1 概述
1.1 入爐煤分爐計量的方法和手段燃煤發電是國民經濟的基礎,對燃煤的計量需求,無論從成本核算、經營管理,還是節約能源方麵,都具有十分深遠的意義。發電廠對燃煤的計量工作從整個生產過程來說,大約可分為三個方麵:(1)入場煤的計量:由陸路運輸,可用軌道衡,汽車衡及皮帶秤進行計量,由水路運輸,經皮帶輸送機上的皮帶秤計量後直接進入煤場或生產過程。(2)生產過程中間環節輸煤線上對煤的計量。(3)對爐前煤計量即入爐煤計量:
1.2 入爐煤的計量
依據電力工業部1993年11月發行《火力發電廠按入爐煤正平衡計算發供電煤耗的方法》一文,對入爐煤的計量提出兩種方案。一是利用給煤機自身附有的計量裝置直接計量;二是通過總皮帶上的電腦皮帶秤及其檢測係統分別計算各機組的燃煤量,從而達到對入爐煤單獨計量的目的。秦皇島發電有限責任公司分爐計量係統改造
采用方案二。
2 係統工作原理
動態計量的最佳首選產品是微機智能式皮帶秤,在電廠生產過程中尤其如此。入爐煤分爐計量微機檢測係統的核心工作有如下三個:智能式皮帶秤儀表與計算機通訊的問題;犁煤器及皮帶的開關量信號的獲取;數學模型的建立及在計算機上的實現。
2.1 儀表數據的獲取
電子皮帶秤儀表采用先進的動態計量儀表,能準確的采集皮帶的速度信號和稱重信號,然後在內部經過微積分處理,得到精確的皮帶計量數據。上位機和儀表通過串行通訊接口(RS-232/RS-485/RS-422)實時獲取皮帶秤的連續的煤流數據。
2.2 開關量的采集
通過PLC或者開關量輸入板采集每個倉的犁煤器的抬到位信號,皮帶的運行信號。
2 .3 數學模型的建立及在計算機上的實現
通過有限元分析可以將采集到的“連續的煤流”分割成有限個煤包,煤包在皮帶上運行,通過現場實際測量煤包的運行時間(到達各煤倉的時間值),根據皮帶速度及采樣定理計算煤包的最佳數量,並對其進行定位處理,然後將根據犁煤器及皮帶的狀態將特定位置的煤包注入對應的煤倉,其它的煤包將按皮帶速度進行流動。在計算機中的數學模型如下:
double coal_parcel(100)
A_house=coal_parcel(99)
for i=0;i++;i<20
coal_parcel(99-i) = coal_parcel(99-
i - 1 )
依次類推:coal_parcel(0)=delta_meter
通過以上處理可精確地計量出在皮帶停止和犁煤器倒換時煤的去向及位置。從而能夠準確地計算出各個倉的輸煤量。比如:有一分爐計量係統參數如下。
皮帶速度:2米/秒;K8凯发登录入口:1000噸/小時;計算機采樣速度:500毫秒;皮帶長度:300米。
則:皮帶轉半圈時間為:300/2 =150秒,轉半圈所上煤量為1000000/3600×150=41667kg。
轉半圈計算機采樣次數: 15 0/ 0 .5=300,所以煤包數為300個;每個煤包的重量為:41667/300=138公斤。
假如:一班上煤4小時,倒換犁煤器次數10次,則輸入倉煤量的最大誤差值為:(10×300/2)/(4×1000000)=0.0375%。
3 主要功能
3.1 實時檢測與計量
可以隨時觀測皮帶的累計量和K8凯发登录入口。一天內各個班每個倉的上煤量及總量,可隨時觀測各個三通信號、犁煤器的抬起和放下以及皮帶的運行狀態。
3 . 2 數據存儲、查詢、打印、共享
對每一班所輸煤量進行存儲,並且掉電自動記憶數據,根據要求可存儲幾年內的數據,以供查詢,打印及聯網查詢。通過選擇年月日可進行日報月報的查詢。通過選擇年月日可進行日報月報的打印。各類數據都被存儲為標準數據庫方式,通過廠內的局域網任意一台終端機都可在權限允許的情況下進行各項數據的查詢。
3 . 3 自動倒班、實時顯示、操作狀態
計算機可自動按規定順序進行倒班,而無需人工在換班時設定。畫麵實時顯示犁煤器和皮帶的運行狀態。係統運行後是一種無人職守的操作狀態。
4 現場實施方案
下麵是秦皇島發電有限責任公司分爐計量實施方案。
4.1 PLC 安裝
在4#、5#輸煤程控遠程通道櫃各增加
1個PLC,分別安裝在現場通道櫃裏。
4.2 4 號遠程通道櫃取點
從輸煤程控4號遠程通道櫃轉接14個犁煤器的落到位信號、4個三通擋板到位信號、2個13甲乙皮帶運行信號,共計20個點到PLC。
4.3 5 號遠程通道櫃取點
從輸煤程控5號遠程通道櫃轉接24個犁煤器落到位信號,2個14甲乙皮帶運行信號共計26個點到PLC。
4.4 電纜敷設
敷設從輸煤程控4號遠程通道櫃到5號遠程通道櫃通訊電纜350米,敷設從輸煤程控4號遠程通道櫃到集控室通訊電纜350米;編製分爐計量係統軟件1套。
4.5 運行環境
本係統采用現場針對性一對一設計編製,運行在Windows2000環境下,界麵友好,操作簡單,運行穩定。本係統對皮帶秤數據和三通擋板信號、皮帶上的犁煤器信號進行采集處理,將皮帶上的煤合理地分配到各個煤倉中,以實現電廠煤耗的正平衡計算,提高機組的工作效率。
4.6 係統運行注意事項
係統要保證常運行,嚴格控製專機專用。係統的計量是完全依賴遠端PLC采集的犁煤器信號,要確保犁煤器信號的準確無誤。有時犁煤器壓不到位,則出現計量錯誤,一旦發現故障,要及時處理。數據庫采用實時更新,更新速度快,每1次/500ms。
5 結語
通過對秦皇島發電有限公司分爐計量係統的電纜鋪設,可編程控製器安裝接線,軟件編製和調試,應用於原煤倉上煤量的統計,能夠準確的計算每爐或每倉的年、月、日上煤量,為煤耗計算提供精確的數據。

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