燃煤锅炉给煤自动控制系统的优化

2 0 1 2 年8 月 第 三 期 含 5 5 燃煤锅炉 给煤 自动控 制系统 的优化 张燕勇 ( 浙江杭钢动力有限公司 杭州 3 1 0 0 2 2 ) 摘要： 燃煤锅炉的给煤 系统由于受原料、 现场环境的影响， 自动控制效果一直不理想， 通过对传感器的选 型和控制系统优化 ， 使控制效果得到明显改善。 关键词： 燃煤锅炉； 给煤控制系统 ； 传感器； 选型 ； 优化 U 日 J吾 浙江杭钢动力有限公司热 电二厂的 6台锅 炉 中， 1 号、 2号锅炉为链条燃煤炉 ， 36号锅炉为燃 气锅 炉。2台燃煤 锅炉 采用 和利 时 M A C S V系列 D C S 控制系统， 整个给煤 自动控制系统 以 MA C S V D c s 为控制平台。但由于设计时考虑不全和设备选 型不当， 导致给煤 自动控制运行时经常失灵 ， 并导 致给煤设备和煤斗料位悬挂式传感器损坏。为此 ， 必须对煤斗料位传感器和控制系统进行优化。 1 优化前的给煤控制系统 1 1 给煤控制系统的结构 给煤自动控制系统是通过控制给煤电机的运 转和停止来控制煤斗料位高 、 低 ， 而煤斗料位高、 低 是通过垂直悬挂在煤斗 内的煤 斗料位传感器触点 的闭合和断开来实现的， 图 1 是给煤控制系统结构 图。 图 1 给煤控制 系统结构图 感器垂直悬挂在煤斗 内， 距离煤斗底部 0 8米 ( 高 度根据燃煤锅炉进煤量可调整) ， 传感器触点闭合 ， D C S后台系统显示煤斗料位低 ， 给煤控制系统投入 自动时， 电机转动， 煤斗料位升至 0 8米时 ， 煤触碰 到传感器， 传感器逐渐倾斜， 触点断开， D C S 后台系 统煤斗料位高 ， 电机停转 ， 给煤机停止加煤 。 1 3 存在 的问题 给煤 自动控制 自投运 以来 ， 工作 稳定性较差， 经常发生故障 ， 表 一1 是 2 0 1 1 年 1 5月份 i号锅炉 给煤 自动控制系统的故障统计表 。 图 2 优化前给煤 系统控制功能图 表 1 故障统计表 从表 1 分析 ， 传感器故障是 1 号锅炉给煤 自动 工作原理 控制系统失灵的主要原因 ，从现场实际勘察的情况 图 2是优化前给煤系统控制功能图， 悬挂式传 表明接点式料位传感器不适应煤斗环境 。第一 种 5 6 ， I 全 2 0 1 2 年8 月 第 三 期 情况是遇到煤 料潮湿 ， 煤大块往煤斗 内掉 ， 传感器 垂直被埋住， 使料位计无法测量煤斗是否已经满， 最终导致煤料溢 出煤斗和皮带上。第二种情况是 煤斗的煤实际上没有满 ， 但 由于大块煤料碰撞到 了 料位传感器 ， 使料位计 发出煤斗料位高 的信号， 导 致皮带电机停止 工作 ， 最终 导致煤斗烧 空炉排烧 损。 2 给煤系统的优化 2 1 检测元件的选型 由于该给煤 自动控制系统存在的问题 主要是 悬挂式传感器是接触式的， 故障率高 ， 改变煤斗料 位检测方式是解决问题的关键 ， 最终选择了型号为 C J 一7 0 0非接触式 的超声波料位计 ， 图 3是给煤控 制系统优化结构图。 2 2 超声波料位计工作原理 由于超声波料位计工作时， 高频脉冲波由智能 器发 出， 遇到被测物体 时( 物料 ) 表 面被反射折 回， 部分反射回波被同一换能器接收， 转换成电信号。 脉冲反射和接收之间的时间( 超声波运动时间) 与 换能器到物体表面的距离成正比。超声波传输距 离 s 与声速 c和时间 T的关系是 S=CT ， 料位高 度 h =1 5 一S 2 ( 米) 。 图 3 给煤控制 系统优化结构 图 超声波料位计结构采用一体式 ， 整机 由换能器 及收、 发一体箱二部分组成 。主要参 数是直流 2 4 V 供电 ， 输 出为一常闭、 一常开触点 ， L E D显示 ， 量程 3 米 。 2 3 D C S程序优化 图 4是优化后给煤系统控制功能图， 增加了一 路输入通道 ， 对二路输人信号采用或 的关 系， 以此 增强系统工作稳定性 ； 同时增加 2 s延时判断功能 ， 确保煤斗料位高度大于 0 8米。 “ i i I 图 4 优化 后给煤 系统控 制 功能 图 3 优化效果 表 2是 2 0 1 1 年 8 1 2月 1 号锅炉给煤控制系 统优化后的故障统计表。 表 2 优化后故障统计表 由于使用非接触式料位测量和 D C S 控制程序 的优化， 设备运行稳定性大幅度提高 ， 延长 了锅炉 运行周期并降低了设备维修成本 。 4 结语 燃煤锅炉给煤 自动控制 系统 的优化在杭钢动 力热 电二厂 1号燃煤锅炉 中的应用取得 了成 功。 今后将进一步对该控制系统进行改进和推广。 1 ) 两只超声波料位计工作 电源采用双路独立 供电。 2 ) 将 1 号燃煤锅炉给