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1、给煤机给煤量控制系统I 摘 要中国是能源大国，有着广阔的土地资源，无论是煤炭还是石油，使得火力发电厂占据着电力供应的主导地位，在电厂给煤机便成为了重要的一环。随着发电量的变化，便要求给煤机的转速也要发生变化。能源作为国民经济的重要物质基础，是国家经济可持续要保证。我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，煤炭生产和消费量比重均占世界前列，其中火电动力用煤占主要地位。我国煤炭质量不均衡，资源分布地域不合理，使火电企业全都使用设计煤种显然是并不合理的，而采用自动配煤则是解决以上问题一个行之有效的办法。论文的主要目标是对电厂来煤进行煤种、煤量配比控制，解决企业煤种混配问题，提高电厂的燃煤效率和
2、经济效益，同时对有害气体进行抑制。关键词 给煤机 , 给煤量 , 配煤名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院课程设计II目 录摘 要 . I引 言 . - 1 - 1 给煤机给煤量控制系统介绍. - 2 - 1.1 给煤机的工作原理 . - 2 - 1.2 给煤机系统的构成 . - 2 - 1.2.1 称重部分 . - 2 - 1.2.2测速部分 . - 2 - 1.2.3流量控制调节器 . - 3 -
3、1.2.4辅助部分 . - 3 - 2 给煤机给煤量控制系统分析. - 4 - 2.1 PID 运算及跟踪 . - 4 - 2.2控制站 . - 4 - 2.3给煤机 A 故障 . - 6 - 课程设计总结 . - 7 - 致 谢 . - 8 - 参考文献 . - 9 - 附 录 . - 10 - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 给煤机给煤量控制系统- 1 - 引 言论文首先介绍了对该课题进行研究的目的和意义，
4、并对国内外重要煤炭国家的配煤技术和概况做了介绍。其次阐述了配煤理论的发展状况、煤质参数和煤质分析要求，进而建立配煤优化数学模型，同时又简单介绍了配煤模型的计算机求解方法等问题，为配煤系统设计提供理论支持。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院课程设计- 2 - 1 给煤机给煤量控制系统介绍1.1 给煤机的工作原理储煤仓中的煤通过煤闸门进入给煤机，由给煤机内部的输送计量胶带连续均匀输送磨煤机中，在输送计量胶
5、带的下面装有电子称重装置，该装置主要由高精度的电子皮带秤组成。给煤机给煤率控制结构图及与DCS 的连接。称重感应器可以得到皮带上的煤块重量信号，测速发电机测得给煤机主电机的转速信号，一起送到微机控制器进行积分运算，计算出实际给煤率与DCS 的给煤率指令进行比较，进行 PID 运算，输出 420mA 信号改变变频器的输出频率，进而改变主电机的转速及皮带增减速， 最后使实测给煤率与DCS 指令相等， 控制器输出频率恒定， 控制回路进入稳定状态。若测速信号故障（如给煤机运行时，测速信号消失等），控制器不能准确计算出实际给煤率，将发出停机指令。1 1.2 给煤机系统的构成给煤机系统主要包括给煤机本体、
6、传动部分、各种安全保护装置、测速装置、称重传感器、流量控制调节器、安全回路控制及标定部分。其中的测速装置、称重传感器、流量控制调节器及安全回路控制器对整个给煤机控制系统的安全、性能及可靠性上起着至关重要的作用。21.2.1 称重部分称重系统是整个给煤机的核心之一，它关系到计量的准确性。 核心部件是称重传感器。1.2.2测速部分测速部分也是给煤机的核心之一，它的核心部件是测速传感器。DCS 系统最后需要的给煤量反馈为：给煤量 (rate)=载荷(load) 速度(speed) 也就是说重量与速度这两个参数都必须测量准确，无论哪一个出现偏差都会影响到整个系统测量的准确性。 容积方式：原给煤机控制系
7、统当出现故障时，在就地产生容积方式，但反馈无法远方传递给DCS 进行集中运算，所以造成 DCS 的给煤量和实际给煤量的偏差。此次改造增加输入、输出模块在PLC 里进行运算，达到容积方式时有反馈输出给DCS，从而避免了 DCS 和实际给煤量的偏差。3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 给煤机给煤量控制系统- 3 - 1.2.3流量控制调节器流量控制调节器是整个给煤机系统中实现功能最多的部分，主要用于：A.接收来自称
8、重传感器的MV 信号；B.接收了爱自测速传感器的脉冲信号；C.接收来自 DCS 系统给出的指令信号D.做 PID 运算，然后输出信号至变频器，调节胶带电机的转速；E.累加煤量及数据通讯；1.2.4辅助部分辅助部分包括给煤机清扫系统、保护系统（堵煤、调节器故障等保护）、切换系统等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院课程设计- 4 - 2 给煤机给煤量控制系统分析2.1 PID 运算及跟踪图 2.1为给煤机
9、给煤量运算输出，此PID 功能块对煤主控指令及给煤机平均指令进行偏差运算并输出， SP为设定值， 给定煤主控指令。 FF 为煤指令前馈信号。 PV 为过程变量，输入给煤机平均指令。 TF 为跟踪信号开关， TR 为跟踪信号。给煤机A,B,C,D 任一自动，且非跟踪状态， TF 为 1，TR 不跟踪；若给煤机均非自动且跟踪，TF 为 0，TR 跟踪给煤机平均指令。图 2.1 2.2控制站图 2.2 为给煤机给煤量的控制站。 经 PID 计算后输出信号经过M/A 控制站输出给低限选择器和小值选择器。当给煤量 A 质量坏，给煤机 A 站出口故障，磨A 热风/冷风调门不处于自动状态，磨组 A 不运行或
10、MFT,以上条件满足至少一条时，自动切换到手动状态（=1），此时名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 给煤机给煤量控制系统- 5 - =0。此时输出给煤机A 自动并且同时送入速率限制器，使输出跟踪SP（此时速率选择器输出与给定值相比较形成偏差判断此时系统准确性）。同时，使=1.此时进入跟踪状态，使 SP跟踪 PV。当无故障信号，控制器处于自动状态时，=0 ，=1。输出不进行跟踪。当磨组 A 不运行或 MFT 主燃料跳
11、闸，切换器T 输出 0，经速率限制器送入M/A, 使=0. =1/0 目的是为了实现手自动无扰切换。当以上两个条件都不满足时，切换器输出25，经速率限制器5 个单位 /s 送入 M/A 的TR. 当低限选择器，给煤机A 置最小输出，磨组 A 运行或无 MFT，以上条件同时满足时，=0，此时不跟踪。当至少有一个满足时，（ =1），控制输出跟踪信号TR 的块地址。即输出为0. 此时同时控制给煤机A 跟踪。图 2.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 -
12、 - - - - - - - - 沈阳工程学院课程设计- 6 - 2.3给煤机 A 故障图 2.3 为给煤机给煤量输出及给煤机A 出口故障处理。控制站M/A 输出信号与磨A进口一次风量经函数发生器转换信号比较，经小选器输出信号，其信号正常情况下直接送给执行器，且形成给煤机A 指令，并经过切换器T 控制磨组 A 出力能力。输出信号若超过高低限则输出给煤机A 转速最小，若超过低限则输出给煤机转速小于20。 若执行器位置变送器输出信号质量差或控制站输出信号与变送器输出信号任一超过高低限则输出给煤机 A 出口故障并报警。图 2.3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -
13、- - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 给煤机给煤量控制系统- 7 - 课程设计结论给煤机给煤量的控制通过经PID 计算后输出信号经过M/A 控制站输出给低限选择器和小值选择器。经过一些列PID 运算来确定给煤量的大小。 当给煤机 A 质量坏，给煤机出口故障，磨 A 热风/冷风调门不处于自动状态，磨组A 不运行或 MFT,以上条件满足至少一条时，自动切换到手动状态。当无故障信号，控制器处于自动状态时，输出不进行跟踪。给煤机给煤量输出及给煤机A 出口故障时，控制站M/A 输出信号与磨 A
14、进口一次风量经函数发生器转换信号比较，经小选器输出信号，其信号正常情况下直接送给执行器，并经过切换器 T 控制磨组 A 出力能力。输出信号若超过高低限则输出给煤机A 转速最小，若超过低限则输出给煤机转速小于20。 若执行器位置变送器输出信号质量差或控制站输出信号与变送器输出信号任一超过高低限则输出给煤机A 出口故障并报警。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院课程设计- 8 - 致 谢首先我们由衷的感谢郭
15、南老师提供给我们这样一个锻炼自己的机会，经过这一周的学习，本次课程设计即将结束，总的来说，经过这门课的学习收获还是相当大的。回顾这段时间的课程设计，至今我仍感慨万分。的确，从选材到开始制作，从理论到实践，在一周的实训日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。我认为，在这次的课程设计中，不仅培养了独立思考、动
16、手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦， 我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - -
17、- 给煤机给煤量控制系统- 9 - 参考文献1 肖大雏 ,控制设备及系统 M 北京：中国电力出版社，20062 张汉钊 ,叶轮给煤机远方控制系统期刊论文 -华北电力技术2001(06) . 3 孙奎明 ,时海刚 600MW 级火力发电机组培训丛书热工自动化（第二版）M 北京：中国电力出版社 ,2009. 4 文群英 ,热工过程自动控制系统 M 北京：中国电力出版社,20065 齐美星 ,基于专家PID 控制的井下自动配煤系统期刊论文 -自动化技术与应用，2006. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 沈阳工程学院课程设计附 录名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -