蒋凤琴

（嘉兴发电有限责任公司，浙江嘉兴314201）

摘要：系统地分析了嘉兴电厂一期2 ×300 MW 机组输煤程控系统及其现场传感器运行情况，提出了提高输煤程控系统运行可靠性的改进办法。

关键词:  输煤程控；PLC ；CRT ；传感器

火电厂输煤系统环境恶劣，设备分布广，皮带沿线岗位设置多。为了满足现代化大型电厂生产的系统化、自动化及安全性的要求，对输煤系统的操作、控制、检测和报警设备，以及系统监控和运行管理等提出了较高要求。根据对输煤程控系统设备多年的技术管理经验，本文介绍了嘉电一期输煤程控系统设备的改造情况，以期对新建输煤系统的设计、设备选型及旧系统的改造有借鉴作用。

1 系统概述

嘉兴电厂一期2 ×300 MW 机组输煤程控系统采用可编程控制系统（PLC）加上位机监控系统（CRT）的控制方式。输煤程控PLC 系统采用双机热备模式，主机为MODICON 984 ，配置相应的800 系列输入输出模块。通过两台互为备用的上位机，实现输煤系统主辅设备的启、停控制，以及设备运行历史数据查询和报表管理等功能。系统的监控对象为输煤系统的皮带机、碎煤机、滚轴筛、斗轮机、卸船机、犁煤器、挡板、除铁器、除尘器、采样装置、原煤仓、皮带秤等。

2 系统故障分析

经几年运行后，输煤皮带系统设备开始出现异常情况时，如皮带煤量超载、异物卡住皮带、皮带堵煤及皮带机有撕裂等，通常因其电机电流未达到电气保护的报警跳闸值，CRT上也未产生异常设备的报警或跳闸信号，使程控操作员无法及时监控现场设备异常情况，导致异常事件扩大，乃至损坏设备。

系统运行中出现的故障主要有以下几类：

（1）基建安装时的皮带拉绳、跑偏开关接线回路中没有中间接线盒，通过拉绳和跑偏开关内部的接线端子并接，造成开关进线孔内有2根电缆，开关密封性不良，影响开关使用寿命，甚至造成开关进水误动及控制回路接地或绝缘降低。

（2）原皮带测速装置为滚轮接触式，在皮带机动态运行中，由于滚轮式检测头的弹簧设计难以保证皮带与滚轮的有效接触，装置运行可靠性较低。

（3）原安装的进口电容式堵煤检测器和煤仓高料位报警器，因受现场煤、尘、水汽等影响而误动频繁，无法正常投用。后试用国产的阻旋式堵煤检测器，因其堵转电机性能不高，使用寿命较短。

（4）程控CRT 上设有皮带系统电机电流监视。在实际运行中，部分设备的就地电流表和CRT 上的电流显示值存在较大差别，在排除了信号线路可能存在缺陷的情况下，发现电流变送器的远距离输入信号存在衰减问题。

3 系统改进及效果

3．1 程控控制、操作系统的改进

针对程控PLC系统主要备品停产的客观因素，在二期设计时考虑了一期的同步改造，把一、二期输煤程控系统合并。一、二期输煤程控合用一套热备冗余的Allen－radley1756 系列控制器，一、二期输煤现场的8 个PLC 分站全部接入冗余PLC 通讯网络，同时将一、二期整个通讯网络分为3 段（ 一期为Ⅰ段，二期分为Ⅱ、Ⅲ段），有效避免了一、二期输煤程控通讯网络间的相互影响，提高整个系统运行可靠性。在输煤程控PLC 系统改造的同时，也将CRT 系统的软硬件进行升级。重新设计CRT 监控画面，在CRT 上统一实现对一、二期整个输煤系统设备的监视控制、报警保护、统计报表等功能。

针对设备异常运行的监控盲点，参照皮带系统额定流量时的电机运行电流，在程控CRT上设置皮带系统电机电流异常声光报警（取额定流量下电流的20 ％～30 ％），及时发现设备异常情况，以防止事故进一步扩大。

3．2 程控传感器的改进及效果

针对输煤系统现场恶劣的煤尘、水冲击环境，结合多年的实践运行经验，分别从设备性能、安装工艺和接线回路等方面，对程控传感器进行了改进和完善，有效提高了程控现场传感器运行的可靠性。

3．2．1 皮带测速装置

对性能不可靠的滚轮式皮带测速装置加以改进，发现了基于新型皮带秤测速传感器原理的滚筒式皮带测速传感器，就地安装测速显示器并输出速度模拟信号至程控PLC ，利用程序控制实现皮带机的速度、打滑保护。改造后皮带机测速装置运行正常，皮带速度、打滑保护动作可靠。由于测速滚筒压紧皮带安装，滚筒受力较大，需及时更新磨损超标的轴承，以防测速滚筒转子磨损或测速传感器受损。

3．2．2 堵煤和料位报警器的选型与安装

选用高防护等级的进口耐振型阻旋式开关作为堵煤检测器，并充分考虑堵煤检测器安装点的煤流冲击方向和检修维护的便利性。将堵煤报警器固定在观察门上，便于检修维护；同时选择在三通下第一节落煤通的非煤流冲击面进行安装，避免煤流直冲堵煤报警器的旋转叶片，换型改造后的堵煤保护已可靠投运4 年多。

重新选用力矩可调的阻旋式钢缆连接的进口料位计，可防止煤尘、水汽等的干扰，避免高煤位误报警。该阻旋式料位计动作时可自断内部电源，有利于延长使用寿命。同时，将安装在煤仓间地面层的高煤位报警器移位至原煤仓顶，并将电源和信号线接头移入中间接线盒，确保直流信号回路绝缘正常，提高设备动作可靠性。

3．2．3 拉绳和跑偏开关

为确保开关的密封和接头的绝缘良好，把开关的现场接头全部移入密封良好的接线盒内；同时，将拉绳和跑偏开关信号接入现场的低压交流回路（可加装控制变），通过中间继电器接点接入对应皮带机的直流保护控制回路，以便将现场接线回路跟直流控制保护回路隔离，从根本上改善直流母线对地绝缘状况，将拉绳、跑偏故障限定在单一皮带范围内，提高检修人员的排障效率。同时，针对输煤现场战线长、设备分散的特点，将弹簧结构手动复位的拉绳开关改为自动复位型，并配置性能可靠的进口微动接点。避免了手动复位型开关长期动作对弹簧性能的损耗，有效延长了开关使用寿命。

3．2．4 电流变送器安装位置选择

对电流变送器远距离输入信号存在衰减的问题，解决办法是利用变送器较强的负载能力，把电流变送器就近移至一次侧，确保CRT上电流显示与就地电流表数值一致。

4 结束语

输煤系统现场特有的恶劣环境，要求输煤程控系统现场设备不仅要性能可靠，而且应具有较高的防水、防尘密封性能和防黏附性能。同时，也应对现场控制设备的检修工艺和清洁维护工作提出更高要求，才能确保输煤设备的安全稳定运行。

作者简介：蒋凤琴（1969 －），女，浙江嘉兴人，工程师，从事火电厂输煤系统技术管理工作。