摘要：随着电力工业的飞速发展，大容量、高参数的火电机组成为主流。大型机组的控制要求机组的工况稳定、自动发电控制（AutomaticGenerationControl，AGC）反应快速、准确，这就对燃料控制系统提出了更高的要求。在这一背景下，给煤机的重要性也越发凸显。现代火电厂给煤机要求能够实现连续均匀地给煤、称重准确可靠，并能根据锅炉燃烧控制系统的要求，无极快速、准确地调节给煤机出力，使实际给煤量与锅炉负荷相匹配。
关键词：给煤机；测量系统；可靠性；改进
1给煤机称重原理
耐压式给煤机的输送量由式（1）表示。
式中Q——输送量，重量范围0～t1，kg
q——瞬时输送量，kg/min
W——物料的单位长度重量，kg/m
v——皮带速率，m/min
设输送带的运行长度为l，输送带的速度为v，输送带运行时间为t，则l=vt，因此在输送带运行t1时间后，输送带的运行长度为l1=vt1，那么，输送量可用下列方程式表示：
W=f（l），是在任选的单位运行长度l上的载荷密度，Wdl是在微小运行距离（dl）上的输送量。上述表明：为了获得输送量，计量传感器检测到的单位长度的瞬时重量信号，速度传感器检测到速度脉冲信号。通过控制台，将重量信号和速度信号相乘，得到运输量。累积控制装置处理和计算传感器的计量(重量)电压信号和速度传感器的速度脉冲信号。集成控制仪表通过比例关系运算，将速度脉冲信号转换为输送带1s工作的长度，即输送带的速度。计量器对测力计(单位长度重量)和电动机(皮带1s工作的距离)信号进行积分，得到输送机1s的运输量。1s的吞吐量与设定的吞吐量进行一次比较，其差值信号反馈到变频器，变频器生成适当的频率来调整电动机的速度(传送带速度)，直到实际流量和设定量相匹配。
2给煤机的煤量测量自动化改造方案
现场生产过程中，根据给煤机的多个问题，在给煤机上安装变频器和可编程控制器PLC，以实现远程自动化控制，如下图1所示。
图1 自动控制结构图
根据现场生产的实际情况，原煤入口主要由控制室内电话根据实时情况通知现场作业人员，自动化改造完成后，煤量控制由控制室内控制，可以集中控制，人工配煤具体来说是，通过在控制室安装变换器减速按钮，利用可编程控制器的PLC操作变频器，安装频率监测仪实时监控给煤机的运行情况，来控制煤仓的煤炭供应调整。煤机集中控制系统改造后，集中控制有两种工作方法可在现场控制盒中切换。变频器选用了采用高性能矢量控制技术的特定类型，具有优良的过载能力和广泛的工业应用。关键工艺采用先进的绝缘栅双极晶体管作为主要的输出功率装置，以高工作可靠性满足各种功能。过电压/低压保护、变频器过热保护、电机过热保护等。煤炭尺寸主要是在输煤机输送带底部安装电子尺度反馈煤量数据，通过调整一台或多台输煤机的频率来改变输送机转速，使输煤量能够及时调整。
可选可编程控制器的PLC主要实现变频器的启动和燃煤的集中控制。所有煤仓给煤机均参与主清洗集中控制系统，提高了设备的远程控制能力，减少了现场操作人员的劳动力。给煤机抗电磁干扰能力较高，更适合煤炭厂等复杂工业环境；响应速度快，PLC用内部用户定义的辅助继电器替换传统机械继电器，有效节省了节点重新定位时间。操作模式相对简单，PLC控制技术通过简单的命令和直观的控制过程执行现场工作，有效地保护现场工作人员免受故障的影响。实现了煤机的集中控制、高技术和稳定运行。正常运行后，整个系统运行良好，控制程序简单易维护。
在煤仓下，安装了一个新的电脑室，为配电箱安装了五个新配电柜(四个使用备用组件)，一个PC柜。集中控制系统在单个分配点安装单个控制站，形成分布式控制系统结构。最大的优点是，如果单个工作站出现故障，并且整个生产系统不停机，尤其是如果空间布局相对分散，适合于每个生产阶段的不同设备组，控制系统更加可靠。每个单独的控制站都有自己的控制功能，可在区域设备出现故障时立即触发故障保护，同时将故障信息加载到主机上，从而缩短整体系统响应时间。根据煤仓下的给煤机改造经验的积极平衡，在给煤机旁安装了工业(防爆)网络摄像头，以控制给煤机不准确的问题，实时监测选煤过程，确保给煤机稳定、有效的运行。
3防堵塞整治方案
煤炭堵塞对给煤机煤量测量会造成很大影响，为了更加准确的控制煤量，堵塞整治势在必行。(1)当煤的湿度或粘度较高，且无法自动取样的煤妨碍运煤作业时。预警开始后，应对煤炭处理设备进行监测，对煤炭处理系统中的每一个落差管进行清洁。(2)第二次煤炭紧急起动，煤炭处理设备在操作过程中堵塞了碳管，切断了微破碎机，切断了煤样桶或其他更严重的煤炭堵塞现象；锅炉上出现煤机密封风压力报警，电源断开或弹出；在卸煤锅炉的过程中，发现了储煤板节点，并在吊挂严重时确认。二次启动煤炭防治后，按60∶1~100∶1的比例强化混合，燃料运行强化，每根碳管、磨煤机等。在煤炭处理系统中，仓库的煤炭不足4.0米；锅炉运行要求每晚依次工作至1.0米以下，检查储煤板组合，将另一个储煤位置保持3~4米，以避免煤不足，进而检查锅炉的输煤管道是否堵塞或堵塞(3)在第一紧急阶段开始时，如符合下列任一条件，应防止煤堵塞:由于煤的习惯，燃料的个别煤流量应控制在标称流量的30%以下的运行。锅炉中的一个煤炭电源严重堵塞，其他煤炭电源上密封的风扇减少，出现警报时可能会发出警报。煤炭预防工作开始后，粉煤灰比例应与40:1的灰分混合，燃料操作类应加强现场监督，加强检查和清洁，控制距离原煤仓3~3.5米的煤炭，锅炉运行每班应检查锅炉各落煤管一次，检查其它落煤管是否有堵塞或堵塞的发展情况并及时联系检修人员清捅粘煤。
4实施效果
启动应急水平，及时掌握，迅速应对煤的干湿状况，采取防堵措施。煤炭运输，整个煤炭运输系统的及时清洗，减少煤炭堵塞的可能性，使交通堵塞的严重性大大提高。
结束语
给煤机测量系统是火电厂系统的重要组成部分。保证给煤量的稳定、准确是核心目标也是难点。针对一次堵煤事件，通过多种措施改进，提高掺烧细度小、湿度大的煤种时给煤机的可靠性，提高给煤机测量系统的准确性。
参考文献
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论文作者:蔺茂辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/12
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