煤仓空气炮DCS控制改造及优化

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1、技术创新优秀成果报告煤仓空气炮DCS控制改造及优化7目录一、系统概况二、空气炮原设计存在问题三、改造及优化四、改造后的成效7煤仓空气炮DCS控制改造及优化一、系统概况我公司煤仓空气炮的原设计为就地手动控制。机组试运期间，由于不能及时操作、空气炮振打迟延，造成给煤机因断煤多次发生跳闸。后经改造实现DCS远方控制，并通过多次逻辑优化后，有效解决了原设计存在的弊端，提升了锅炉燃烧的稳定性。发电厂煤仓空气炮是解决给煤机落煤管堵煤、防止给煤机断煤跳闸的主要辅助设备，其作用是通过压缩空气对煤仓下部的锥形落煤筒进行冲击振打，以保证煤仓原煤顺利下滑、给煤机稳定运行

2、，进而保证锅炉稳定燃烧。山西王曲发电公司通过对煤仓空气炮实施DCS控制改造，并结合运行中存在的实际问题进行多次逻辑修改完善后，有效解决了原设计就地手动操作存在的问题和弊端。二、空气炮原设计存在问题我公司煤仓空气炮原设计采用就地手动控制的方式，每台机组17米给煤机平台安装一个空气炮就地控制箱，当给煤机断煤信号发出时，由运行人员通过就地操作相应按钮启动空气炮进行振打，以解决给煤机断煤的问题。从2006年机组试运到2008年期间，多次因断煤时不能及时启动空气炮，导致煤仓堵煤严重，给煤机频繁跳闸，严重影响了锅炉的稳定燃烧和试运工作的顺利进展。结合两年期间存

3、在的实际问题，技术人员分析认为煤仓空气炮采用就地手动控制的主要弊端：一是增加了工作量。因给煤机台数多，操作频繁，有时甚至需要专人专职现场操作，大大增加了运行人员的工作量；二是存在安全隐患。13米控制室与17米给煤机操作平台的手动控制箱距离较远﹑在断煤信号发出时，由于操作不及时或太频繁，造成空气炮振打迟延或将落煤筒内煤砸实，导致给煤机皮带断煤跳闸或给煤机变频器过载跳闸，影响锅炉燃烧的稳定性，危机机组的安全稳定运行。三、改造及优化（一）改造方案（图1）针对存在的问题，对空气炮整体改造方案以及相关逻辑进行设计。改造方案中，每台给煤机设置1组空气炮逻辑（详

4、见图1，以B给煤机为例，其他给煤机逻辑图与B给煤机逻辑图相同），来控制该给煤机的三台空气炮。71、图例介绍：图1是原煤仓空气炮实现DCS自动、手动以及通过DCS手动启动、停止相应空气炮的控制逻辑图。其中：“GT”为上升沿延时(即：在输入由0变为1时发生延时；当输入由1变为0时不延时)；“DT”为下降沿延时(即：在输入为由1变为0时发生延时；当输入由0变为1时不延时)；另外在逻辑中还有AND（“与”）、OR（“或”）、NOT（“非”）、“＝”（“大于等于”）以及RS触发器和脉冲等逻辑块。2、软件改造：#1机组空气炮逻辑中，在DCS相应HPM（过程控制

5、站）中增加6个空气炮逻辑点(LOGIC点)和18个空气炮开关量输出点（DO点）。在（图1）最右侧的三个脉冲块分别发2S脉冲输出至相应空气炮的DO点，而DO点再输出至DCS柜的继电器线圈，线圈激励相应常开触点闭合，从而使得空气炮电磁阀带电动作，最终实现空气炮DCS远方控制。3、硬件改造：改造后的控制原理图见图2。将DCS逻辑输出的启动空气炮信号，经DO点输出至继电器输入端（即线圈），再经继电器输出端（触点）输出后并接到就地空气炮控制箱的控制按钮上。继电器线圈供电电压由DCS的DO卡件供给24V直流电源，而各继电器输出端分别接线至空气炮就地控制箱对应输

6、出端220V火线接线端子，原地线和控制箱内其他接线方式不变。7就地控制箱分别放置3条16芯的普通电缆至DCS控制柜的17、19、21号HPM（过程控制站）柜所对应的3台继电器柜中来完成DCS指令线的敷设。（为保证每台空气炮故障分散、其电磁阀可靠动作，采用6组空气炮逻辑以及该空气炮逻辑所涉及的DI、DO点每两组设计在一个HPM中的原则，从而大大减少每台空气炮的误动率和拒动率，进而完全消除给煤机堵煤跳闸事故的发生）4、在图形编辑器（即流程图绘制模板）中每台给煤机增加相应的空气炮操作面板，包括手、自动切换按钮和手动状态下空气炮启、停控制按钮。这样运行人员

7、在控制室内“DCS锅炉制粉总监视画面”中，既可以对空气炮投自动实现给煤机落煤筒堵煤时远方自动控制，又可以对空气炮进行手动操作。（二）优化完善煤仓空气炮实现DCS控制改造后，有效解决了原手动设计存在的弊端。但通过长时间的运行和观察，又发现了一些潜在的新问题，随对相关逻辑进行了优化。1、2009年改造中空气炮逻辑断煤信号取自“皮带无煤”信号，但在给煤机皮带无煤信号发出时再启动相应空气炮逻辑已远来不及，很容易导致落煤筒中的原煤被砸实而出现严重棚煤现象，最终致使给煤机跳闸。因此，将断煤信号由原来取自“皮带无煤”改为取自给煤机落煤筒煤流检测仪的“原煤仓堵煤”

8、信号，这样空气炮振打将大大提前，不会再因动作滞后而导致给煤机跳闸。为防止此信号偶尔因现场振动过大而误发，在此堵煤信号之后加