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1概述
廣東某發(fā)電有限責(zé)任公司2X600MW機(jī)組——G-1900/25.4-YM4型鍋爐均由哈爾濱某有限責(zé)任公司提供’每臺(tái)爐配備6臺(tái)沈陽華某裝備有限公司生產(chǎn)的GM-BSC21-26型耐壓式稱重給煤機(jī)。GM-BSC21-26型耐壓式稱重給煤機(jī)具有給煤機(jī)斷煤、給煤機(jī)落煤口堵煤、給煤機(jī)皮帶跑偏、給煤機(jī)內(nèi)部超溫、清掃電機(jī)異常等報(bào)警測點(diǎn)，其中給煤機(jī)落煤口堵煤跳閘給煤機(jī)。給煤機(jī)調(diào)節(jié)回路主要由演算調(diào)節(jié)器、變頻器、稱重傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器四部分構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)均勻地給煤,并根據(jù)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的要求，無級(jí)、快速的調(diào)節(jié)給煤機(jī)出力，使實(shí)際給煤量與鍋爐負(fù)荷相匹配。

2改造前存在的問題
廣東某發(fā)電有限責(zé)任公司1、2號(hào)機(jī)組整套啟動(dòng)至168結(jié)束期間，給煤機(jī)頻繁跳閘，其中1號(hào)爐A給煤機(jī)跳閘2次，B.C、D,F給煤機(jī)各跳閘1次；2號(hào)爐A給煤機(jī)跳閘1次，后經(jīng)檢查，確認(rèn)給煤機(jī)控制系統(tǒng)在電源設(shè)計(jì)上存在缺陷：給煤機(jī)斷煤、堵煤、皮帶跑偏、內(nèi)部超溫等就地測點(diǎn)220V交流工作電源與就地控制柜內(nèi)PLC電源為同一路空開供應(yīng)，由于給煤機(jī)就地測點(diǎn)的防護(hù)等級(jí)以及質(zhì)量問題，就地測點(diǎn)受潮或進(jìn)水后短路，220V交流工作電源接地，控制柜內(nèi)部電源空開跳閘，PLC失電，最終導(dǎo)致給煤機(jī)跳閘，對機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成一定的威脅。
而給煤機(jī)稱重系統(tǒng)測量的燃料量，直接傳送至DCS系統(tǒng),參與爐膛總煤量的計(jì)算，而總煤量的準(zhǔn)確性直接影響單位發(fā)電量的煤能，但我公司給煤機(jī)皮帶稱計(jì)量系統(tǒng)始終存在著一定的誤差，所有給煤機(jī)演算器零點(diǎn)和量程平均運(yùn)行15天左右就發(fā)生較大的漂移，個(gè)別給煤機(jī)運(yùn)行1周后，煤量計(jì)量就出現(xiàn)較大的誤差，零點(diǎn)和量程漂移量最大的達(dá)到5%和8%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于精度要求的0.5%,雖然經(jīng)過頻繁的標(biāo)定，但給煤機(jī)速度傳感器和稱重傳感器的穩(wěn)定性較差，計(jì)量精度受到極大影響，并且在給煤機(jī)標(biāo)定過程中，需要將200多公斤的鏈碼壓在給煤機(jī)皮帶上，皮帶與鏈碼的摩擦對給煤機(jī)皮帶、皮帶托輻、膠帶電機(jī)等使用壽命造成影響，同時(shí)標(biāo)定的效果不佳。
3改造的實(shí)施
為消除以上給煤機(jī)在控制方面的隱患，提高給煤機(jī)皮帶稱計(jì)量精度，確保給煤機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，經(jīng)過市場調(diào)研，最終決定給煤機(jī)控制與稱重系統(tǒng)的改造主要選用德國某公司產(chǎn)品，以增強(qiáng)系統(tǒng)在技術(shù)性能、穩(wěn)定運(yùn)行、計(jì)量精度方面的可靠性。

3.1系統(tǒng)構(gòu)成及原理
給煤機(jī)系統(tǒng)主要包括給煤機(jī)本體、傳動(dòng)部分、各種安全保護(hù)裝置、測速裝置、稱重傳感器、流量積分控制器、安全回路控制器及標(biāo)定部分，其中的測速裝置、稱重傳感器、流量積分控制器及安全回路控制器對整個(gè)給煤機(jī)控制系統(tǒng)的安全、性能及可靠性上起著至關(guān)重要的作用。

3.2給煤機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成
3.2.1稱重部分：稱重系統(tǒng)是整個(gè)給煤機(jī)核心，它關(guān)系到計(jì)量的準(zhǔn)確性，核心部件是稱重傳感器。
3.2.2測速部分：測速部分也是比較重要的部位之一，它的核心部件是測速傳感器。
系統(tǒng)需要的給煤量(rate)：
給煤量(rate)=載荷(load)X速度(speed)
也就是說重量與速度這兩個(gè)參數(shù)都必須測量得要準(zhǔn)確，無論哪一個(gè)不準(zhǔn)雀都將影響到整個(gè)系統(tǒng)測量的準(zhǔn)確性。
3.2.3儀表部分；是整個(gè)培煤機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)功能最多的部分，主要用于：
I：接收來自稱重傳感器的mV信號(hào)
II：接收來自測速傳感器的脈沖信號(hào)
III：接收來自DCS系統(tǒng)給出的指令信號(hào)
IV：做PID運(yùn)算，然后輸出信號(hào)調(diào)節(jié)皮帶機(jī)的電機(jī)
V：累加煤量及數(shù)據(jù)通迅3.2.4輔助部分：包括清掃系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)(堵煤)、切換系統(tǒng)等。
給煤機(jī)系統(tǒng)示意圖:

3.3改造技術(shù)方案
3.3.1稱重部分
拆除原稱重傳感器，釆用原裝進(jìn)口單托餛皮帶秤(型MS1-2).

西門子單托輻原裝進(jìn)口皮帶秤（型號(hào):MSI-2）是用于惡劣環(huán)境的重負(fù)荷、髙精度、單托輾皮帶秤。它為各種物料提供高精度、連續(xù)在線的稱重，采用己獲得專利的平行四邊稱重傳感器，使其對垂直力
有快速的響應(yīng)，以確保對物料負(fù)荷的迅速響應(yīng)，甚至在不均勻或小負(fù)荷時(shí)，在托輻間距短和皮帶快速運(yùn)行時(shí)，也可提供杰出的精度和重復(fù)性。

3.3.2測速部分
我公司給煤機(jī)原測速傳感器，每轉(zhuǎn)輸出600個(gè)脈沖，改造后釆用原裝進(jìn)口速度傳感器（PIF-5）,每轉(zhuǎn)輸出1024個(gè)脈沖，以提高測速精度。

測速傳感器技術(shù)指標(biāo)如下：
1）    在出口信號(hào)頻率下的高性能：300KHZ
2）    溫度范圍：-30?10（TC
3）    防護(hù)等級(jí)：IP67
4）    卓越的抗震能力和防震能力
5）    可編程分辨率達(dá)到96000cpt
3.3.3儀表部分
采用某公司的配套積分儀（BW500）,它是基于電子皮帶稱的原理而設(shè)計(jì)的，其可接收重量和速度信號(hào)并進(jìn)行處理，從而得到瞬時(shí)和累計(jì)流量。模擬量輸入、輸出，有閉環(huán)控制功能，輸出控制變頻器來調(diào)整皮帶的轉(zhuǎn)速，給定量能夠遠(yuǎn)程設(shè)定，手自動(dòng)切換.開關(guān)量輸入輸出及遠(yuǎn)傳累計(jì)量。具備各種報(bào)警功能：雙行字符顯示，支持多種通訊協(xié)議、具有現(xiàn)場總線功能。如Modbus,RTU、ProfibusxABRT0及Devicenet等協(xié)議。
具體指標(biāo)如下：
1）    供電：230VAC
2）    輸入：0-45mv,1-2000HZ脈沖
3）    精度：0.02%
4）    保護(hù)等級(jí):IP65,外形：285nunWX209mniHX92nunD
5）    兩個(gè)遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換累計(jì)器
6）    模擬量輸入：2路
7）    模擬量輸出：3路
8）    輸入阻抗：W800Q
9）    各5個(gè)開關(guān)量可編程輸入輸出
10）    各兩個(gè)可編程模擬量輸入輸出
11）    通訊接口：RS232和RS485
12）    可遵循協(xié)議：Modbus,Profibus
13）    具有參數(shù)掉電保持功能，保持時(shí)間10年以上
14）    輸出供電為隔離的24VDC在50mA有短路保護(hù)
3.3.4控制部分
控制部分改造為改造的中心環(huán)節(jié)，改造具體包括兩個(gè)組成部分：閉環(huán)控制回路部分、電氣回路控制部分。改造的總體思路是將原控制系統(tǒng)的所有部分均取消（包括原動(dòng)力柜及控制柜），釆用一臺(tái)控制柜完成整套給煤機(jī)的控制工作•給煤機(jī)斷煤、堵煤、皮帶跑偏、內(nèi)部超溫等信號(hào)的工作電源由原先的220V交流電改為24V直流電，降低維護(hù)時(shí)危險(xiǎn)性，同時(shí)也降低給煤機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)性?？刂葡到y(tǒng)接口原理圖如下：

3.3.5閉環(huán)控制回路部分
閉環(huán)控制回路部分由積分儀表(ACCU500)、變頻器(安川G7)、速度傳感器(PIF-5)及稱重部分(MSI-2)構(gòu)成。稱重信號(hào)及速度信號(hào)經(jīng)過積分儀表處理轉(zhuǎn)換成瞬時(shí)流量[RATE二SPEEDXLOAD],該流量信號(hào)與DCS給定信號(hào)進(jìn)行比較，經(jīng)PID運(yùn)算輸出
(4-20mA)至變頻調(diào)速器，從而控制給煤機(jī)按給定的給煤率運(yùn)行。系統(tǒng)原理圖如下：

3.3.6電氣回路控制部分
電氣控制部分以西門子S7-200PLC及擴(kuò)展模塊
EM235為控制中心，控制信號(hào)及報(bào)警信號(hào)經(jīng)邏輯處理后進(jìn)而控制給煤機(jī)的運(yùn)行和容積運(yùn)行方式的切換，PLC接口原理圖如下：

3.4標(biāo)定方式
3.4.1最準(zhǔn)確的方法是實(shí)物校驗(yàn)：因?yàn)槿魏文M的校驗(yàn)方式都無法模仿實(shí)物在皮帶上的特性。對于皮帶稱來說，最好的校驗(yàn)方法是用高精度料斗秤進(jìn)行校驗(yàn)，前提條件是料斗秤的精度大于皮帶秤的精度。因?yàn)榱隙烦邮庆o態(tài)稱，而皮帶稱是動(dòng)態(tài)秤，因此可以校驗(yàn)皮帶秤，這種方法也是常用的而且比較準(zhǔn)確。
3.4.2磋碼標(biāo)定：破碼標(biāo)定雖然不能100%模擬實(shí)煤在皮帶上的狀態(tài)，但它相對皮帶是靜止的，相對鏈碼要穩(wěn)定許多，因此掛（壓）花碼標(biāo)定對給煤機(jī)系統(tǒng)，在不具備實(shí)煤標(biāo)定的情況下是最佳的標(biāo)定方法，即提高了精度又減小了維護(hù)星。
4改造后的效果
改造后的給煤機(jī)運(yùn)行狀況穩(wěn)定，且改造后的給煤機(jī)釆用掛（壓）注碼標(biāo)定后工作鼠和維護(hù)量大大降低，同時(shí)又提高了標(biāo)定的精度。通過6個(gè)多月的實(shí)際運(yùn)行，改造后給煤機(jī)煤量計(jì)量精度始終控制在0.5%以內(nèi)，完全滿足現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)需要。
5結(jié)語
改造后的給煤機(jī)控制與稱重系統(tǒng)均釆用了國外設(shè)備，系統(tǒng)控制精度高、穩(wěn)定性好,電氣控制部分釆用PLC軟控制方式，為日后的改進(jìn)及擴(kuò)展留有相當(dāng)大的余地，終身免維護(hù)運(yùn)行。在控制功能上以簡單、實(shí)用為宗旨，盡量減小系統(tǒng)運(yùn)行耳程中的故障環(huán)節(jié)。

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