1050MW机组燃料系统DCS控制策略研究与应用

摘要：1050MW机组燃料远方系統，DCS系统采用了以K-CU01（DCS）为主控制器，以工业控制计算机为人机界面的控制系统，可编远方制器采用的是相关DCS系统工程总控。主要控制设备有：叶轮给煤机、斗轮机、皮带机、除铁器、除尘器、犁煤器、滚轴筛、碎煤机、振打器、电动挡板等。本系统上位机采用的是操作员在线，操作员通过上位机可以更直观更生动的监控画面，随时掌握现场设备的运行状况，同时可以通过上位机更方便更有效的对现场设备进行控制。整个控制系统依靠DCS和工控机的稳定性，结合现代计算机软件技术开发的全图形化的实时监控软件，把所有的监控与操作都集中在计算机画面中，通过鼠标简单的操作就可以实现对现场设备的控制，运行人员也可以很快的掌握。同时为机组的安全、经济运行提供了可靠保证。

关键词：1050MW机组;燃料系统;DCS;控制策略;可靠;经济

引言：大唐三门峡电力有限责任公司三期工程5号机组为1*1050MW燃煤发电机组。燃料控制系统采用DCS系统工程总控。本文主要介绍燃料DCS系统控制界面、网络分布、现场总线、燃料输送控制策略、软件应用等。

1控制界面

1.1画面概况

画面主要包括顶部工具栏部分，右部标题部分，中部系统监控部分。

1.2顶部工具栏主要包含一些单一任务的动作键和菜单类

型的按键，如：系统、图像管理、工程师功能、综合功能、光字牌等;右部标题部分主要显示系统

画面名称以及切换画面，进行一些全局性的操作;中部系统监控部分主要是监视整个系统的的运行状态。

1.3画面类型

系统有两种主要类型画面，一是系统画面，二是操作窗口画面， 系统画面监视各分系统的当前运行状况，操作窗口画面监视某个设备的运行状态及完成相应的操作。

2设备操作

2.1操作方式

系统有三种操作方式

解锁调试方式：皮带之间没有任何联锁关系，一般只在调试时候使用。

手动上煤方式：皮带之间有联锁关系，需要根据选择的流程按照逆煤流方向一条一条依次启动皮带。

自动上煤方式：皮带之间有联锁关系，根据选则的流程当启动条件都满足后，按下程启按钮，程序依据选择的流程自动启动选择的设备。

这三种操作方式只针对皮带，碎煤机，滚轴筛。

2.2设备单体操作

2.2.1皮带的操作

皮带文字显示：“P8A”，白色字体代表就地信号;

皮带文字显示：“P8A”，红色字体代表远方信号;

皮带本身操作：在皮带上，单击鼠标左键，弹出皮带状态面板，如下图，电机温度、电流、皮带保护信号、皮带保护首出，都在此面板上;

皮带电机操作：在皮带电机上，单击鼠标左键，弹出皮带电机操作面板，

在解锁调试和手动上煤方式下都要通过此操作面板启动皮带。

当皮带启动条件都满足的情况下点击启动按钮，按下确认，系统自动控制先打铃然后再启动皮带。打铃的时候皮带上会有打铃的 喇叭图标出现，并红闪烁提醒正在打铃。打铃时间由系统根据运行要求已经预先设定好了。任何情况下点击停止按钮都会把皮带停止，也就是说停止皮带不需要任何条件。皮带有故障点击“复位”按钮。

L0：红色为故障

SD：红色为就地，灰色为远方

L4：红色为启动允许

L5：红色为停止允许

皮带启动的基本条件：

有远方信号，拉绳，重跑偏，打滑，堵煤保护没有动作，没有故障信号，在手动上煤和自动上煤方式下顺煤流的前一条皮带已经启动，三通到位信号正常或者流程选择正确。

当皮带保护传感器有故障误发信号的时候可以暂时将该保护信号解除，比如皮带没有重跑偏但是却重跑偏信号在，如果短时间内不能处理好重跑偏信号又必须要上煤，则可以将重跑偏信号解除，点击信息操作画面上的重跑偏“切除”按钮，信息背景变绿色，此时皮带将失去重跑偏保护。当重跑偏保护修好以后一定要记得将重跑偏切除取消，要取消切除只需要点击 “投入”。保护信号解除后在皮带名称上也有叉的图标。

皮带有制动器时，启动皮带前必须先观察制动器是否已经启动。制动器的启停是由程序自动控制的，打铃后开启制动器，皮带停止后关闭制动器，制动器也可以单独操作。

皮带有故障发生后，如拉绳动作了等故障则皮带颜色变成黄绿闪烁或红黄闪烁即使故障消失了也会继续闪烁，直到按下了复位按钮才能复位。

2.2.2碎煤机的操作

启动条件：

有远方，没有故障、保护动作、超温、超振，手动上煤方式和自动上煤方式下

10 号皮带已经运行。

2.2.3滚轴筛的操作

在图标上单击鼠标左键，弹出滚轴筛电机操作面板如下图;

在 “#1 滚轴筛” 按钮上单击鼠标左键，弹出滚轴筛信息操作面板

下中图。

在“滚轴筛阀门”电机图标上单击鼠标左键，弹出滚轴筛阀门操作面板，控制选

择筛位、旁路，如下图。

筛位按钮将滚轴筛内部的推杆打到经过滚轴筛一侧，按钮则将滚轴筛旁路。

启动条件：

有远方，没有故障。

手动上煤方式和自动上煤方式下碎煤机已经运行，推杆在筛位位置或流程选择了筛位。

2.2.4三通的操作

操作面板如下：

三通是流程内很关键的设备，皮带之间的联锁依据三通的位置完成，因此每次启动皮带之前一定要确认好三通的位置是否在正确的位置。

操作条件：

有远方，没有故障

2.2.5斗轮机的操作

图标是如下， 操作面板如下

允许堆料，允许取料按钮控制堆煤的启动和停止。

堆取料机就地有独立的控制系统，最终的控制是由就地的控制系统实现的。

2.2.6除尘器的操作

除尘器状态面板，单独启动直接点击除尘器电机 ，弹出下右图，操作启停。

可以将除尘器设定为自动启动模式，跟随皮带启动，设定延时时间，可随皮带延时停止除尘器。

2.2.7振打器的操作

振打器可以单独操作也可以设置成定时启停振打器设置为投入后，当相应的皮带启动了则振打器自动启动，运行到设置的振打时间后自动停止，再经过间隔时间后再一次启动，一直循环下去直到皮带停止。只有在流程内的振打器才会自动启动。比如 8A 皮带启动了，流程是从 8A 到 9A的，则只有在 8A 三通 A 侧的振打器才会自动启动，并且必须要有三通的到位信号才会自动启动。

2.2.8除尘器的操作

除尘器主要采用联锁启动方式，也可以单独操作也可以设置成定时启停振打器设置为投入后，当相应的皮带启动了则除尘器自动启动，运行到设置的除尘器时间后自动停止，再经过间隔时间后再一次启动，一直循环下去直到皮带停止。只有在流程内的除尘器才会自动启动。比如 1A 皮带启动了，流程是从1A 到 2A的，则只有在 1A 三通 A 侧的振打器才会自动启动，并且必须要有三通的到位信号才会自动启动。

3上煤操作

上煤之前必须先选择好输煤方式，解锁手动方式因为皮带间没有联锁关系原则上不能用来做上煤操作。选择好输煤方式后，在画面右上部会有当前方式显示。

连锁手动上煤方式：

操作步骤

（1）设置输煤方式为连锁手动上煤

（2）在流程选择画面选择流程，必须要选择一条完整的流程。流程是根据三通和滚轴筛的位置确定的，只要三通和滚轴筛的位置定了流程就被唯一确定了。

因此选择流程就是选择三通和滚轴筛的位置。一条完整的流程是指从第一条皮带到最后一条皮带之间的所有三通和滚轴筛都要选择。例如从 6A 到 12A皮带之间有 6A 三工位伸缩头，8A 三通，1 号滚轴筛，10A 三通，11A 皮带 1号犁煤器。如果只选择了 6A 三工位伸缩头的位置则不算一条完整的流程，必须要把 6A 三工位伸缩头，8A 三通，1 号滚轴筛，10A 三通，11A 皮带 1 号犁煤器的位置都选择好才是一条完整的流程。

挡板到位确认。挡板到位确认是程序根据流程内选择的三通和滚轴筛位置读取到流程启动内。

选择流程启动：根据选择的流程路径，在 10 条大路径中，选择启动按钮，按下启动按钮后启动。

注意：“路径清除”按钮是用于取消启动或停止指令的执行。

（3）以上 5 步都正确后则可以逆煤流方向依次启动流程内设备了，从 12A 号皮带开始启动。点击 12A 号皮带弹出操作窗口，按下启动按钮，系统自动先打铃再启动皮带，待 12A 号皮带运行反馈正常后，再点击 11A 号皮带弹出 11A 号皮带操作窗口启动 11A 号皮带，依次操作流程内设备直到所有设备启动完毕。

（4）最后开启给煤机或斗轮机取煤

至此手动上煤操作完成，运行过程中要实时监视设备运行状况。

手动上煤停止时，先停止给煤机或斗轮机取煤，再根据顺煤流方向停止皮带。

自动上煤方式

自动上煤操作步骤

（1）1-5 步同手动上煤方式。

（2）程序自动控制从 12A 号皮带或者 6A 号皮带（堆煤流程）开始依次启动皮带，同时画面上方有 的提示。这个提示很重要，只有这个提示出现的时候流程才会自动启动，如果流程中设备不启动，则表示有故障导致流程不能启动，剩下未启动的設备也不会再自动启动了。消除故障时，需要点击“路径清除”按钮，否则启动命令一直在，故障清除时，该设备将按原流程继续启动。因此，点击“路径清除”按钮中断启动指令，再排查故障问题。在启动的过程中如果发现有问题需要中断启动则只需要按一下“路径清除”按钮即可。

（3）待流程内最后一条皮带启动完成后流程启动结束 标志消失。

（4）待确认启动的流程正常后手动操作给煤机或斗轮机给煤。

至此自动启动流程结束

在设备运行过程中若遇到紧急情况需要全部停止正在运行的设备则可以按画面上的按钮，则所有正在运行的皮带和滚轴筛及碎煤机全部停止。程序自动控制从5A皮带或者 6A皮带（堆煤流程）开始依次启动皮带，如果流程中设备不启动，则表示有故障导致流程不能启动，剩下未启动的设备也不会再自动启动了。消除其中故障时，需要点击按钮，否则启动命令一直在，故障清除时，该设备将按原流程继续启动。因此，点击按钮中断启动指令，再排查故障等问题。

自动上煤停止时，先停止给煤机或斗轮机取煤，再点击“停止”按钮，程序会根

据顺煤流方向及皮带长度延时停止皮带。

4结语

整个控制系统依靠DCS和工控机的稳定性，结合现代计算机软件技术开发的全图形化的实时监控软件，把所有的监控与操作都集中在计算机画面中，通过鼠标简单的操作就可以实现对现场设备的控制，运行人员也可以很快的掌握。

参考文献

[1]电力行业热工自动化技术委员会.火电厂热控系统可靠性配置与事故预控[M].北京：中国电力出版社.2010.

[2]电力行业热工自动化技术委员会.火力发电厂分散控制系统典型故障应急处理预案：西门子T-3000和TXP系统[M].北京：中国电力出版社.2012.

[3]孙长生，朱北恒，DL/T 774—2004 火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程，中国电力出版社，2015.

作者简介：迟世佼（1987.2-），男，汉族，山东烟台，本科，工程师，热工自动化。