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输煤系统犁煤器配电和控制方案的改进与应用(1)

北极星电力网技术频道    作者:苏同 韩建忠   2011/5/19 11:47:51   

  所属频道:  火力发电    关键词:  输煤系统 犁煤器 控制方案

  摘要:本文对输煤系统犁煤器传统配电和控制方案及改进后的配电和控制方案分别进行了阐述,对传统控制方案和电力线式现场总线控制方案进行了比较,并以邹县发电厂2*1000MW机组输煤系统犁煤器配电和控制方案为例,从技术和经济效益两个方面,对选用电力线式现场总线控制方案的使用效果及产生的效益进行分析。

  关键词:输煤系统 犁煤器 配电 控制 改进 现场总线 经济效益

  一、输煤系统煤仓层犁煤器配电和控制的特殊性

  犁煤器作为火力发电厂输煤系统煤仓层主要的配煤设备,其在输煤工艺流程过程中起着重要的作用,也是输煤程控系统中最主要的监控对象。相对于其它的被控设备,犁煤器具有几个主要特征:

  1、煤仓层犁煤器数量多,邹县电厂 2x1000MW 机组安装犁煤器46台,每台犁煤器对配电和控制的要求是完全相同的。

  2、犁煤器电动推杆使用的电动机功率较小(一般 1.5kW)。

  3、两台及两台以上的犁煤器同时动作的可能性不存在。

  4、所有的犁煤器沿皮带边呈线性分布,前后范围可达二百米。

  5、犁煤器本身动作需要时间,属于大时滞惯性设备,对控制的实时性要求不高。

  6、犁煤器除远方控制外,还要求就地操作功能,所有在装的犁煤器都设置就地操作箱。

  7、PLC 控制方案犁煤器信号电缆很长,控制回路受强电干扰严重。

  8、煤仓层属狭长地带,犁煤器相关电缆根数多,电缆敷设难度大,运行中电缆不易清扫。

  9、在设备运行中犁煤器电机处于停止状态,仅在煤仓满后或配煤时犁煤器抬落,在切换过程中短时处于运行状态,过程比较短暂。

  10、煤仓高料位计的设置与犁煤器设置对应,一台犁煤器对应一个高料位计。

  二、犁煤器传统控制方式的配电和控制方案及存在问题分析

  1、犁煤器传统控制方式的配电方案

  以邹县发电厂2*600MW机组煤仓层犁煤器控制方案为例,采用辐射型供电方案。设置专门的煤仓层MCC柜和远程站,在MCC柜内为每一台犁煤器设置一个独立的MCC 抽屉作为供电及控制单元,在每个犁煤器旁设置一个就地电控箱,在每个MCC 供电单元与犁煤器就地控制箱之间各引一ZRC-VV22-0.6/1kv 3x4+1x2.5电缆和一根ZRC-VV22-0.6/1kv的12芯电缆,做为动力电缆和控制引线,在每个犁煤器控制箱至远程站敷设一根信号电缆做为集控室信号的显示。其中MCC 柜内供电单元的数量、就地电控箱的数量、犁煤器数量三者对应相同。每个犁煤器MCC柜内元件配置相同,就地电控箱元件配置相同,电缆选用相同(根据犁煤器距离远程站及MCC室的距离电缆的长度有差别)。根据犁煤器配电元件布置位置的不同,对煤仓层MCC 柜分A、B两段进行供电。

  2、犁煤器传统控制方式的控制方案

  火力发电厂输煤系统控制自采用PLC 技术实现程控以来,基本都采用在煤仓层集中设置远程站,在每个犁煤器就地箱与程控柜之间以多根控制电缆相连的方案。十多年来,虽然不同的工程所选用的控制元件不同、接入程控系统的具体I/O 点数不同、与程控系统联系的电缆芯数不同,但万变不离其宗,总的来说具有以下几个基本特征:

  (1)煤仓层设置专门的远程站,煤仓层所有犁煤器的 I/O 信号均由此远程站接入。

  (2)煤仓高料位计单独供电,高料位信号采用独立的电缆引入煤仓层远程站,每个料位计至少包括电缆一根。

  (3)每个犁煤器与程控系统之间都以多根电缆辐射状相连,至少包括 DI 电缆一根、DO 电缆一根。

  (4)对 PLC 方案,每个犁煤器一般仅设置抬到位、落到位、程控位、故障位四个DI 点,设置抬控制、落控制两个DO 点。

  3、犁煤器传统控制方式的配电及控制方案存在的问题分析

  (1)犁煤器系统耗费的电缆数量多,电缆一次性采购费用高。

  (2)MCC 柜、程控柜的数量多,设备投资费大,设备布置面积大。

  (3)煤仓层电缆数量多,电缆通道的设计、施工困难。

  (4)接入程控系统的 DI/DO 信号数量有限,自动化水平低。

  (5)煤仓层电缆埋管数量多,现场施工工作量大。

  (6)电缆敷设工作量大,施工工期长。

  (7)整个系统的接线点多,现场接线、调试及故障查找困难。

  (8)犁煤器相关控制电缆长度长,运行中受强电干扰问题严重。

  (9)系统投运后电缆设施易积灰,电缆清扫困难。

  三、犁煤器配电和控制的改进方案

  基于以上对煤仓层犁煤器配电及控制现状的分析,结合犁煤器本身的特点,在工程设计中,对煤仓层犁煤器配电及控制方案进行合理的改进,解决工程建设中的实际问题,对工程而言,有着及其重要的意义。以下所述的改进方案,已在华电国际邹县电厂2×1000MW机组输煤系统中得到应用和实践,取得了显著的技术经济效益。

来源:华电国际邹县发电厂
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