关键词：输煤系统；自动控制系统；节能优化；预测控制
引言
发电厂燃料和输煤系统管理工作质量不仅关系设备可靠性，而且影响机组经济性。因此，根据现场经验和有关规章制度，结合1000MW机组实际运行状况，对燃料和输煤系统影响机组经济性的关键指标进行分析，提出了具体的改善措施，希望能够引起节能管理的高度重视，切实提升机组经济性。
1输煤系统的工作流程分析
想要对自动化的输煤皮带机系统进行优化控制研究，必须先分析输煤系统的需求。输煤控制系统的核心任务是：通过对燃烧室的燃烧情况进行分析，计算出每个时刻的耗煤量，再将输煤指令给到皮带机上，同时结合现场的各类约束条件对皮带机的运行速度进行控制，最终完成输煤的全过程。针对拥有两台２５０ＭＷ机组的某火力发电厂。该控制系统分为４个环节，由于４个环节为从属关系，本文将其视作一个整体控制对象。本文对从煤场输送到煤仓的皮带控制系统进行分析，对节能控制进行研究。煤仓到燃烧室的控制过程不在本文的研究范围之内。
2整体方案设计
2.1操作台设计
操作台（含有触摸屏）可以实现对输煤操作工作方式和控制方式的选择，其中工作方式包括正常方式和强制方式：正常工作方式是当系统检测到故障后，停车检查；强制工作方式是指系统将脱开故障信号强行启动输煤操作。控制方式包括远程监控、就地控制和自动控制：远程监控是在集中控制室分别对各个输煤机械进行控制，一次操作只能动作于一个对象的控制方式，也称“一对一”控制。就地手动控制是指在每个输煤机械附近的控制箱上进行电气控制，可以实现控制方式选择及设备的就地启动和停止等操作。程序自动控制是将输煤系统有关设备按生产工艺流程的要求，事先编制好各种运行方式的控制程序，设备按程序自动启动、运行和停止，同时将各种信息传送给计算机，程序自动控制是输煤系统正常运行的主要控制方式，是体现其系统自动化程度高低的显著标志。
2.2智能视频分析系统
采用智能视频技术，充分利用计算机网络和逻辑控制技术，实时实现信息数据采集、加工集成应用，提高企业资源和资金的利用效率，降低成本和费用，是当今企业创新发展的一大方向。我们积极研发“煤矿安全生产视频智能系统”，完成了斜井皮带运输在线安全监控系统、带式输送机视频分析控制系统，以及结合综合自动化系统，实现主要生产系统关键节点的安全生产视频监视和控制，并实现对安全生产关键环节的智能可视化管理。在实现异物出现检测的基础上，实现对皮带机尾是否有煤进行检测报警。
2.3高度重视燃煤接卸管理
努力提升煤船接卸效率。例如，某发电厂制定了更为优化的卸货方案和应急预案，环节之间的协调管理也更为有效，燃料卸货管理整体运行效率明显提升。2018年单航次最快的卸货速度达到15h，平均卸货时间19.5h，较2017年减少5h。通过以上措施有力提升了企业燃煤供应的能力，煤船滞期费用随之减少，达到了燃料保供控价的目标，同时减少燃料设备耗电量。
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2.4输煤系统节能控制实践分析
为了对此次设计的带式运输机输煤系统节能控制运行的有效性进行验证，在作业面开展为期2d的试验：第1天选用一般控制手段调控运输机输煤系统，也就是按顺序启停并以额定带速调控设备；第2天选用新的节能控制手段调控运输机输煤系统。最后对这两天的运行数据进行比对分析[5-6]。第1天：输煤系统中的5台带式运输机（S0～S4）按照逆煤流方向依次启动，并将其带速设定为4m/s，借由人为给定运输量，使运输机以2000t/h、1500t/h、1000t/h和500t/h的运输量分别运行1h，每隔15min对各运输机的运行功率进行测定，并记录运输机运行功率均值。第2天：采用新设计的节能调控系统对带式运输机进行操控，同样采取人为给定运输量的方式，使运输机以2000t/h、1500t/h、1000t/h和500t/h的运输量分别运行1h，每隔15min对各运输机的运行功率进行测定，并记录运输机运行功率均值。
2.5系统在线设备故障自检
通过监控主机对整个调速系统的所有前端设备进行实时监测，当任何一个部位的前端设备发生异常或出现故障时，监测控制设备及时的调转到皮带正常运行状态，暂时性的隔离出调速系统，同时现场语音箱以语音的方式报警给现场巡检人员并同步上传至地面主机，提醒工作人员处理故障，当故障处理完成，系统即可恢复到正常运行状态。
2.6PLC控制主站系统的结构布局
（1）输煤系统控制箱硬件组态在站窗口中对机架、模块、分布式I/O以及接口子模块等进行排列。远程I/O分站采集外部信号通过现场总线Profibus-DP协议实现将信号传给PLC，经处理后实现对外部设备的控制。（2）输煤系统设备信号统计根据控制设备和检测设备，需要检测的信号有计算输送带速度信号、煤仓煤位信号、煤仓管堵煤信号、犁煤器位置信号和煤流信号等；需要控制的设备有电机、犁煤器和三通挡板等。在这个系统中PLC的输入信号即为传感器所检测的信号，PLC的输出信号则是对设备的控制信号。在自动控制方式下首先选定配煤路线确定配煤方式，确定输送带无故障后，当PLC收到上位机联锁启动信号后，输煤系统按逆煤流方向依次响声光报警15s后输送带依次启动实现上煤，犁煤器按原煤仓位高低自动抬落实现自动配煤。当接收到停机信号时输煤输送带按顺煤流方向依次停机。
2.7提高上煤系统综合出力
某发电厂1月份总上煤量310049t，上煤系统总运行时间约391.6h，上煤系统综合出力约792t/h，设计出力为1200t/h，上煤系统综合出力为设计值的66%。影响上煤系统出力低的原因主要有：侧煤仓布置形式，上煤期间需要对A、B路设备进行切换，目前三通挡板不能实现重载切换，需要给料机停煤对挡板进行切换，切换到位后继续给煤，每次切换系统空转约8min，每天切换约12次，全天影响上煤时间约1.5h；1月份日均运行12.6h，减去切换挡板1.5h，再减去每天系统启动停止空转1h，净给料上煤时间为10.1h；上煤系统连续给料期间，截取DCS数据，净给料平均出力为1008t/h，设计出力为1200t/h，如果按照设计出力运行，净给料上煤时间将由10.1h压缩至8.5h，提升系统出力减少运行时间还有1.5h的空间。将#5通#6三通变更为摆筒式三通实现重载切换，每天上煤系统运行时间可减少约1.5h，单路上煤系统主要耗电设备总功率约1637kW，每天可节电1718.85kWh，按照机组75%负荷，耗电率可降低0.0048%。
结语
通过对燃料和输煤系统节能指标分析和影响因素及产生后果，不仅影响设备可靠性，而且更主要是影响机组经济性，因此，对燃料和输煤系统中影响机组经济性的关键指标，作为节能管理的主要内容，希望能够引起节能专业高度重视，切实提升机组经济性。
参考文献
［1］覃贵礼.高职组态软件控制技术，课程教学改革探索［J］.广西教育，2013（7）：74－75.
［2］潘新民，王燕芳.微型计算机与传感器技术讲座（一）［J］.微型机与应用，1989（5）：44－50.
论文作者:翁珠琴
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 21期
论文发表时间:2020/4/9
标签：系统论文; 运输机论文; 信号论文; 方式论文; 设备论文; 节能论文; 机组论文; 《当代电力文化》2019年 21期论文;