和利時(shí)LK在電廠除灰除渣系統(tǒng)中的解決方案
火電廠除灰系統(tǒng)裝置簡(jiǎn)述
除灰裝置是火力發(fā)電廠重要的輔助設(shè)備,其作用主要是把鍋爐電除塵器收集的粉煤灰輸送到灰?guī)欤WC鍋爐系統(tǒng)安全正常運(yùn)行。根據(jù)工作原理的不同,除灰裝置可以分為:水力除灰裝置、氣力除灰裝置和機(jī)械式除灰裝置三種。近年來(lái),氣力除灰裝置得到廣泛應(yīng)用,經(jīng)常使用的氣力除灰裝置有:正壓氣力除灰裝置、低正壓氣力除灰裝置、負(fù)氣壓力除灰裝置和空氣輸送槽四種。氣力除灰系統(tǒng)的主要任務(wù)是將省煤器及電除塵下集灰斗所收集的飛灰,通過(guò)氣力排放到灰?guī)欤缓笥密?chē)裝運(yùn),或攪拌成濕灰裝船運(yùn)走。整個(gè)過(guò)程濕密封管道輸送。
火電廠除灰除渣系統(tǒng)主要控制功能
除灰除渣裝置的控制系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的控制項(xiàng)目,其主要控制對(duì)象:輸送風(fēng)機(jī)、氣化風(fēng)機(jī)、氣鎖閥、加熱器、各類(lèi)閥門(mén)、卸灰裝置、布袋除塵器、收灰風(fēng)機(jī)及管道壓力、底渣斗、貯水池以及灰?guī)斓仍O(shè)備。
火電廠除渣系統(tǒng)裝置簡(jiǎn)述
大型機(jī)組除渣系統(tǒng)主要分為以下幾種方式:
(1)水力噴射器除渣水力輸送方式。爐底渣經(jīng)碎渣機(jī)破碎后由水力噴射器送至灰漿池,再通過(guò)灰漿泵送至灰場(chǎng)。
(2)刮板撈渣機(jī)除渣水力輸送方式。
(3)水力除渣汽車(chē)運(yùn)輸方式。鍋爐底渣采用水力方式輸送至脫水倉(cāng),渣經(jīng)脫水倉(cāng)脫水后用汽車(chē)運(yùn)至用戶或渣場(chǎng)。
(4)水力除渣皮帶運(yùn)輸方式。鍋爐底渣經(jīng)螺旋撈渣機(jī)撈入碎渣機(jī)破碎后,由渣溝流至渣漿泵房前池,再由渣泵送往脫水倉(cāng),渣經(jīng)脫水后上皮帶至灰場(chǎng)。
(5)刮板撈渣機(jī)除渣皮帶運(yùn)輸方式。排渣系統(tǒng)為爐底渣由刮板撈渣機(jī)撈出輸送至管帶輸送機(jī),由管帶輸送機(jī)輸送并提升至渣倉(cāng),再由汽車(chē)運(yùn)至灰場(chǎng)。
(6)刮板撈渣機(jī)除渣汽車(chē)運(yùn)輸至灰場(chǎng)的方式。爐底渣由刮板撈渣機(jī)直接輸送并提升至渣倉(cāng),再由汽車(chē)運(yùn)至灰場(chǎng)。
火電廠除灰除渣系統(tǒng)主要工藝系統(tǒng)組成
大型機(jī)組的除灰除渣系統(tǒng)通常包括:磨煤機(jī)排出的石子煤處理、鍋爐底部渣的處理、省煤器、空氣預(yù)熱器和電氣除塵器飛灰的處理。
(1)石子煤的處理:
石子煤的成分主要是磨煤機(jī)無(wú)法磨碎的石子,在機(jī)組調(diào)試初期,還常含有大量的煤。處理方式有機(jī)械方式和水力噴射泵輸送方式。
(2)底渣部分的處理:
底渣是鍋爐底部燃燒產(chǎn)生的廢物,大排渣溫度高,需要有貯渣及水冷裝置。如水封式排渣或刮板撈渣機(jī)的水槽,經(jīng)過(guò)連續(xù)的冷卻水冷卻,然后采用機(jī)械方式和水力噴射泵輸送方式,另外還有適于北方干旱少雨缺水地區(qū)的空氣冷卻后加機(jī)械輸送的輸送方式。
(3)灰的處理:
大型機(jī)組的省煤器、空氣預(yù)熱器和電氣除塵器飛灰一般采用氣力輸送系統(tǒng),以便灰綜合利用和保護(hù)廠區(qū)環(huán)境。灰?guī)熘械幕铱蛇M(jìn)一步經(jīng)分選裝置,把粗灰中的細(xì)灰分離出來(lái),提高細(xì)灰產(chǎn)量,同時(shí)達(dá)到商品優(yōu)質(zhì)灰的細(xì)度要求。
(4)廠外輸送:
出于安全運(yùn)行方面的因素,底渣和飛灰輸送到灰渣場(chǎng)。常有的輸送方式有灰渣泵水力輸送或干灰調(diào)濕后皮帶、汽車(chē)、裝船等。
2 集控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
鑒于電廠除灰除渣系統(tǒng)工藝設(shè)備較分散,距離較遠(yuǎn),范圍大,運(yùn)行時(shí)要按嚴(yán)格的相關(guān)條件和聯(lián)鎖關(guān)系及壓力參數(shù)來(lái)控制運(yùn)行。據(jù)此特點(diǎn),我們采用和利時(shí)LK大型可編程序控制器(PLC)為核心的全自動(dòng)化程序控制。在除灰除渣控制室設(shè)置PLC控制機(jī)柜及上位機(jī),PLC控制站同監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
序號(hào) | 設(shè)備名稱(chēng) | 型號(hào)及規(guī)格 | 數(shù)量 |
除灰控制站(DI:161 DO:60 AI:43 RTD: | |||
1 | 電源模塊 | LK910,電源模塊,輸入120/230VAC,輸出24VDC, | 2 |
2 | CPU模塊 | LK210,冗余CPU模塊,533MHZ,位指令0.013ms/K,程序 | 2 |
3 | 通信接口模塊 | LK231,PROFIBUS-DP通信接口模塊 | 3 |
4 | 16點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊 | LK610,16通道數(shù)字量輸入模塊,12/24V DC,漏型 | 11 |
5 | 16點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊 | LK710,16通道常開(kāi)晶體管輸出模塊,24V DC | 4 |
6 | 8點(diǎn)模擬量輸入模塊 | LK411,8通道模擬量輸入模塊,16位,電流信號(hào) | 6 |
7 | 4點(diǎn)模擬量輸出模塊 | LK511,4通道模擬量輸出模塊,12位,電流信號(hào),隔離 | 2 |
8 | 6點(diǎn)熱電阻輸入模塊 | LK430,6點(diǎn)熱電阻, | 5 |
9 | 本地背板 | LK121,本地背板,冗余CPU插槽,10 IO槽 | 1 |
10 | 擴(kuò)展背板 | LK111,本地背板,10 IO槽 | 2 |
11 | 擴(kuò)展電纜 | LKX002 | 4 |
12 | LK I/O端子矮蓋板 | LKC110 | 28 |
13 | I/O端子矮蓋板透明標(biāo)簽 | LKL022 | 28 |
除渣控制站(DI:140 DO:59 AI:35 RTD: | | ||
1 | 電源模塊 | LK910,電源模塊,輸入120/230VAC,輸出24VDC, | 2 |
2 | CPU模塊 | LK210,冗余CPU模塊,533MHZ,位指令0.013ms/K,程序 | 2 |
3 | 通信接口模塊 | LK231,PROFIBUS-DP通信接口模塊 | 3 |
4 | 16點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊 | LK610,16通道數(shù)字量輸入模塊,12/24V DC,漏型 | 9 |
5 | 16點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊 | LK710,16通道常開(kāi)晶體管輸出模塊,24V DC | 4 |
6 | 8點(diǎn)模擬量輸入模塊 | LK411,8通道模擬量輸入模塊,16位,電流信號(hào) | 5 |
7 | 4點(diǎn)模擬量輸出模塊 | LK511,4通道模擬量輸出模塊,12位,電流信號(hào),隔離 | 2 |
8 | 6點(diǎn)熱電阻輸入模塊 | LK430,6點(diǎn)熱電阻, | 7 |
9 | 本地背板 | LK121,本地背板,冗余CPU插槽,10 IO槽 | 1 |
10 | 擴(kuò)展背板 | LK111,本地背板,10 IO槽 | 2 |
11 | 擴(kuò)展電纜 | LKX002 | 4 |
12 | 占空模塊 | LKC131 | 1 |
13 | LK I/O端子矮蓋板 | LKC110 | 28 |
14 | I/O端子矮蓋板透明標(biāo)簽 | LKL022 | 28 |
系統(tǒng)設(shè)置有自動(dòng)、軟手操、就地等三種方式。自動(dòng)、半自動(dòng)、軟手操在模擬控制臺(tái)上或者LCD操作員站上,經(jīng)PLC對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。“就地”是通過(guò)就地的操作箱自動(dòng)/手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)及手動(dòng)開(kāi)關(guān),對(duì)設(shè)備進(jìn)行一對(duì)一控制操作。

手動(dòng)操作分為就地現(xiàn)場(chǎng)箱手動(dòng)操作和上位機(jī)手動(dòng)操作(即上位機(jī)軟手操)。
在系統(tǒng)工藝設(shè)備附近,設(shè)有就地操作箱。操作箱設(shè)有自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及手操開(kāi)關(guān),便于設(shè)備自動(dòng)投運(yùn)前的調(diào)試和運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障后的檢修。
進(jìn)行上位機(jī)軟手操。

當(dāng)需要通過(guò)PLC程序進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行時(shí),操作前也必須滿足以下條件:
就地操作箱上“手動(dòng)/自動(dòng)”旋鈕位于“自動(dòng)”位;
切換上位機(jī)“手動(dòng)/自動(dòng)”旋鈕至“自動(dòng)”位。
自動(dòng)運(yùn)行條件下,現(xiàn)場(chǎng)被人為切換時(shí),則會(huì)出現(xiàn)故障報(bào)警,即程序停止,現(xiàn)場(chǎng)所有閥門(mén)關(guān)閉。灰管疏通后,將倉(cāng)泵內(nèi)殘留的灰手動(dòng)吹掃干凈后,返回到相應(yīng)畫(huà)面進(jìn)行報(bào)警和故障復(fù)位,完畢后在自動(dòng)操作條件滿足的情況下方可進(jìn)行新一輪的自動(dòng)運(yùn)行操作。
根據(jù)系統(tǒng)工藝需求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了豐富的畫(huà)面顯示,形象動(dòng)態(tài)的顯示除灰倉(cāng)泵、輸灰管閥布置圖,并采用不同顏色的顯示來(lái)反映各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)具有模擬、遠(yuǎn)操、自動(dòng)、手動(dòng)等控制功能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的多種控制方式。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)棒圖、趨勢(shì)圖等顯示時(shí)間、電流、壓力等數(shù)據(jù)形成有效的數(shù)據(jù)分析圖。該系統(tǒng)具有完善的報(bào)警處理,系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí),自動(dòng)彈出報(bào)警畫(huà)面、顯示報(bào)警內(nèi)容,并對(duì)報(bào)警進(jìn)行記錄,以便查詢、打印。為了提高系統(tǒng)安全,故障出現(xiàn)時(shí),可根據(jù)故障類(lèi)型,自動(dòng)采取相應(yīng)保護(hù)措施,對(duì)過(guò)流、過(guò)載、介質(zhì)異常等具有保護(hù)功能。該系統(tǒng)軟硬件配置均具有可擴(kuò)展性,可以方便的擴(kuò)展到全廠輔控系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)全廠集中控制。
工藝流程圖包括1#爐負(fù)壓系統(tǒng)操作監(jiān)控圖,用于對(duì)1#爐進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、操作;2#爐負(fù)壓系
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