一种基于DCS的智能输灰控制系统的制作方法

本实用新型涉及燃煤发电厂节能技术领域,具体涉及一种基于dcs的智能输灰控制系统。

背景技术：

现代大型燃煤电厂中，通常有一级或两级除尘系统，一级除尘设备将飞灰收集后，收尘于灰斗中，然后通过输灰系统输至灰库，目前电厂输灰系统一般为人工半自动控制，火电厂气力输灰系统的设计出力一般按照最大负荷下设计煤种的低位热值和灰分计算总输灰量，且会留有150%左右的裕量，输灰系统运行时，每个输灰单元对应一条输灰管道，多条输灰管道通过管道互锁、连续轮流逐一输灰的方式运行，即使在满负荷工况，因为灰量小于设计量，会造成管道空载运行，造成压缩空气和输灰空压机电耗的浪费；当多个灰斗同时出现高料位时，输灰控制系统自动进入解锁模式，同时进行输灰，又会造成输灰管道堵塞，输灰系统瘫痪。

在实际运行中，人工控制为了控制灰斗保持低料位，一般输灰频次较多，从而产生以下问题：（1）输灰耗气量大，输灰空压机耗电量较高，多用一台输灰空压机年耗电费用为45.8万元；（2）输灰管道磨损严重，输灰检修费用高，年修费用约10万元；（3）输灰阀门故障率高，输灰阀门备品费用高，年费用约10万元。（4）人工控制需要一定的技术水平的人力，4台机组至少需要两个操作员监视。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种通过提取部分现场运行参数，在dcs内软件计算预计产生灰量，计算输灰周期，并根据每一个输灰周期时间、压力反馈，精准计算下一个输灰周期的间隔时间、输灰量，同时根据灰斗料位优先的原则，实现闭环控制，完成智能输灰的基于dcs的智能输灰控制系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种基于dcs的智能输灰控制系统，包括输灰机构及控制输灰机构进行输灰的控制系统，所述输灰机构包括多个收集电除尘设备粉煤灰的灰斗，每个灰斗的下方均通过泵仓及输灰管路与输灰执行机构连接，所述控制系统包括煤量传感器、发电负荷传感器、dcs控制系统、料位开关及输灰压力变送器；所述煤量传感器设置在给煤机上并将给煤机的实时用煤量转化为电信号传送到dcs控制系统；所述发电负荷传感器设置在发电机组上对发电机组的发电负荷进行测量并将其转化为电信号传送到dcs控制系统；所述料位开关设置在所述灰斗及泵仓上并将灰斗及泵仓的开关量信号传送到dcs控制系统；所述输灰压力变送器设置在所述输灰管路上对其输灰压力进行测量并将数据传送到dcs控制系统；所述dcs控制系统用于接收煤量传感器、发电负荷传感器、料位开关及输灰压力变送器传送的数据信号进行数据处理和运算，并控制输灰执行机构进行输灰。

进一步地，所述dcs控制系统包括数据接收模块、数据处理模块及dcs控制柜，所述数据接收模块用于接收煤量传感器、发电负荷传感器、料位开关及输灰压力变送器传送的数据信号，并将数据信号传输至数据处理模块内进行数据运算和逻辑判断，所述dcs控制柜用于输出控制指令至就地控制柜，并通过就地控制柜控制输灰执行机构进行输灰。

进一步地，所述料位开关包括设置在所述灰斗上的灰斗高料位开关及设置在所述泵仓上的泵仓高料位开关，且所述灰斗高料位开关及泵仓高料位开关分别用于检测灰斗及泵仓内的高料位信号。

进一步地，所述煤量传感器为称重传感器。

本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型所述的智能输灰控制系统，优化控制输灰过程，使输灰磨损下降，输灰耗气量下降，输灰备件磨损下降，同时又能够使灰斗料位保持正常运行，通过对各测量数据的检测和计算，可准确计算灰量，进而控制输灰周期，调节落料时间，有效解决了当前输灰管道磨损严重，输灰耗气量大、输灰系统阀门磨损严重，人力成本高的问题，使产生灰量与输灰量达到最优匹配，从而使得使输灰更加经济、安全运行，有效降低了人力成本。

附图说明

图1为本实用新型的组成结构框图；

图2为本实用新型的原理图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

如图1-2所示，本实用新型所述的一种基于dcs的智能输灰控制系统，包括输灰机构及控制输灰机构进行输灰的控制系统，所述输灰机构包括多个收集电除尘设备粉煤灰的灰斗，每个灰斗的下方均通过泵仓及输灰管路与输灰执行机构连接，所述控制系统包括煤量传感器1、发电负荷传感器2、dcs控制系统3、料位开关及输灰压力变送器4；所述煤量传感器1设置在给煤机上并将给煤机的实时用煤量转化为电信号传送到dcs控制系统3；煤量传感器1为称重传感器。所述发电负荷传感器2设置在发电机组上对发电机组的发电负荷进行测量并将其转化为电信号传送到dcs控制系统3；所述料位开关设置在所述灰斗及泵仓上并将灰斗及泵仓的开关量信号传送到dcs控制系统3；所述输灰压力变送器4设置在所述输灰管路上对其输灰压力进行测量并将数据传送到dcs控制系统3；所述dcs控制系统3用于接收煤量传感器1、发电负荷传感器2、料位开关及输灰压力变送器4传送的数据信号进行数据处理和运算，并控制输灰执行机构5进行输灰。

参照图1-2所示，所述dcs控制系统3包括数据接收模块、数据处理模块及dcs控制柜6，所述数据接收模块用于接收煤量传感器1、发电负荷传感器2、料位开关及输灰压力变送器4传送的数据信号，并将数据信号传输至数据处理模块内进行数据运算和逻辑判断，所述dcs控制柜6用于输出控制指令至就地控制柜7，并通过就地控制柜7控制输灰执行机构5进行输灰。所述料位开关包括设置在所述灰斗上的灰斗高料位开关8及设置在所述泵仓上的泵仓高料位开关9，且所述灰斗高料位开关8及泵仓高料位开关9分别用于检测灰斗及泵仓内的高料位信号。

控制系统在运行时，称重传感器测量给煤机的给煤量，并将其转换成4~20ma的电信号传送给dcs控制系统，得到发电机组每小时的给煤量；发电负荷传感器测量发电机组负荷，并将其转换成4~20ma的电信号传送给dcs控制系统，得到发电机组每小时的发电负荷；dcs控制系统通过每小时的给煤量及发电量，代入函数f（x,y）得到发电机组每小时产生的总灰量，其中x为给煤量，y为发电负荷。dcs控制系统通过落料阀落料时间，代入函数f1（x）得到单次输送量。总灰量除以单次输灰量，得到计算输灰周期a。输灰压力变送器测量输灰压力，转换成4~20ma的电信号传送给dcs控制系统，dcs控制系统计算出实际输灰最高压力，并代入函数f2（x）得到计算输灰周期b。计算输灰周期a与计算输灰周期b进行比较，选小值，得到计算输灰周期。

灰斗高料位开关和仓泵高料位开关分别检测灰斗高料位和仓泵高料位并把开关量信号送至dcs控制系统，dcs控制系统对此进行逻辑判断，当灰斗高料位或者仓泵高料位出现时，输灰周期为最小间隔输灰周期；没有高料位信号时，输灰周期为计算输灰周期，输灰程序控制按输灰周期执行程序控制，输出的控制指令通过dcs控制柜送出，送至就地控制柜，并最终动作输灰执行机构进行输灰。

本实用新型所述的智能输灰控制系统，优化控制输灰过程，使输灰磨损下降，输灰耗气量下降，输灰备件磨损下降，同时又能够使灰斗料位保持正常运行，通过对各测量数据的检测和计算，可准确计算灰量，进而控制输灰周期，调节落料时间，有效解决了当前输灰管道磨损严重，输灰耗气量大、输灰系统阀门磨损严重，人力成本高的问题，使产生灰量与输灰量达到最优匹配，从而使得使输灰更加经济、安全运行，有效降低了人力成本。

本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。