火电厂输煤系统节能优化控制方法研究

火电厂输煤系统节能优化控制方法研究

马晓强 

中电（普安）发电有限责任公司  贵州  普安  561500

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，火电厂建设越来越多。火电厂输煤系统的非线性、时变和大时滞性等复杂特征,使传统控制方法的控制效果不太理想,产生过量输煤和电力生产损耗问题。为了在降低能耗的同时优化系统性能,本文首先分析火力发电厂输煤系统设备的基本特征，其次探讨火电厂输煤系统节能优化控制方法，以实现输煤系统的远程控制，进而保证生产过程的安全稳定。

关键词：输煤系统；设备检修；应对措施

引言

火电厂的发电用煤量随社会用电负荷量的变化而变化,且在各个时段波动不同,因此需要对输煤过程进行精准的控制和管理。同时随着我国国民工业耗电量的不断升高,用煤需求越来越大,对输煤系统的上煤操作也提出了更高的要求。而目前大部分输煤系统上煤过程中输煤总量无法根据发电规划进行调配,降低了上煤效率,引起较大输煤误差。面对输煤系统的复杂特性,以使输煤过程更高效,提高上煤操作的自动化水平为重点,以节能降耗,精确调整输煤量为目标,研究一种对系统模型化要求低、控制效果显著的智能算法对于优化系统的性能,提高其生产效率和经济效益意义重大。

1火力发电厂输煤系统设备的基本特征

（1）输煤系统设备的大型化特征。社会经济以及现代化的发展对于电力的需求不断增长，火力发电厂的任务量也随之不断提升。因此输煤系统设备也随着发电量的需求的增长逐渐呈现大型化的特征，其重量、动力及建设规模不断增长。输煤系统设备的煤炭输送效率和输送量是衡量设备性能的重要指标。大型设备能为火力发电厂提供较大量的煤炭输送，满足火力发电厂的发电量的需求。（2）煤炭传输设备的自动化特征。随着火力发电厂输煤系统设备的管理和检修工作的不断开展，设备运转的自动化水平出现了明显地提升，输煤系统设备应用信息控制技术达到了自动化控制的效果，使得生产效率大大提升，不仅为火力发电厂节省了人工成本，借助自动化生产的程序对设备程序进行控制，这大大提高了输煤系统设备的生产性能，满足了火力发电厂的输煤需求，提高了皮带输送效率。使得设备的连续运行能力有效提升，自动化水平不断提高。

2火电厂输煤系统节能优化控制方法

2.1运用照明云控系统，实现照明智能管理

照明节能宜采用分区、分组集中手工控制方式，或采用光控、时控等自动控制。控制室等重要场所在有条件时可采用智能灯控系统。由于照明系统关系到电厂照明安全，因此智能控制系统的可靠性以及单灯监控设备的故障率将直接影响整个照明系统能否稳定运行。可以采用具有先进技术水平的成熟稳定的云控系统设备，并建立一个可扩展的平台，充分考虑与前期工程兼容性和后续扩展性，实现既可以独立应用，也可以联网应用。既能满足未来十年内照明照度要求，又要保证智能控制系统在智慧化电厂管理创新方面具有先进性。系统可扩展多种传感设备，传感器包括光照度传感器、微波传感器等。系统需兼容已有的智能照明系统，实现无缝联动。系统需支持服务器的主从备份，当主服务器损坏或死机时，备份服务器可以自动接管工作。网关自带实时时钟，设置有断电记忆功能，可以不连接外网或重新来电时还能运行定时。网关损坏时，传感器与墙壁开关及遥控器可以继续控制灯具。

2.2提高检修水平，明确检修责任

通过定期的培训和学习提升检修人员的检修专业知识和技能，对煤炭输送设备的检修及保养相关知识和技能进行更新和更好控制。更好进行故障排除和检修细节的操作。通过培训，更加全面的了解设备的结构，提升维护技能，进一步增强检修人员的信心，提高检修队伍的专业水平。系统创新的检修方法可以降低单独零件维护的时间浪费，实现综合检修，减少故障的发生风险，从而提高输煤系统设备的性能和运行效率。

2.3自动巡检，自动查报故障及其具体位置

每个智能灯具具有一个独立ID，采用无线MESH组网方式组网。灯具与灯具之间、灯具与其他传感器之间具有联动功能，联动距离可达50m，联动策略可采用手机、电脑配置下发到各智能灯具。每个智能灯具可以实现任意组网，并能接入已有的智能照明系统。软件支持地图定位，可读取灯具状态开关、调光状态信息。单灯具有故障告警，单灯控制器支持本地故障监测功能，可自动检测灯具的功率实现本地报警，单灯控制器具备LED灯故障检测功能，具有远程升级程序的功能。可统计电量信息，故障信息系统可视化。根据现场环境布置灯具具体位置和数量，既能实现系统自动巡检，查看故障信息，又能定位具体故障位置从而减少维护量，还能避免因不知道具体是哪个单灯故障从而办理不停电作业更换灯泡带来的安全隐患。

2.4系统升级改造

输煤系统由PLC升级改造为DCS的过程需始终保持原PLC系统不离线，作为改造完成前的主控系统使用，其主要通过将PLC系统中的原单层螺钉端子替换为双层弹簧端子，使原有PLC端子接线于第一层，新增DCS端子接线于第二层。该端子完成替换后，可在DCS系统进行调试时，将现场信号由第一层抽出并插入第二层，使现场信号直接与新增DCS连接；当需要恢复至PLC控制时，再将现场信号由第二层更换回第一层即可，上述现场信号的切换操作需在相应的PLC和DCS系统断电的条件下完成。该转接过程可充分利用系统停运间隔，使设备一台/套、一批批的转接至DCS系统，进而保证改造过程对原PLC系统运行扰动最小，以致最终实现整个控制系统的无缝切换。改造现场内部分远程站中的PLC系统的DI信号的电压为24V，而DCS系统的DI信号的电压为48V，两者不能共用，需采取并接和卡件互换的方法完成控制系统的切换。该类型远程站的PLC模块多带有航空插头模块，只需在设备停机时，将与DI有关的模块航空插头拔除，而后将外出的现场箱的状态点一一对应地并接到DCS的DI通道，进而保证24源无法进入设备状态点，所有DI信号电压均被切换至48V电压，最终所有信号均在DCS上显示。而DCS和PLC上的DO信号是通过继电器输出无源节点，其无须更改，可直接并接到控制启停的线上即可完成控制，进而实现单体调试，而控制系统的转换也只需进行DCS卡件插入（拔出）和航空插头拔出（插入）实现，操作较为方便。当DCS完成调试后，则可将PLC控制转换为DCS控制，即完成输煤系统中PLC的在线升级改造和系统的无缝切换。

结语

输煤系统设备是承担着火力发电的燃料传送和运输的重要设备，因此要重视和加强其日常维护和保养，降低设备的磨损、保证设备的正常运行，提高设备运行效率，减少火力发电厂的损失，提升整体产能，满足社会生产和生活的电力需要。火电设备的检修为设备的高效运行提供了基础和保障，对火力发电厂的稳定运营起着非常重要的作用。发电厂设备管理人员在对现有设备及操作人员进行全面评估的基础上，制定科学合理的设备维护和检修计划，并进行有效落实。对设备检修人员进行定期培训以提升检修人员的专业能力，树立设备管理和检修的安全意识和创新理念，提高整体检修管理能力，及时解决设备故障，恢复生产运营，并同步进行设备的管理和维护工作，通过定期的维护和检修提高设备性能，以降低机械损耗，延长设备的使用寿命，提升发电产能，满足社会对电能的需求。

参考文献

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