给煤机控制回路改造方案.doc

称重式给煤机煤量控制回路改造方案 2009-6-20 称重式给煤机煤量控制回路改造方案 给煤机控制系统现状 煤量控制回路简介 我公司2×150MW机组的给煤机采用变频控制，通过改变频率输出控制输煤皮带的电机转速，从而控制煤量稳定燃烧。按照厂家原设计，由DCS系统输出煤量设定值的标准信号（设定值）至给煤机称重控制器的电流板，同时，电流板接收称重控制器的瞬时煤量信号并转换成标准信号（反馈值），当设定值与反馈值有偏差时，电流板对该偏差信号进行PID运算并转换成标准信号（控制值）输出至变频器的模拟量控制输入回路，调整变频器的输出频率，当前煤量随之改变，直至设定值与反馈值一致，偏差信号接近0，频率输出随之稳定在当前值。原理框图如下： 当前存在问题 给煤机控制系统存在的主要问题是称重控制器电流板控制输出回路工作不可靠。电流板控制输出回路的元器件易损坏，使控制输出到最大，变频器的输出频率瞬间升至50Hz且不受控制，输送皮带到最大转速。特别是在锅炉启动投煤初期，发生该类故障时易导致炉膛结焦。同时，该电流板的费用较高，出现问题只能更换，提高了检修维护的成本。据统计，08年到现在，更换电流板所产生的费用已接近9万元。该问题自机组投运以来就一直存在，厂家人员曾到现场进行分析，并在电流板输出回路至变频器之间加装了信号隔离器，但问题并未根本解决。 改造方案 改造原则 从机组投运几年来的运行经验看，已可确定该电流板存在自身缺陷，本次改造的原则即是绕过电流板的电流输出回路，用DCS系统控制回路取而代之。 方案 本次改造需解决如下几个问题：1.降低电流板备品储备及更换的数量，降低检修成本；2.保证给煤机稳定可靠的运行，降低给煤机故障率，杜绝瞬间大量进煤，从而减少炉膛结焦的可能性，为机组长期稳定运行创造条件。 改造后的原理框图如下： 改造后，操作员给出的设定值直接输入到DCS逻辑中与电流板送至的煤量反馈信号做偏差比较，然后进入EPid调节模进行PID运算，其输出直接送至变频器控制频率输出。 通过改造，电流板上只有煤量反馈信号回路继续工作，而另外两个回路，即DCS来的设定值和送至变频器的控制信号均取消，即便此未使用的两信号通道损坏，也不影响整个系统的正常工作。另外，由于控制信号无电流输出，亦即无负载，通道烧坏的可能性也降低。由此，上述问题1可得到有效解决。 通过改造，煤量控制回路避开了易产生故障的环节，工作可靠性得到了提高。煤量的调节控制完全在DCS系统中完成，更易调整和优化。同时，通过DCS内部逻辑的完善，也有助于避免错误控制的发出，提高整个系统的可靠性和稳定性是必然的。另外，可在DCS系统上通过软件增加直接控制变频器频率的功能，其意义在于当给煤机称重系统出现故障时为运行提供额外的应急控制方式。 改造具体内容 就地设备：继续利用原由DCS送至给煤机电控柜进线端子排上的煤量设定信号电缆，拆除对应端子（81、82号线）至电流板设定输入信号线，将原控制输出信号线由电流板侧拆下并接入空出的81、82号端子。原煤量反馈信号不变。 DCS部分： 改进原煤量控制操作器，在操作器中增加频率输出信号的柱状图和数字显示；在操作器中增加煤量控制和频率控制的方式选择按钮。 在给煤系统画面中给煤机图形附近增加频率控制状态显示，当切为频率控制时提醒运行人员注意，并进行相应的处理。 遵循一条总体原则：不影响原给煤机控制回路在系统中的作用，不影响原主汽压力自动回路，不影响原给煤机各联锁保护回路。在4#DPU第71组态页原给煤机控制回路中增加偏差比较及PID运算等逻辑，通过人为选择或系统自动切换，选择煤量控制或频率控制输出。具体SAMA图附后。 改造的实施步骤：先在11#炉试验性改造一台，总结经验，然后在12#炉小修中整体实施。再利用下次11#炉小修机会完成剩余5台的改造。 改造所需材料 无。 改造后效果预评估 取消了易出故障的环节，简化了硬件控制回路，有利于提高系统的稳定性，避免因电流板故障导致瞬间大量进煤。 由DCS系统对变频器进行控制，PID参数更易调节，通过参数的不断优化，煤量控制将更加稳定。 通过直接频率控制，可做为给煤机称重控制系统故障时的临时应急措施，为运行提供运行方式选择。 降低备品消耗，节约维护费用。今后备品可购买仅提供煤量远传的通用板件，维护费用还可进一步降低。 附图：给煤机控制SAMA图（右上部位为改造后的给煤机A） 4 设定值 反馈值 控制值 电 流 板 变频器 操作员 现场 DCS 煤量 设定值 频率设定值 反馈值 控制值 变频器 操作员 电流板 PID调节 控制方式选择 偏差比较 现场