SP-10給煤機控制系統在超臨界機組的應用及校驗

馬召召

摘要：針對國家能源集團蚌埠電廠給煤機日趨老化，運行可靠性降低等問題，利用機組檢修的機會，通過對給煤機控制系統改造，將原有的問題解決，使給煤機運行穩定可靠，滿足機組的控制要求。

關鍵詞：給煤機 SP-10控制系統 應用 校驗

一、概述

國家能源集團蚌埠電廠一期采用沈陽 STOCK 公司引進美國技術生產的 EG-2490 電子稱重式給煤機，其控制系統為196NT，給煤機長周期運行，設備日趨老化，運行可靠性降低等頻發性故障問題，影響機組的安全穩定運行，因此利用機組檢修的機會，將給煤機控制系統改造為SP-10控制系統，將原有的問題解決，使給煤機運行穩定可靠，滿足機組的控制要求。

二、給煤機控制系統原理

給煤機系統的原理圖如圖1所示，整個系統由原煤斗、傳送皮帶、落煤斗、磨煤機、皮帶驅動電機、稱重托輥以及控制器組成。稱重托輥用于測量煤塊的重量，將煤塊產生的壓力信號轉換為電信號送入到控制器中。同時根據測速電機輸入的脈沖信號測量傳送皮帶的速度從而得到給煤率的大小，控制器不斷將實際的給煤率與DCS 遙控輸入的4～20mA給煤率的設定值相比較后經PID 運算，自動調節輸送皮帶速度，達到精確控制給煤率的目的。

三、SP-10控制系統特點

SP-10控制系統是應用于火力發電廠給煤機的最新一代產品，充分考慮了給煤機現場惡劣的工作環境和較嚴重的電磁干擾，采取專用的電子元器件和專用電路，硬件和軟件進行了嚴格的測試，并且經過現場的長時間考驗，具有良好的可靠性和使用壽命。具有以下特點：

1）控制器采用雙處理器控制：

主控CPU采用先進的數字信號處理器DSC，具有高速運算能力，給煤機的控制及煤量累積更加準確，CPU進行AD數據的轉換、采集等功能，雙處理器的設計提高了控制和運算的精度，使系統的運行更加穩定可靠。

2）數據轉換精度提高

24位A/D轉換器，轉換速率也比較快，重量信號的測量更加精確，保證了給煤機的計量精度。

3）采用開關電源，電源抗波動能力大大提高

主板上采用了開關電源，對電源板過來的電源進行了進一步的隔離，具有比較強的抗干擾能力，電源的容限也有較大的提高。

4）采用高性能嵌入式一體化觸摸屏，界面友好，操作簡單

SP-10控制系統人機界面采用高性能嵌入式一體化觸摸屏，1外殼工業塑料材質，抗干擾性為工業三級，能夠抵抗電廠給煤機現場復雜惡劣的工作環境和比較嚴重的電磁干擾。SP-10控制系統具有故障自診斷和故障記憶功能，使得故障處理更加便捷。

5）具有豐富的接口，系統擴展非常方便

SP-10控制系統還具有豐富的I/O接口和模擬量接口。系統自帶的標準串行接口，支持Profibus、Modbus等多種通訊協議，并且還可配置藍牙或以太網卡，豐富數據傳輸的手段，滿足機組集中控制的要求。

四、SP-10系統校驗

1.定度

1）關閉給煤機上方料倉的出口閥，清除皮帶上的物料。

2）關閉給煤機卸料口下方的排出閥。

3）打開給煤機稱重跨門，頂端門以及微機控制柜門。

4）調節皮帶的張力和對中。

5）靠近控制柜一側的皮帶邊上貼上 4片粘性反光紙，每片反光紙應與邊緣垂直并位于皮帶邊上兩個裙邊切口之間而不可超越切口，在驅動輥和張緊輥處的皮帶邊上各貼一片，在稱重棍處及其下方皮帶返回部分各貼一片。

6）證實4片反光紙中每2片間的距離大于定度探頭之間的距離。

注意：皮帶上可能存在上次定度時的反光紙，因此在每次定度之前，檢查并清除上次使用的反光紙。

7）調整稱重棍，清除連結部件上的積聚物料和雜質。

8）將兩個探頭分別插入稱重板上兩個螺孔內。

9）將探頭電纜插頭連接到微機控制柜的插座上，探頭 A 連接到 CALA 插座， 探頭 B 連接到CALB 插座。

10）進入維護調試界面，按定度功能鍵進入定度界面。檢查稱重信號是否正常。稱重傳感器數據在皮帶空載時約為 500～800，加載稱重砝碼后約為 2200～2800。

11）開始毛重和皮帶運行定度。按定度一（貼反光紙）按鍵，開始定度。這時給煤機將在微機控制下開始運行，可發現定度是以下述的方式進行的。

（1）運行指示燈亮起。

（2）25秒延時開始，在此期間，電機轉速將增速到 1000rpm，并且穩定在此值上。

（3）延時結束后，第一個反光紙經過探頭 A，Cal A 指示燈亮繼而熄滅， 當反光紙經過探頭 B 時，Cal B 指示燈亮繼而熄滅。另外，當每一片反光紙經過探頭時，探頭識別次數值加 1。

（4）當第九個反光紙經過探頭 A 時，探頭識別次數值為 16，皮帶已經運行了整整兩周，這時給煤機停機，定度結果顯示出八次皮帶速度測量的重復誤差的百分比。

（5）如果誤差大于極限值，探頭識別次數值返回 0，定度將自動重新開始， 直到測量誤差小于極限值為止。

12）如果毛重和皮帶運轉定度成功，將兩個定度砝碼（各 17.35kg）加到兩側稱重傳感器上。

13）開始稱重跨系數定度，按定度二按鍵，與 12）節所述情況一樣。當第九片反光紙通過后，給煤機自動停機。

14）定度完成后可以看到定度結果：皮重誤差、速比誤差、凈重誤差，定度的誤差通過將當前定度數據與上次定度數據相比較，反映了定度的重復性能。

以上三種定度檢查的結果必須小于±0.20%，如果大于這個極限，請檢查懸掛在稱重傳感器上的稱重塊是否有與其他部件有接觸，或其他不正常的情況， 隨后重新進行定度（從頭開始）。

2.標定

給煤機控制器能接收給煤率的給定信號，并且輸出模擬量反饋信號，但必須在給煤機接收遙控控制之前進行調準，以保證給煤機控制系統與DCS系統精確的配合。

1）標定給煤率指令：（控制柜內接點 SIG+、SIG-）

（1）進入維護調試界面，按標定功能鍵進入標定界面。

（2）DCS 給定最小指令 4mA，然后按“標定 4mA 鍵”，按鍵右側將顯示與 4mA 給定信號相應的頻率值。按保存鍵，則 4mA 標定完成。

（3）同樣方法標定 20mA 并保存該數據。

2）標定給煤率反饋輸出：（控制柜內接點 139、140）

（1）進入維護調試界面，按標定功能鍵進入標定界面。

（2）調正給煤率補償信號，按標定 4mA 鍵，這時按鍵右側顯示出送到模擬轉換板的頻率，下方會彈出信號調整的增加“↑”和減少“↓”鍵。在 DCS 觀察給煤率反饋信號大小，按增加“↑”或減少“↓”鍵，使得反饋信號達到4mA。

（3）當給煤率反饋信號達到了正確值，按標定 4mA 按鍵下的保存鍵，調正后的數據就會存入微機控制器的存儲器中。

（4）同樣方法標定 20mA 并保存該數據。

3）標定電機專色反饋輸出：（控制柜內接點 131、132）

（1）進入維護調試界面，按標定功能鍵進入標定界面。

（2）調正電機轉速補償信號，按標定 4mA 鍵，這時按鍵右側顯示出送到模擬轉換板的頻率，下方會彈出信號調整的增加“↑”和減少“↓”鍵。在 DCS 觀察電機轉速反饋信號大小，按增加“↑”或減少“↓”鍵，使得反饋信號達到4mA。

（3）當電機轉速反饋信號達到了正確值，按標定 4mA 按鍵下的保存鍵，于是調正后的數據就會存入微機控制器的存儲器中。

（4）同樣方法標定20mA并保存該數據。

五、結束語

本次給煤機控制改造完成后，結構簡單、功能完善，系統性能穩定，可靠性好，能夠適合現場使用。給煤機的安全穩定性得到提高，提高了給煤機的計量精度，為管理人員、操作人員帶來了極大的方便。