DLT 2928-2025 火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统技术规范标准立项发展报告

火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统技术规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalSpecificationforAutomaticControlSystemofBoom-TypeBucket-WheelStacker-ReclaimerinThermalPowerPlants摘要随着我国电力工业的持续发展和智慧电厂建设的深入推进，火力发电厂燃料输送系统的自动化、智能化水平已成为影响电厂运行效率与安全性的关键因素。臂式斗轮堆取料机作为火力发电厂储煤场核心装卸设备，其自动控制系统的标准化建设对于保障设备安全稳定运行、提升燃料管理效率具有重要意义。本报告以电力行业标准DL/T2928-2025《火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统技术规范》为研究对象，系统阐述了该标准的立项背景、编制原则、主要技术内容及预期实施效果。该标准由行业标准-电力归口管理，于2025年6月30日发布，将于2025年12月30日正式实施，标准分类号为电站综合，填补了我国火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统领域标准空白。标准的发布实施将为火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统的设计、施工、验收及运行维护提供统一的技术依据，对推动电力行业燃料输送系统智能化发展、保障设备安全经济运行具有重要的指导意义和应用价值。关键词：火力发电厂；臂式斗轮堆取料机；自动控制系统；技术规范；电力行业标准；燃料输送系统；智慧电厂Keywords:ThermalPowerPlant;Boom-TypeBucket-WheelStacker-Reclaimer;AutomaticControlSystem;TechnicalSpecification;ElectricPowerIndustryStandard;FuelConveyingSystem;SmartPowerPlant1引言1.1研究背景火力发电作为我国电力供应的基础性电源，在能源结构中长期占据重要地位。燃煤电厂燃料的存储与输送是整个生产流程的首要环节，而臂式斗轮堆取料机以其堆取料能力强、作业效率高、适用范围广等优势，已成为大型火力发电厂储煤场最常用的散料装卸设备之一。该设备能够在堆场中进行连续高效的堆料和取料作业，是连接卸煤系统和锅炉供煤系统之间的关键枢纽设备。近年来，随着工业自动化技术、传感器技术、计算机控制技术以及人工智能技术的迅猛发展，臂式斗轮堆取料机自动控制系统已从早期的手动操作、半自动控制逐步向全自动、智能化方向演进。然而，在标准建设层面，我国长期缺乏针对火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统的专项技术标准，导致各设备制造厂家、电力设计院和发电企业在系统设计、设备选型、功能配置、性能指标及验收方法等方面缺乏统一的技术依据。不同项目的自动控制系统在硬件配置、控制策略、安全保护、通信协议等方面存在较大差异，给设备运行维护、备品备件管理及电厂信息化建设带来了诸多不便。1.2标准制定必要性（1）行业发展的迫切需求。截至2025年，我国燃煤火力发电装机容量持续保持较大规模，储煤场臂式斗轮堆取料机保有量巨大。随着设备老龄化程度加剧和智能化改造需求增长，制定统一的技术规范已成为行业共识。（2）智慧电厂建设的必然要求。在国家推进能源革命和数字化转型的大背景下，智慧电厂建设对燃料输送系统的自动化程度、信息化水平和智能化能力提出了更高要求。臂式斗轮堆取料机作为煤场核心设备，其自动控制系统的标准化是实现煤场无人化作业和燃料精细化管理的基础前提。（3）安全运行的保障需求。臂式斗轮堆取料机属于大型移动式散料装卸机械，作业环境粉尘大、能见度低，设备惯性大、制动距离长，存在碰撞、翻倒、过载、伤人等安全风险。通过标准规范自动控制系统的安全保护功能和技术要求，可有效提升设备运行安全性。（4）标准体系完善的需要。当前我国电力行业标准中关于输煤系统设备的标准主要集中在机械设备本体和通用控制方面，针对斗轮堆取料机自动控制系统的专项标准尚属空白。本标准填补了这一技术领域的标准缺口，是电力行业标准体系的重要补充和完善。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）科学性。标准技术内容应准确反映臂式斗轮堆取料机自动控制系统的技术特点和运行规律，各项技术指标应建立在科学试验和工程实践的基础上。标准编制过程中充分考虑了不同容量等级、不同堆场形式的火力发电厂对自动控制系统的差异化需求，确保标准的普适性和科学性。（2）先进性。标准应充分吸收国内外先进的控制技术成果和工程应用经验，体现当前自动控制技术的最新发展水平，适应数字化、智能化发展趋势，为未来技术升级预留空间。（3）协调性。标准应与现行有效的法律、法规及相关标准保持协调一致，包括与《火力发电厂设计技术规程》（DL5000）、《发电厂供暖通风与空气调节设计规范》（DL/T5035）、斗轮堆取料机相关机械标准以及电力行业安全规程等的衔接和配套。（4）可操作性。标准条款应内容明确、要求具体、指标合理，便于设计单位、制造厂家、发电企业和检测机构使用和执行。对于需要量化考核的技术指标，应给出明确的限值和测试方法。2.2编制依据本标准编制主要依据以下文件和资料：-《中华人民共和国标准化法》及其实施条例；-GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》；-DL/T600《电力行业标准编写的基本规定》；-国家能源局标准制修订工作有关管理规定；-国内外相关技术标准，包括斗轮堆取料机产品标准、散料装卸机械控制标准、电力行业热工自动化标准等；-国内火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统的工程设计经验和运行实践。3标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统的技术要求、功能规范、性能指标、试验方法及验收规则。适用于火力发电厂储煤场配置的臂式斗轮堆取料机自动控制系统的设计、制造、安装、调试、验收、运行和维护。其他行业类似散料堆取设备的自动控制系统可参照执行。3.2系统架构与组成标准明确了臂式斗轮堆取料机自动控制系统的基本架构，主要包括以下层次和组成部分：（1）感知层。包括各类传感器、检测装置和现场仪表，涵盖斗轮位置检测、悬臂角度检测、大车行走位置检测、物料料位检测、设备姿态检测、环境参数监测等感知设备。标准对各关键检测装置的精度等级、安装方式及防护要求进行了规范。（2）控制层。以可编程逻辑控制器（PLC）为核心，包括主控制器、远程I/O站、驱动装置及执行机构。标准明确了一般应采用冗余配置的中央处理单元，以确保系统运行的高可靠性，其控制器选型应符合电厂燃料控制系统整体架构要求。（3）监控层。包括操作员站、工程师站、大屏显示系统及声光报警装置。操作员站具备设备运行状态监视、远程操作控制、报警管理、历史趋势查询等功能。标准对人机界面设计要求进行了规定，应能直观显示设备姿态、运行轨迹、故障信息和作业参数。（4）信息管理层。包括与厂级监控信息系统（SIS）、管理信息系统（MIS）的接口，支持数据远程传输和生产管理信息共享。3.3自动控制功能要求标准对臂式斗轮堆取料机自动控制系统应具备的控制功能进行了详细规定，主要包括以下方面：（1）堆料自动控制。实现自动堆料作业，包括堆料轨迹规划、堆料高度控制、悬臂回转角度自动调整、来料皮带联锁控制等。应具备多种堆料方式，如定点堆料、条形堆料、斜坡堆料等，并能根据煤场存储策略自动选择最优堆料方案。（2）取料自动控制。实现自动取料作业，包括取料流量控制、取料深度调节、斗轮速度与回转速度匹配控制、大车行走自动进给等。应能根据下游系统需求自动调节取料能力，保持取料流量稳定，避免堵煤和过载。（3）位置检测与定位控制。采用编码器、激光测距、GPS/北斗定位或组合定位技术实现设备三维位置的精确检测，定位精度应满足自动作业要求。具备位置闭环控制功能，能将设备准确引导至指定作业位置。（4）防碰撞保护控制。具备堆场内多设备之间的防碰撞检测与保护功能，包括与相邻堆取料机、煤场挡墙、输送带系统及其他障碍物的安全距离检测和自动避让。当检测到潜在碰撞风险时，应能自动减速或紧急停机。（5）联锁保护控制。与大车行走机构、悬臂回转机构、斗轮驱动装置、带式输送机等设备之间建立完善的联锁关系。任何影响安全的异常工况均应触发相应的联锁保护动作。（6）远程监控与操作。支持在集中控制室对堆取料机进行远程启停、远程操作和状态监视，远程操作应具备完善的权限管理和安全确认机制。（7）故障自诊断。系统应对主要传感器、控制器、通信网络和执行机构进行在线自诊断，故障信息应分级报警并准确显示故障部位和原因。3.4性能指标要求标准规定了自动控制系统的主要技术性能指标，包括：-堆取料作业位置控制精度要求；-取料流量控制精度及稳定性指标；-系统响应时间和控制周期要求；-自动作业连续运行可靠性指标；-通信网络传输性能指标（数据传输速率、延时等）；-系统可用率指标（一般不低于99%）；-定位精度指标（根据定位方式不同规定相应误差范围）。3.5安全保护要求标准设专章对自动控制系统的安全保护提出了严格要求，主要包括：-紧急停机功能应独立于正常停机回路，并采用硬接线方式实现；-所有安全保护信号的采集应采用独立于控制系统的安全型输入模块；-安全保护等级划分及相应安全完整性等级（SIL）要求；-粉尘爆炸危险区域的防爆要求及设备防护等级（IP等级）要求；-系统断电、通信中断等异常工况下的安全处理策略；-与消防系统的联动控制要求。3.6设计与施工要求标准对自动控制系统的工程设计、设备安装、电缆敷设、接地防雷等方面提出了明确技术要求：（1）设计方面：自动控制系统设计应遵循安全可靠、技术先进、经济合理的原则，系统配置应根据设备规模、堆场形式、运行方式和管理需求综合确定，并应与全厂控制系统总体规划保持一致。（2）安装方面：设备安装应符合设计和产品技术文件要求，各类传感器和执行机构的安装位置应精确、牢固，并便于检修维护。电缆敷设应满足防火、防水、防机械损伤的要求。（3）防雷接地方面：系统的防雷接地设计应符合相关标准规定，控制系统应有完善的接地措施，防止雷击和电磁干扰对系统造成损害。3.7调试、验收与运行维护标准对自动控制系统的调试、验收和运行维护提出了系统要求：（1）调试：明确了调试流程和调试内容，包括单体调试、分系统调试和整体联调。调试过程中应记录各项技术参数和功能验证结果。（2）验收：规定了验收条件和验收项目，包括资料审查、功能测试、性能测试、连续试运行等。明确了验收合格标准和判定准则。（3）运行维护：明确了运行管理要求、定期试验和维护周期、备品备件管理等。规定了系统软件版本管理、参数修改权限管理和历史数据存储要求。4主要参与单位及机构介绍4.1标准归口管理机构本标准归口管理单位为电力行业相关标准化技术委员会，具体负责标准的立项审查、技术评审、报批审核及实施监督等工作。标委会组织构成涵盖电力设计院、发电企业、设备制造企业、科研院所和高等院校等多方专家，具有广泛的技术代表性和行业权威性。4.2主要起草单位介绍本标准的主要起草单位汇聚了我国电力行业燃料输送领域具有丰富工程经验和深厚技术积累的权威机构，包括：中国电力工程顾问集团各大区电力设计院（其中华北、华东、西北电力设计院在大型储煤场系统设计及斗轮堆取料机自动控制系统应用方面拥有数百项工程业绩，积累了从系统方案设计到调试投运的全过程实践经验）、国内头部火力发电企业（依托多个百万千瓦级超超临界机组工程，在臂式斗轮堆取料机自动控制系统实际运行优化方面贡献了大量一手的运行数据和技改经验）、国内领先的散料输送装备制造企业，以及电力行业权威科研院所（长期从事热工自动化及燃料输送智能化技术研究，承担多项国家重点研发计划及行业前沿技术攻关课题，在智能控制算法和数字化煤场等方向形成了丰硕的研究成果）。5标准实施预期效果与展望5.1实施效果分析DL/T2928-2025标准的发布实施，预期将在以下方面产生显著效益：（1）技术引领效果。标准首次系统性地明确了火力发电厂臂式斗轮堆取料机自动控制系统的技术架构、功能要求和性能指标，为行业提供了统一的技术基准，将有效引导设备制造企业的产品研发方向和技术升级路径。（2）安全保障效果。标准对安全保护功能的高标准要求，将有效降低臂式斗轮堆取料机在自动作业模式下的运行风险，减少设备碰撞、人身伤害等安全事故的发生概率，为电厂安全生产提供有力保障。（3）经济效益效果。统一的标准化设计将降低工程设计和设备选型的重复工作量，缩短项目建设周期。规范化的控制系统配置将提高设备运行效率，降低能耗和运维成本，为发电企业创造可观的经济效益。（4）管理提升效果。标准的实施将促进发电企业燃料输送系统运行管理的规范化、精细化，为信息化管理、智能化运维奠定数据基础和技术支撑。5.2未来发展趋势随着人工智能、数字孪生、5G通信、工业互联网等新一代信息技术的快速发展，臂式斗轮堆取料机自动控制系统将呈现以下发展趋势：-基于深度学习的智能识别与自主决策能力将进一步提升，实现完全无人化作业；-数字孪生技术将在设备状态监测、故障预测和优化控制中得到广泛应用；-多设备协同作业和集群智能调度将成为大型储煤场的重要技术方向；-标准将随着技术进步适时修订，保持标准的先进性和适用性。6结论参考文献[1]GB/T