西門子河北授權中國代理商

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SIEMENS潯之漫智控技術（上海）有限公司

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在火力發電廠鍋爐的單爐/單磨燃煤的計量準確問題一直是影響電廠發電成本正平衡統計的頑癥，更是燃煤發熱量和鍋爐燃燒效率統計計算尚無法解決的棘手問題。因此，目前國內絕大多數稍早些的火力發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反平衡法來求取發電煤耗和單位生產成本，亦無法在開放的電力市場上網競價中準確地知道生產成本。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進行全面改造以解決生產成本核算問題。鑒于該工程要在整個電廠正常發電的情況下進行，且改造的內容比較大，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生產成本核算的目的。
　　一、工藝布置及其設備特點
　　該電廠的輸煤工藝系統比一般的火力發電廠要復雜得多，它先后由一、二期工程來構成現在的輸煤系統兩個系統之間即獨立又有相互交叉的工藝連接，同時要為六臺發電機組供煤。雖然本次僅涉及煤場至入爐煤斗之間的輸煤控制系統設備改造，但為了安全可靠地實現改造，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容，其工藝布置如圖：
　　

　　各工藝段所包含的設備有輸煤皮帶機、葉輪給煤機、往復式給煤機、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、拉繩開關和跑扁開關等組成。其它如撕裂，打滑，堵煤等保護開關均不進本控制系統。
　　
　　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，工藝設備的控制回路比較簡單；現場環境粉塵很大，比較惡劣。
　　
　　依據電力企業輸煤運行規程技術標準，輸煤系統控制必須設有就地控制、集中控制和程序控制三級控制手段，同時輸煤系統啟停或緊急故障時，必須遵循啟動時按逆煤流順序逐一啟動設備；停止給煤時按正煤流順序逐一停止設備的原則進行控制操作。其工藝流程聯鎖如圖：
　　

　　從上輸煤工藝聯鎖流程圖分析得知，在控制系統程序組態時，應嚴格按照該流程進行設計及組態，以確保設備和人生的安全。有關程序控制的編程亦必須遵循系統聯鎖的原則下，方可靈活組合。
　　
　　三、控制系統拓撲
　　根據現場的實際狀況和輸煤工藝控制的技術規范要求：我公司推薦采用SIEMENS TIA 的系統結構。以滿足輸煤系統狹長的輸煤棧橋在一側布置的電纜橋架，該橋架既要敷設6000VAC 動力電纜，又同時要敷設控制和通訊電纜，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的通訊質量，甚至于使得控制系統不能正常工作。為此我公司選用PROFIBUS-DP 現場總線來組成網絡用光電交換機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。該輸煤系統的設備動力電源供電電壓等級有兩類，即380VAC 和6000VAC兩種。經本次改造，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備改為LOGO 共計34 臺套。這些設備的控制回路都必須與FCS 的信號連接，以交換兩個系統之間的信息。
　　它以主控制器AS-417-2 作為主站，通過以太網交換機ESM 連接到四臺安裝有以太網卡CP-1613 的工控機上，每臺的HIM 系統界面選用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網，亦便于兩個輸煤系統的布置：一個接口連接一期輸煤系統上的六只OLM 光電交換機，另一個接口連接二期輸煤系統上的五只OLM 光電交換機。其系統拓撲圖如下：