǒng)之間的信息。
　　它以主控制器AS-417-2 作為主站，通過以太網(wǎng)交換機ESM 連接到四臺安裝有以太網(wǎng)卡CP-1613 的工控機上，每臺的HIM 系統(tǒng)界面選用WIN CC V5.2 版本，主控制器除了自身帶有的PROFIBUS-DP 接口外，另外又配了一塊PROFIBUS-DP 模件，這樣可以組成兩個相對獨立的光纖環(huán)網(wǎng)，亦便于兩個輸煤系統(tǒng)的布置：一個接口連接一期輸煤系統(tǒng)上的六只OLM 光電交換機，另一個接口連接二期輸煤系統(tǒng)上的五只OLM 光電交換機。其系統(tǒng)拓撲圖如下：