（阳城国际发电有限责任公司 山西晋城 048102）
摘要：电厂自动除灰自动输送分选系统由于设备多、相关性强，实现自动控制的难度大，特别是除灰的负压控制和异常情况的自动处理。用PLC完备的控制方式、友好的界面以及冗余配置来实现除灰的自动控制，结果表明系统经济、安全和高效。
关键词：PLC；除灰；自动控制系统应用
0引言
干除灰逐渐成为电厂除灰方式的主流。通过可编程序逻辑控制器(PLC),对负压风机、灰斗流化风机、灰库流化风机、加热器及其他相关设备的起停、逻辑控制实现整个除灰渣系统的自动控制。系统中，PLC可根据料位计传输过来的灰粉位置信号（高、正常、低）和仓泵上方的电接点压力表指示压力值信号．采取相应的处理措施。采用PLC的干除灰系统抗干扰能力强，操作方便，且大幅度提高了粉煤灰的综合利用率．产生了良好的社会效益和环境效益。
1.控制系统的构成
1.1电动给料机
电动给料机可用于火电厂、化工厂、水泥厂、粮食等部门气力输送系统中作锁气，均匀定量给料之用。在火电厂主要用于干式除尘器、省煤器、空气预热器灰斗下作锁气及均匀定量给料之用。
XG型电动给料机亦称电动锁气器，回转阀，其工作过程是由带有若干叶片的转子在机壳内旋转，物料从上部集灰斗或料仓下落到叶片之间，然后随叶片转至下端，将物料排出进行送料。
1.2干灰散装机
SQJ-型干灰散装机在火力发电厂主要用于干式除灰器灰斗或灰库下装车。本机要与灰库下给料设施联锁运行，装车效率高、粉尘污染少，是散装粉状物料装车的理想设备。该设备主要由升降驱动装置、散装头、等部分组成，并配有电器控制柜。工作过程呈封闭状态，无粉尘外泄，有利于环境保护和工人健康。另外还具有结构简单、操作方便、运行可靠、维修保养容易等特点。
1.3吸附式压缩空气干燥机
微热吸附式压缩空气干燥器是吸收了有热吸附式压缩空气干燥器和无热吸附式压缩空气干燥器的优点研制而成的。它避免了无热吸附式压缩空气干燥器切换时间短，再生空气损耗量大的缺点，同时它又克服了有热吸附式压缩空气干燥器消耗电能大的弊端。该干燥器切换时间合理，再生耗气量小，具有较好地节能效果。
GMHD型微热吸附式压缩空气干燥器是根据变压吸附的原理，应用微加热再生方法对压缩空气进行干燥的一种设备。在一定的工作压力下使压缩空气自下而上流经吸附剂床层，在低温高压下，压缩空气中的水蒸汽便向吸附剂表面转移即吸附剂吸收了空气中的水份，直到平衡，使压缩空气得到干燥，这就是吸附过程。
当压力下降的干燥空气，经过加热膨胀后的气体，与吸附水份饱和的吸附剂接触时，吸附剂中的水份转向再生空气，直至平衡，使吸附剂干燥，这就是解吸过程。
1.4鼓风机组
ZG 系列型罗茨鼓风机组（以下简称机组）广泛应用于电力、石油、化工、钢铁、冶炼、食品、制氧、纺织、造纸、除尘反吹、水产养殖、污水处理、气力输送等部门与行业。输送介质为清洁空气，是一种容积式、回转式鼓风机。
空气经进气消声器进入风机，机壳内两个叶轮彼此保持一定的啮合间隙，通过同步齿轮带动作等速反向旋转，把吸入气体从进口推移至出口，并克服出口侧高压气体的阻力，经排气消声器、弹性接头、泄压阀及单向阀而强制排出机组，达到输送气体的目的。
1.5捞渣机
捞渣机系统由一套液压驱动装置和液压张紧装置控制其运行情况。①液压张紧装置控制捞渣机的松紧程度，它是一套自动控制的气/油转换装置，控制气源为压缩空气，经过空气泵的运行维持液压张紧装置恒定压力。当链条松时，液压装置承受的力弱时，液压装置会自动拉紧SFC链条。两个磁性的接近开关检测该装置的运行情况，当高I值开关动作时说明SFC链条过松，须处理；当高II值开关动作时说明SFC链条可能断裂，此时自动停捞渣机系统。由于液压装置供气气源带有逆止阀，因而当气源失去时，拉紧装置还能维持运行，但不能长久，此时，低压缩空气压力开关报警。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆②液压驱动装置由液压马达等辅助的控制设备构成，其运行由PLC经过对信号处理后进行控制。该装置可控制捞渣机和碎渣机快/慢速，正/反转。捞渣机正转时，有快/慢速之分，反转时，只有慢速；碎渣机可控制其的正反转，同时配备的压力开关，温度开关，油位开关，监视液压站的运行情况，及时发出报警信号提醒运行人员处理。
2.PLC控制系统的应用
阳城PLC控制系统由除灰一单元、除灰二单元、除灰三单元及灰库四个部分组成，每个部分均由罗克韦尔自动化ControlLogix5000系列的1756－L61高性能双机热备PLC+两台(灰库为一台)上位机组成。各部分之间通过光纤经设置在一单元的企业级核心交换机实现交互通信。
2.1除灰1－3单元系统组成：3个单元系统结构相同，有电源柜、PLC主控柜、除灰远程IO柜、渣水远程IO柜、空压机远程IO柜共五面柜子及两台上位机组成。
①电源柜
采用双路交流同相220V电源无缝热切换技术实现电源热备功能，向系统提供稳定可靠的220V交流控制电源。
②主控柜
内含二套PLC主站，两套主站一用一备，相互间的热备通信由光纤完成。每个站由1块电源1756-PA72、1块CPU1756-L61、1块控制网冗余通信模1756-CNBR、2块以太网通信模块1756-ENBT及1块冗余功能块1756-RM组成。主控柜内还包含了两台高性能交换机用于实现上下位机之间及各控制单元之间的冗余交互通信，其中除灰1单元配备企业级核心交换机实现整个系统的中心交换。
③除灰远程IO柜。通过控制电缆采集除灰设备现场信号或控制除灰设备执行主站指令。
④渣水远程IO柜。通过控制电缆采集渣水设备现场信号或控制渣水设备执行主站指令。
⑤空压机远程IO柜。实现气源设备（空压机、干燥机及空压机冷却水泵等）、6kV配电设备（进线柜、母联柜及各种出线柜等）的控制与信号采集。
⑥上位机。上位机用于实时监控灰库设备的运行，硬件系统为高性能的研华工控机，加配的音箱用于实现灰库设备的声音报警，如高料位等。
2.2灰库程序包括CH、COM、WS、PD共四部分。
①CH：子程序DoHKLWQY通过调用核心块FnChkHKLW实现灰库料位检测与报警；子程序DoQHF通过调用核心块FnQHF实现输灰管道切换阀控制与监控。②COM：通信块，实现与各单元PLC之间的数据交换。子程序subToU1实现与1单元通信，子程序subToU2实现与2单元通信，子程序subToU3实现与3单元通信。③WS：外围附加设备控制逻。子程序DoHKBD通过调用核心块FnBD实现布袋除尘器控制；子程序DoQHXT通过调用FnQHFJ及FnJRQ实现气化风机及电加热器的控制；子程序DoSB实现增压泵的联动控制逻辑，并通过调用FnHKSB实现增压泵的远程控制。④PD：灰库380V配电控制。通过调用FnMCC实现进线柜及母联柜的控制。
2.3系统运行
系统运行时，由干燥型真空风机在输灰管线中产生真空，空气从输灰管的端头进风口进入输灰管线。进风口形成高速气流，把飞灰吸入输灰管内进行输送，灰和空气混和物进到布袋过滤器段把飞灰过滤出来。布袋过滤器被定时清理，过滤了灰尘的清洁空气被真空风机吸入，排入大气。
对飞灰系统的32个灰斗进行除灰和飞灰输送均为自动进行，运行过程由可编程控制器进行控制，一次只有一个进灰口和一个支管线阀门打开，输灰系统从一个进灰口切换到另一个进灰口，从一支管线切换到另一支管线按顺序对灰斗进行除灰。可编程控制器控制进灰口的打开和关闭以及支管闸门的适当阀位。输灰从一排灰斗的输灰支管进风口最近的灰斗开始。该排灰斗全部排空后，控制器又切换到下一个输灰支管，打开下一排第一个灰斗的进灰口，这个过程一直持续到所有32个灰斗全部排空为止，这是即开始最后的管道吹扫，完成吹管循环后，系统关机，输灰过程全部结束。停机指令发出后，布袋过滤器和灰库通风过滤器还要工作一段时间以便清理过滤袋并从分滤器灰斗中排出所有飞灰。
结语：
用PLC实现火电厂的除灰和分选自动控制系统，经济、稳定、可靠，易于维护，值得在相关电力生产系统中进行推广，同时也可以用于其他行业，如水泥、面粉等。
论文作者:郝希成
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
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