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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(jì)量準(zhǔn)確問題一直是影響電廠發(fā)電成本正平衡統(tǒng)計(jì)的頑癥，更是燃煤發(fā)熱量和鍋爐燃燒效率統(tǒng)計(jì)計(jì)算尚無法解決的棘手問題。因此，目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)稍早些的火力發(fā)電廠由于沒有測(cè)取單爐燃煤計(jì)量的準(zhǔn)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(chǎng)上網(wǎng)競(jìng)價(jià)中準(zhǔn)確地知道生產(chǎn)成本。前不久某電廠委托本公司對(duì)該廠的輸煤控制和入爐煤計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)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(gè)電廠正常發(fā)電的情況下進(jìn)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(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行改造，先期進(jìn)行輸煤控制系統(tǒng)的改造而后進(jìn)行輸煤入爐煤軟測(cè)量的改造，以期最終達(dá)到單爐瞬時(shí)燃料計(jì)量及動(dòng)態(tài)生產(chǎn)成本核算的目的。
　　一、工藝布置及其設(shè)備特點(diǎn)
　　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(gè)系統(tǒng)之間即獨(dú)立又有相互交叉的工藝連接，同時(shí)要為六臺(tái)發(fā)電機(jī)組供煤。雖然本次僅涉及煤場(chǎng)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(shí)現(xiàn)改造，又不影響所有機(jī)組的正常運(yùn)行，因此將該項(xiàng)目分兩步進(jìn)行：第一步先將輸煤控制系統(tǒng)改造而后再將入爐煤計(jì)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(jī)、葉輪給煤機(jī)、往復(fù)式給煤機(jī)、碎煤機(jī)滾軸篩、帶式除鐵器、圓盤除鐵器、精細(xì)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(hù)開關(guān)均不進(jìn)本控制系統(tǒng)。
　　
　　二、工藝流程
　　輸煤工藝流程的主要特點(diǎn)是流程距離長(zhǎng)，分布點(diǎn)比較廣，工藝設(shè)備的控制回路比較簡(jiǎn)單；現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境粉塵很大，比較惡劣。
　　
　　依據(jù)電力企業(yè)輸煤運(yùn)行規(guī)程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，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(jí)控制手段，同時(shí)輸煤系統(tǒng)啟停或緊急故障時(shí)，必須遵循啟動(dòng)時(shí)按逆煤流順序逐一啟動(dòng)設(shè)備；停止給煤時(shí)按正煤流順序逐一停止設(shè)備的原則進(jìn)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(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照該流程進(jìn)行設(shè)計(jì)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?fù)?/span>
　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)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(zhǎng)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(dòng)力電纜，又同時(shí)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(hào)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(chǎng)總線來組成網(wǎng)絡(luò)用光電交換機(jī)OLM 來完成與主控制器之間的信號(hào)交換。因?yàn)椴捎昧斯饫w傳輸通訊，可將電磁場(chǎng)對(duì)通訊設(shè)備的干擾影響降至程度，真正達(dá)到阻斷干擾的目的。該輸煤系統(tǒng)的設(shè)備動(dòng)力電源供電電壓等級(jí)有兩類，即380VAC 和6000VAC兩種。經(jīng)本次改造，凡涉及380VAC 供電的電動(dòng)機(jī)控制回路都改為SIMOCODE 和COMPACT STARTER 共計(jì)95 臺(tái)套；凡6000VAC 供電和一些不能作改造的電動(dòng)機(jī)及其設(shè)備改為LOGO 共計(jì)34 臺(tái)套。這些設(shè)備的控制回路都必須與FCS 的信號(hào)連接，以交換兩個(gè)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(jī)ESM 連接到四臺(tái)安裝有以太網(wǎng)卡CP-1613 的工控機(jī)上，每臺(tái)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(gè)相對(duì)獨(dú)立的光纖環(huán)網(wǎng)，亦便于兩個(gè)輸煤系統(tǒng)的布置：一個(gè)接口連接一期輸煤系統(tǒng)上的六只OLM 光電交換機(jī)，另一個(gè)接口連接二期輸煤系統(tǒng)上的五只OLM 光電交換機(jī)。其系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：