第一篇：淺析火電廠輸煤PLC系統的設計

淺析火電廠輸煤PLC系統的設計

摘要隨著輸煤系統自動化水平的不斷提高，PLC系統在電廠輸煤程控中得到越來越廣泛的應用。本文對火電廠輸煤PLC系統的設計進行了簡要分析。

關鍵詞輸煤系統PLC 聯鎖運行模式 施耐德

一、前言

在現代集散控制系統中，PLC已經成為一種重要的基本控制單元，在工業控制領域中應用前景極其廣泛。在筆者開發的烏魯木齊石化電廠三期輸煤自控系統中，系統要求在遠離輸煤廊的主廠房控制室里，對兩條輸煤線的設備進行控制，并實時監測設備的運行狀態。

鑒于電廠輸煤系統的重要性，我們采用PLC實現輸煤設備的聯鎖控制以保證其可靠性和特殊性，工業控制計算機則作為上位機與PLC互相配合，共同完成輸煤系統的監控功能。本文將主要介紹PLC的控制應用。

二、PLC控制系統設計

1.PLC選型。根據輸煤系統的自控要求，我們選用了法國施耐德公司的Quantum系列PLC，其具有可靠性高、體積小、擴展方便，使用靈活的特點。基本CPU單元選用的是CPU型號：67160，其性能如下：（1）采用Pentium II 266M芯片；（2）多種參數顯示、診斷和設置：系統診斷、停機診斷、參數設置；（3）集成多種通訊端口：Modbus、USB、Modbus Plus、Ethernet（或光纖HSBY）；（4）可擴展內存：最大可達17M。

2.網絡拓撲圖。在本方案中，考慮到輸煤系統的重要性，4個遠程站通訊方式為冗余通訊，從而保證了不會因為通訊問題影響整個系統的穩定運行。

同時，為了保證在突然斷電而不影響PLC系統的，在控制內為PLC系統配置了UPS電源，保證30分鐘內PLC系統不斷電，當電源恢復時系統自動運行。

三、運行模式

根據輸煤過程的要求，本系統設計了兩種運行模式。在一般情況下，采用并行模式，可根據需要單獨選用或同時運行輸煤甲線和輸煤乙線。交叉模式是由輸煤甲線和輸煤乙線的有關設備組成的，主要由電動三通實現兩條線之間的切換，可以根據現場實際情況調整運行線路。

四、設備的控制

1.皮帶機的控制。無論是手動還是自動啟動皮帶機前，都要先響警鈴20秒，通知在皮帶周圍的人員盡快遠離，以免發生事故。皮帶機是輸煤系統的主要運輸設備，因此對它的保護和要求也就相應的多了一些。在皮帶機兩側設事故拉線開關，巡檢人員發現皮帶及其附近設備有異常情況時，可直接拉事故拉線，使皮帶停止。

皮帶重跑偏、縱向撕裂、打滑、管道堵煤等信號都直接進入了PLC，一旦其中某一個事故出現時，都要使皮帶機立即停止。但是為了避免由于這些事故的假信號影響正常上煤，還設置了一些屏蔽這些信號的鍵，當操作人員能夠確認某個信號為誤動作時，就可以使用屏蔽鍵令這個信號不起作用，等信號處理好后，要馬上恢復此信號的功能，以免造成更大的損失。2.電動三通擋板的控制。為了使上煤系統更加靈活，設置了4個電動三通擋板，并且要求其參與系統聯鎖，且能就地、程控操作。在自動工作狀態下，當按下預啟動鍵時，三通擋板根據選定的在其前后兩條皮帶的位置，自動完成通甲路或通乙路的動作（例如現在選中的是1#甲皮帶和2#乙皮帶，按下預啟動鍵后，1#三通擋板就自動打在了通乙路的位置上），為下一步的程啟做好準備。

但是由于種種原因，甲、乙路到位信號有可能在使用過一段時間后失靈，因此就又增加了甲路通到位和乙路通到位的假信號，在到位信號失靈后替代實際信號工作。

為了避免由于誤操作而引起上煤中斷，在已經運行的流程中對所有三通擋板操作無效（閉鎖操作）。

3.除塵器。系統設置了15個除塵器，自動時，在預啟動時啟動，但在啟動皮帶時不判斷除塵器是否運行。聯鎖手動時與所在帶式輸送機聯動，在啟動皮帶前先輸出啟動除塵器信號，但不論除塵器啟動與否，都繼續向下啟動皮帶機。除塵器自身故障不連跳主設備。

4.除鐵器。系統共有2個盤式除鐵器和4個帶式除鐵器，自動時，在預啟動時啟動，但在啟動皮帶時不判斷除塵器是否運行。聯鎖手動時與所在帶式輸送機聯動，在啟動皮帶前先輸出啟動除鐵器信號，但不論除鐵器啟動與否，都繼續向下啟動皮帶機。除鐵器自身故障不連跳主設備。

5.皮帶秤。皮帶秤輸出的脈沖累加點用于計算累計上煤量。

6.震動給煤機。震動給煤機由變頻器拖動，操作員根據需要，通過上位機設置頻率達到合適輸煤量。

7.斗輪機。斗輪機的控制是由斗輪機自帶控制系統進行控制，輸煤PLC系統只向其提供“允許堆煤”和“允許取煤”的信號，當斗輪機操作員收到信號后就可以對斗輪機進行相應的操作。為了防止系統誤運行，對斗輪機運行信號和配煤流程程序進行了互鎖。

8.滾軸篩。滾軸篩位于10#皮帶和9#皮帶之間，其作用是把煤炭進行篩分，篩下物直接落到9#皮帶運往原煤倉，篩上物通過11#皮帶和碎煤機進行破碎后送入原煤倉。當滾軸篩出現故障時，煤炭直接從9#皮帶落在10#皮帶上運往原煤倉，可保證原料的供應不會因為滾軸篩的故障而停止。

9.犁式卸煤器。犁式卸煤器共有八個，分布在四個煤倉上的甲乙兩條皮帶上面，其功能是把11#皮帶上的煤炭卸到原煤倉中。

五、配煤方式

分為自動配煤、手動配煤和就地配煤3種方式。

在自動配煤方式下，當輸煤系統發出“啟動”操作后，配煤皮帶（11號甲、乙）即先運行。當配煤皮帶出現運行信號后，首先按照煤倉的順序進行檢測，從第一倉開始進行順序配煤，將所有煤倉配至高煤位。此時如果某些倉不使用，則需要把這些倉置于停用狀態，這樣在輪到這個倉配煤的時候，就會把它跳過去，繼續為下一個倉配煤。當所有倉都處于高煤位時，配煤就完成了。

手動配煤是由操作人員根據現場的煤位，在上位機上手動操作設備的運行/停止，完成原煤倉的配煤工作。

就地配煤是在現場由操作人員根據實際情況，操作小車的運行/停止，完成原煤倉的配煤工作。

六、結束語

這套系統目前已經運行了一年半時間，根據實際的運行情況證明：整個系統安全可靠，穩定性高，控制靈活性強。隨著計算機和PLC技術的提高，輸煤系統的自動化水平也在不斷提高，目前已經做到了把相對分散的各個設備統一集中到一起控制的情況，幾乎涵蓋了全部的設備，這其中大部分設備可以自動順序啟/停，個別設備只能夠上位機手動操作，表明了目前自動化水平的提高。相信隨著我國電力工業的發展和計算機、PLC硬件及軟件水平的不斷提高，程序控制作為輸煤系統的主要控制方式，在火力發電廠將得到更加廣泛的應用。

第二篇：火電廠輸煤程控系統抗干擾措施范文

火電廠輸煤程控系統抗干擾措施

[ 錄入者:HelloEMC | 時間:2008-10-28 14:08:58 | 作者:栗海峰，張國明，楊

勇 | 來源: | 瀏覽:258次 ] [摘 要] 結合三門峽華陽發電有限責任公司輸煤程控系統應用情況，對該系統故障進行了統計分析。分析表明，其主要干擾為外部干擾。對此，從硬件和軟件兩方面提出了外部設備抗干擾的幾種措施。

[關鍵詞] 輸煤程控；電磁干擾；繼電器隔離；接地；屏蔽；數字濾波；軟件容錯

大型火力發電廠輸煤系統普遍采用PLC邏輯控制設備進行監控。作為工業控制的自動裝置，PLC本身具有一定抗干擾能力，比較適應工業現場環境。但是，由于火電廠輸煤系統運行條件惡劣，干擾信號較多，特別是電磁干擾嚴重，抗干擾問題成為輸煤程控系統設計、調試及運行中的一大難題。許多電廠輸煤程控系統不能長期穩定運行，抗干擾能力差是其最主要的原因。

PLC系統故障可分為內部故障和外部故障兩大類。內部故障指PLC本體的故障，外部故障指系統與實際控制過程相關連的傳感器、檢測開關、執行機構等部分的故障。三門峽華陽發電有限責任公司輸煤程控系統2002年~2004年的故障分布統計情況見表1。

由表1看出，系統中只有1%的故障發生在PLC內部，說明PLC自身的可靠性遠遠高于外部設備，提高輸煤程控系統可靠性的重點是解決外部設備的干擾問題。對此從硬件和軟件兩方面考慮，綜合運用以下幾種抗干擾措施，取得良好效果。1 信號繼電器隔離

在火電廠輸煤程控系統中，現場設備與I／0模塊之間的開關量信號是否需經繼電器隔離，一直是爭論的焦點.有的觀點認為不需經繼電器隔離，理由是：I／O模塊本身具有一定抗干擾能力；模塊內已采用光電隔離器；已采用阻容濾波電路；省去了中間繼電器，系統接線簡化，系統故障點減少。根據多年維護管理經驗和實際觀察分析，認為盡管PLC自身有良好的抗干擾性能，但在輸煤控制中采用繼電器隔離仍很有必要，理由如下：

(1)現場設備至PLC輸入模塊間的信號電纜較長，阻抗較大，電纜間的分布電容充放電效應使信號電纜上產生干擾信號，加之輸入模塊的輸入阻抗大(內阻約2．5 kid、動作功率小(1 w)，現場干擾信號雖然電壓較高，但沒有足夠的電流，難以使繼電器動作，從而有效解決了輸入回路的抗干擾問題。

(2)繼電器與PLC輸入模塊相比，耐過電壓、耐電流沖擊的能力較強，可避免因過壓、過流信號而損壞PLC模塊。迄今為止，國內已有多個電廠輸煤程控系統在運行和調試過程中出現過這方面的故障。對于輸出模塊，采用繼電器隔離增加了輸出接點容量，可將繼電器接點方便地接入設備控制回路中。

(3)現場I／O信號經繼電器隔離，與PLC系統在電路上分開，切斷干擾信號的通道，避免形成接地環路引起的電位差。同時使控制室內外自成系統，便于檢查和維護。

(4)程控系統增加繼電器隔離并不會增加投資。采用繼電器隔離后，PLC與繼電器之間采用DC 24V電源供電，繼電器與現場設備間采用AC 220V供電。因此，PLC系統可選用DC 2~V、32點I／O模塊(不采用繼電器隔離，則需選用AC 220V、16點i／o模塊)，可見選用繼電器隔離方式可節省一半I／O模塊。對于

設備范圍廣，信號繁多的輸煤系統來說，i／o模塊減少節省的費用與采用繼電器增加的費用相當，總投資并不會因此而增加。

三門峽華陽發電有限責任公司的輸煤程控系統在設計中將PLC輸入、輸出均采用繼電器同外界隔離，程控與電控部分各自成系統，近十年的生產運行表明，該系統運行穩定、可靠，抗干擾能力比較強。2 電纜屏蔽接地

在程控系統中，應避免接地形成環路，消除各電路電流經公共地線阻抗時產生的干擾電壓，避免磁場及電位差的影響。接地是抑制干擾、提高系統可靠性的重要方法，與屏蔽方法結合起來使用可解決大部分電磁場干擾問題。在低頻電路中，布線和元件間的電感并不是大問題，而接地形成的環路干擾影響卻很大，因此通常采用單點接地方式。若接地點超過一個，接地點之間的電位差將產生感應電流，形成電磁干擾源。PLC控制系統屬于低頻范疇(1 MHz以下)，也應遵循單點接地的原則。在程控系統中，PLC模塊、電源設備、繼電器都放在控制柜內，對電磁場的屏蔽較好。電磁干擾主要由傳輸導線引入，因此對導線采取屏蔽措施也十分必要，對I／O信號應采用完全屏蔽的信號電纜，并且電纜的金屬屏蔽層要采用一點接地。為防止不同類型地線之間的干擾，應將系統中的數字接地、擬接地、屏蔽接地分別相連，然后匯集到總的接地點，接入輸煤程控系統單獨接地網。3 電纜選擇與敷設

信號傳輸線之間的相互干擾主要來自導線間分布電容、電感引起的電磁耦合。為防止干擾，應注意電纜的選擇，應選用金屬鎧裝屏蔽型的控制、信號電纜，這一方面可以減少電磁干擾，另一方面也增強了電纜的機械抗拉強度。另外，電纜敷設施工時應注意將動力電纜和控制電纜分開，控制電纜中將強電電纜和弱電電纜分開。同時，還要注意盡量把模擬量信號線、開關量信號線、直流信號線和交流信號線分開排列，以減少不同類型信號問的干擾。4 數字濾波

對于較低信噪比的模擬量信號，常因現場瞬時干擾而產生較大波動，若僅用瞬時采樣值進行控制計算，會產生較大誤差。為此在輸煤程控中通常采用數字濾波的方法。現場模擬量信號經A／D轉換變為離散的數字量信號，然后按時間序列存人PLC內存，再利用數字濾波程序對其進行處理，去除干擾。對設備工作電流、皮帶秤煤量、碎煤機溫度及振動、煤倉煤位等模擬量信號采用平均值濾波方法進行預處理，用連續采集的10個數據的平均值來代表當前時刻的采樣值，即：Yn=Xi／10，其中y 為濾波值，Xi為連續采集的l0個數據的和值。5 軟件容錯

由于輸煤系統現場環境惡劣，干擾信號較多，I／O信號傳送距離也較長，電磁干擾常常會引起信號出錯，產生設備誤動或拒動等十分嚴重的后果。為提高系統運行可靠性，在程序編制中還廣泛應用了軟件容錯技術。(1)對于非嚴重影響設備運行的故障信號，采取延時執行方式，以防止輸入接點抖動而產生“假故障”，延時后若信號仍不消失，則執行動作。如對皮帶打滑、皮帶跑偏信號，按輸煤系統設備運行速度，在程序中采用了15 S和2 s延時執行方式。(2)充分利用信號間的組合邏輯關系進行條件判斷。這樣即使個別信號出現錯誤，系統也不會影響其正常的邏輯功能。如在程序編制中，皮帶打滑跑偏及拉繩開頭等信號均同皮帶運行信號串聯使用，即控制邏輯只有在皮帶啟動后才能產生作用。這種方法在實際生產運用中具有很大靈活性。

(3)筒倉、原煤倉煤位傳感器在配煤過程有誤發信號的現象，程序設計時結合筒倉配煤的特點，采取順序配煤方式、優先配煤方式和余煤配煤方式，并且所有方式只根據高、低煤位信號判斷進行，取消了超高、超低煤位信號，以減少傳感器對配煤的影響。

由于系統硬件配置已經確定，對其增加和修改都比較困難，軟件容錯無需增加任何設備，可作為硬件容錯的補充。現場實際應用表明，數字濾波和軟件容錯技術在程序設計中必不可少，且行之有效。[參 考 文 獻] [1] 王兆義．可編程控制實用技術EM]．機械工業出版社 [2] s7—200可編程控制器操作手冊[R]．德國西門子公司 [3] 自動化技術與SIMATIC s5一l15UER]．德國西門子公司

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第三篇：淺析輸煤PLC系統自動化程度及抗干擾性

中國國電集團公司

中級專業技術資格論文

淺析輸煤PLC系統自動化

程度及抗干擾性

作者：魏斌

工作單位：國電電力發展有限公司朝陽發電廠 崗位名稱：電控分廠電控班

現專業技術資格：助理級工程師 擬申報技術資格：中級工程師

分支專業：生產檢修 論文撰寫時間：2017年03月

淺析輸煤PLC系統自動化程度及抗干擾性

魏斌

（國電電力朝陽發電廠 遼寧省 朝陽市122000）

【摘 要】近年來隨著自動化技術水平的不斷提高，大型火電廠發電機組主機設備也都配備了具有高自動化程度、高適應性、高抗干擾性的完善的控制系統。隨著電力行業競爭的日趨激烈，電力體制的改革也不斷的趨于完善，提高設備的自動化程度及抗干擾程度，從而達到減少勞動強度的目的。由于火電廠的輸煤系統的特點是運行情況惡劣，條件復雜，轉動機械多，作業線長，設備分散，尤其對運行人員來講，現場工作員過多且工作強度大，并且粉塵，噪音等影響運行人員的身心健康。因此，火電廠輸煤程控技術是提高輸煤系統自動化程度及抗干擾性能的必然選擇，也是火電廠提高市場競爭能力的必然要求。可編程控制器PLC是一種新型的控制裝置，具有功能強、編程簡單、功耗低、可靠性高、環境適應性好等優點。近年來在電力行業有著廣泛的應用。

【關鍵詞】

PLC可編程控制器 電源模塊 CPU模塊 I/O模塊

第一章 緒論

1.1引言

現代機械設備的功能越來越多，性能指標越來越高，組成和結構越來越復雜，同時對設備管理與維修人員的素質要求也越來越高。一方面大大促進了生產的發展，主要表現在提高了生產率，改善了產品質量，降低了成本和改善了工人勞動條件，同時也節約了能源和精簡了人員。另一方面也潛伏著一個很大的危機，即一旦發生故障所造成的直接、間接損失將是十分嚴重的。皮帶輸送系統因其結構簡單，使用方便，造價低廉，被廣泛應用于工業、商業、農業、醫藥、軍事等方面，在采礦運輸、冶金送料、車站及碼頭的貨物運輸更是廣泛使用，同樣，發電廠的輸煤系統也采用皮帶傳輸。皮帶傳輸系統隨著發電廠規模的逐漸擴大，煤耗量也逐漸提高，對發電廠輸煤系統的性能要求越來越高。

1.2 PLC可編程控制器系統

可編程控制器，英文稱Programmable Controller，簡稱PC。為了與個人計算機的PC（Personal Computer）相區別，一般用PLC（Programmable Logic Controller）作為其簡稱。國際電工委員會（IEC）1985年1月對可編程序控制器作過如下定義：“可編程序控制器是一種數字運算的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于工業控制系統聯成一個整體、易于擴充功能的原則設計”。PLC系統主要由中央處理器CPU、存儲器RAM(或ROM)、I/O接口模塊及數據通訊模塊等組成。

第二章 輸煤PLC控制系統結構、功能

2.1輸煤程控系統概況

1）以東勝熱電廠為例，介紹輸煤程控系統的組成及設備情況，分析輸煤程控系統的監控方式及特點，系統應達到的控制要求，并簡單介紹一下工業電視監控系統的組成及功能。完成設計輸煤程控系統的關鍵部分:輸煤、配煤的功能設計，實現輸煤程控系統的控制功能要求。

2）其中程控系統共有3段六條皮帶，燃煤從兩個筒倉通過皮帶輸送到兩爐共14個煤倉中。

3）兩條C-1A/B號皮帶各約64米； 4）兩條C-2A/B號皮帶各約366米； 5）兩條C-3A/B號皮帶各約175米；

6）筒倉煤位檢測高度40米，煤倉檢測煤位高度15米。

7）主要設備有三段共八臺驅動電機，其中C2A和C2B兩條皮帶電機是6KV電機，其余都是380V電機。

8）輸煤程控系統的配置方案：上位機＋子站的型式，上位機（包括主站）布置在輸煤綜合樓的輸煤控制室內；子站分別布置在煤倉間，T-1轉運站。合計有電源屏一臺，CPU柜一臺，主站I/O柜一臺，煤倉間子站兩臺，T-1轉運站子站一臺。

9）程控系統上位機布置在輸煤程控室，共有兩臺工業控制計算機，一套冗余配置的PLC。工控機負責監視、操作和記錄功能，PLC處理所有的輸煤設備控制邏輯。

2.2輸煤程控系統設備組成 1）C1段皮帶有2臺380V主驅動電機，8臺活化給煤機（A、B兩側各有4臺），2臺伸縮電機（另有兩臺伸縮鎖定電機），2臺除鐵器，2套除塵器。

2）C1段皮帶保護及傳感器有2臺低速開關，2臺撕裂傳感器，12臺拉繩開關，12臺跑偏開關。

3）C2段皮帶有2臺6KV主驅動電機，2臺6KV輔驅動電機，2套軟啟動器，2臺拉緊電機，2臺制動電機，2套煤采樣裝置，2臺皮帶秤，2套鏈碼校驗裝置，2臺三通擋板。

4）C2段皮帶保護及傳感器有2臺低速開關，2臺撕裂傳感器，52臺拉繩開關，52臺跑偏開關。

5）C3段皮帶有2臺380V主驅動電機，2臺拉緊電機，26臺犁煤器，14套除塵器。

6）C3段皮帶保護及傳感器有2臺低速開關，2臺撕裂傳感器，28臺拉繩開關，28臺跑偏開關。

7）筒倉頂部安裝2臺料位計，4個超聲波傳感器。8）煤倉頂部安裝7臺料位計，14個超聲波傳感器。

2.3輸煤程控系統配煤功能

配煤控制功能分為手動配煤和自動配煤。

（1）手動配煤是在上位機上手動操作對煤倉逐一配煤，上位機顯示器有煤倉煤位實時顯示畫面，但是到高煤位后并不連鎖抬犁煤器或停皮帶，在自動配煤中犁煤器是自動抬起和落下的。

（2）自動配煤指根據鍋爐的加倉要求，由操作員通過上位系統發出指令，由程控系統根據現場煤位信號按低煤位優先、順序高煤位等原則自動加煤。自動配煤分為：條件配煤和時間配煤。1）條件配煤方式

a）當皮帶啟動后，首先遵循低煤位優先的原則，先補漏眼煤倉（低于1米的煤倉），當各運行煤倉均加到低煤位以上時，按順序把煤倉逐個加至高煤位，通過工控機屏幕菜單可隨意設置配煤方式。(分為正向條件配煤和反向條件配煤)b）正向條件配煤：從第一個斗開始，當第一個煤斗達到高煤位后，第一個斗犁煤器抬起，第二個斗犁煤器落下，開始給第二個斗上煤。

c)反向條件配煤：和正向條件相反，從最后一個斗開始上煤，達到高煤位后依次從后往前上煤。2)時間配煤方式

a)當皮帶啟動后，首先遵循低煤位優先的原則，先補漏眼煤倉（低于1米的煤倉），當各運行煤倉均加到低煤位以上時，犁煤器按事先設定好的時間，順序逐個上煤，當完成一個循環后再返回，直到全部煤倉加到高煤位為止。在運行過程中通過工控機屏幕菜單可隨時改變配煤方式，從時間配煤可轉至條件配煤，反之亦可。正向時間配煤為：從1#斗開始每個斗上煤幾分鐘后，然后第一個犁抬起，第二個犁落下，給第二個斗上煤。

b)正向時間配煤：從第一個斗開始，當第一個煤斗上煤幾分鐘后，第一個斗犁煤器抬起，第二個斗犁煤器落下，開始給第二個斗上煤，上煤時間是和第一個斗的時間是一樣的。

c)反向時間配煤：和正向時間相反，從最后一個斗開始上煤，上煤幾分鐘后，開始對倒數第二個斗上煤，時間和正向時間配煤的時間是一樣的。

d)時間配煤方式中的配煤時間是可以在上位機設置的，但是最少不得少于1分鐘，建議最多不可超過10分鐘。由于現有的料位計在起初訂貨時，給我們的參數有誤，我們按合同供貨后，與現場的煤斗量程不符，現建議在自動配煤前，先將各個煤斗上一些煤，待畫面顯示料位穩定后，再進行自動配煤即可。3)煤斗配煤的跳斗和補漏

在程控配煤方式下運行時，如果在正常配煤過程中又出現低煤位煤斗時，程序自動中斷當前的配煤方式，為低煤位煤斗上煤，其它煤斗的犁煤機自動抬起。一直到此煤斗煤位高于低煤位(并延時1分鐘)時，才回到被中斷的程序處，繼續向被中斷配煤的原煤斗配煤，程序繼續按原定順序執行。1)如果出現高煤位或犁煤機故障，則程序會自動跳過此煤斗。2)如果有煤斗和犁煤機檢修或者此煤斗檢修，可以在檢修設置菜單中把此煤斗和犁煤機設置為檢修狀態，則程序會自動跳過這個原煤斗，向程序的下一個原煤斗配煤。4)尾犁的設置

在執行自動配煤程序時，根據各煤斗的煤位情況，尾犁是自動設置的。當最后一個煤斗不是高煤位時，則由最后一個斗作收煤斗，否則落前一個斗的犁煤機作尾犁。同理依次類推。在手動配煤時，由運行人員控制尾犁的設置,不可以不 設置尾犁。

2.4故障監測及保護連鎖功能

輸煤系統的各設備均可實現與時間和條件有關的連鎖，令系統在滿足生產工藝要求的前提下穩定可靠運行，故障監測程序具有對故障信號自動處理及數字濾波的功能，以消除干擾信號對系統的影響。

系統還可對皮帶輸送機等大型設備進行過流保護監測，對拉線開關狀態、皮帶打滑、皮帶跑片、皮帶撕裂、落煤筒堵塞等故障信號進行監測，并進行停機或切換處理，以保護人身安全及設備免受其害。開關量信號、模擬量信號及遠程通訊端口具有繼電器或光電隔離保護裝置或措施，以確保信號傳輸的安全性。2.4.1輸煤控制系統硬件配置

1)火電廠輸煤程控系統是對整個輸煤系統進行自動控制和管理及各項數據采集的一種自動化裝置，用于實現輸煤系統設備的程控操作和實時監控。整個系統的監視對象包括皮帶輸送機、除塵器、犁煤機等，同時其相關的皮帶跑偏、打滑、縱向撕裂、堵煤以及煤位、煤流等保護和諸多的檢測信號也要求進入系統，從而實現輸煤系統的自動控制和監視。

2)輸煤程控系統由上位機監控管理系統、PLC系統及傳感器檢測保護裝置組成。主設備布置在輸煤控制室，主要有 PLC主機柜、上位機、操作臺、電源柜等。該系統由 2臺工業控制計算機互為熱備，可編程控制器的處理器 CPU亦為雙機熱備，通訊為雙網冗余，設置多個遠程 I／O子站，輸入 /輸出采用繼電器隔離。皮帶運行狀態及現場設備通過傳感器監測，經可編程控制器及工業控制計算機顯示在 CRT上，供運行人員監視與操作現場輸、配煤設備。工業電視可獨立自成系統，也在計算機管理系統控制下工作，并設有電視自動跟蹤系統進行報警和故障停車。

第三章 存在問題

3.1系統在以下幾個方面存在問題并可以改善

(1)輸煤系統的可靠性與輸煤系統的組成結構有緊密聯系，否則無論控制系統如何控制都無法保證其可靠性。

(2)輸煤系統中可以實現多種優化控制，例如煤倉煤位最均衡、犁刀動作次數 6 最少、皮帶機運行時間最短等，而目前的輸煤程序控制系統均沒有實現這些功能。(3)要實現輸煤系統的優化控制就必須掌握輸煤系統的數學模型，而現在對輸煤系統的描述幾乎沒有。

(4)輸煤系統分別的范圍比較大，采用單臺PLC實現，不僅工作量大，而且維護較困難，因此可以采用多臺PLC進行聯網控制[6]。同時，采用仿人智能理論、MATLAB等手段和工具對輸煤系統的重要功能一優化控制和運行可靠性進行研究，并確定以皮帶機運行時間最短為研究目標。

3.2 火電廠輸煤程控系統的抗干擾措施

輸煤設備的運行環境十分惡劣，大多數電氣控制柜置于地平線以下，其濕熱、高粉塵環境大大增加了電氣接線和繼電器吸合方面的故障，控制電纜接地也是經常發生的故障，同時，由于控制電纜與高壓動力電纜在一個電纜溝內遠距離傳輸產生較高的感應電壓，造成偶然性的誤信號。新系統應盡可能地縮短電纜敷設距離和盡量少地使用電纜。

輸煤系統運行中，各種干擾信號多，是影響輸煤程控系統穩定運行的重要因素。要使輸煤程控系統安全穩定運行，增加其抗干擾能力是十分重要的。作為一種應用于工業控制的自動裝置，PLC本身具有一定抗干擾能力，比較適應工業現場環境。盡管如此，由于我廠輸煤系統運行條件惡劣，各類干擾信號較多，使得抗干擾問題成為輸煤程拴設計、調試及運行中的一大難題。許多電廠輸煤程控系統不能長期穩定運行，抗干擾能力差是其最主要的原因。

3.3抗干擾措施分析

3.3.1硬件措施

(1)信號隔離

目前在電廠輸煤程控系統中，現場設備與加模塊之間的開關量信號是否需經繼電器隔離，一直是設計中爭論的焦點。有觀點認為不需經繼電器隔離，可將現場信號直接送到模塊，理由是I/0模塊本身具有一定抗干擾能力，模塊內的光電隔離器使信號在其內部、外部電路上完全隔離，再加上阻容濾波電路，便可有效防止干擾的侵入。同時，由于省去了中間繼電器，系統接線簡化，系統故障點也隨之減少。我們通過對我廠輸煤系統外部環境、PLC裝置內部電路的分析以及實地運用的考察，認為PLC自身有良好的抗干擾性能，但在輸煤控制時采用繼電 器隔離仍是十分必要。(2)接地屏蔽

在程控系統中，良好接地可消除各電路電流經公共地線阻抗時產生的噪聲電壓，避免磁場及電位差的影響，使其形不成地環路。接地是抑制干擾使系統可靠工作的重要方法，和屏蔽結合起來使用即可解決大部分干擾問題。

在低頻電路中，布線和元件問的電感并不是大問題，而接地形成的環路干擾影響卻很大，因此通常采用單點接地的方式。PLC控制系統屬于低頻范疇(1MHZ以下)，也應遵循單點接地的原則。為防止不同類型地線之間的干擾，設計時將系統中的數字地、模擬地、屏蔽地分別相連，然后匯集到總的接地點，接入輸煤系統接地網。

(3)采用兩路電源分別供電

輸煤程控兩路電源都取自輸煤綜合樓MCC上，而輸煤綜合樓MCC電源取自輸煤段，輸煤系統中的碎煤機電源也取自輸煤段，在程控狀態下啟動碎煤機，因碎煤機啟動電流大(390V，100A左右)，對系統沖擊大，電壓瞬間降低大，經常造成PLC主機死機，導致碎煤機不能啟動。通過多次現場試驗和實際操作，單獨取一路電源(與碎煤機不在同一電壓系統上)，就會消除這一問題，保證了程控系統的穩定運行。

(4)電纜選擇與鋪設

信號傳輸線之間的相互干擾主要來自導線間分布電容、電感引起的電磁禍合，防止干擾的有效方法首先是注意電纜的選擇，應選用金屬屏蔽型的控制、信號電纜，一方面減少了噪聲干擾，另一方面也增強了電纜的機械強度；其次，電纜的鋪設施工也是一項重要的工作，施工時應將動力電纜和控制電纜分開，控制電纜中將強電電纜和弱電電纜分開。同時還要注意盡量把模擬量信號線開頭量信號線、直流信號線和交流信號線分開布線，以減少不同類型信號間的干擾3.3.2軟件措施

在PLC控制系統中，除采用硬件措施提高系統的抗干擾能力外，我們還利用其計算速度快的特點，充分發揮軟件優勢，以確保系統既不會因干擾而停止工作，又能滿足工程所要求的精度和速度。數字濾波和軟件容錯是達到這一目的的兩種經濟、有效的方法。

[10]。

8(1)數字濾波

對于較低信噪比的模擬量信號，常因現場瞬時干擾而產生較大波動，若僅用瞬時采樣值進行控制計算，會產生較大誤差，為此我們采用了數字濾波方法。現場模擬量信號經A／D轉換后變為離散的數字量信號，然后將形成的數據按時間序列存入PLC內存，再利用數字濾波程序對其進行處理，濾去噪聲部分獲得單純信號。我們在程序設計時，要求廠家對設備工作電流、皮帶秤煤量、碎煤機溫度及振動、煤倉煤位等模擬量信號采取平均值濾波的方法進行預處理，對輸入信號用10次采樣值的平均值來代替當前值，但并不是通常的每采樣10次求一次平均值，這種方法反映速度快，具有更好的實時性。輸入信號經處理后用于信號顯示或回路調節，有效降低了噪聲干擾[12]。(2)軟件容鍺

由于輸煤系統現場環境惡劣，干擾信號較多，I／0信號傳送距離也較長，常常會使傳送的信號有誤。為提高系統運行可靠性，使PLC在信號出錯的情況下能及時發現錯誤，并能排除錯誤的影響繼續工作，在程序編制中還應用了軟件容錯技術。

以上幾種抗干擾措施是根據火電廠輸煤系統和PLC的應用特點而提出，但對于其它場合的PLC程控系統也同樣具有推廣應用價值。從東關火電廠程輸煤程控系統現場調試過程中的實際應用，以及現場實際運行表明，綜合運用上述抗干擾措施能夠基本消除現場干擾信號的影響，從而保證輸煤程控系統的可靠運行。第四章 結論

本文介紹了PLC輸煤程控技術的關鍵設備-可編程控制器及其網絡的組成結構、特點以及工作方式，并根據霍林河坑口電廠輸煤程控系統，具體介紹了輸煤程控系統的結構、特點、控制方式以及控制功能。

在研究中了解輸煤系統運行條件惡劣，各種干擾信號多，是影響輸煤程控系統穩定運行的重要因素。要使輸煤程控系統安全穩定運行，增加其抗干擾能力是十分重要的。作為一種應用于工業控制的自動裝置，PLC本身具有一定抗干擾 能力，比較適應工業現場環境。盡管如此由于輸煤系統運行條件惡劣，各類于擾信號較多，使得抗干擾問題成為輸煤程控設計、調試及運行中的一大難題。許多電廠輸煤程控系統不能長期穩定運行，抗干擾能力差是其最主要的原因。

目前輸煤系統實現程序控制和工業電視系統監視對提高輸煤系統的可靠性、自動化程度，減少崗位人員和他們的勞動強度，加強輸煤過程的運行管理和節能管理，實現狀態檢修具有非常重要的意義。通過工業電視系統同輸煤程控系統的通訊，可以完成輸煤設備故障電視畫面自動切換到故障設備所在鏡頭，便于及時查找故障原因。

參考文獻

[1] 宋伯生.PLC 編程實用指南[M].北京: 機械工業出版社, 2006.[2] 劉媛, 李志剛.電廠輸煤控制系統的研究與改進[J].現代電力, 2002, 9(6), 20-23.[3] 張紅蓮.應用PLC 網絡實現輸煤控制系統的故障判別方法[J].華北電力技術, 2002(3), 29-30.[4] 王保忠．談對火電廠輸煤系統的綜合治理．中國電力企業管理，2003，23(20)：12—17． [5] 郭鐵橋．火電廠輸煤系統程序控制的研究．福建電力與電工，2000，25(22)：23—30． [6] 廖延常．可編程序控制器在電廠輸煤程控系統中的戍用．廣西電力技術，2001，16(20)：20—30．

作者簡介 魏斌(1984)，男，本科，朝陽發電廠項目二部電控班副班長，主要從事火電廠熱工維護及檢修。

第四篇：火電廠輸煤系統人身傷害事故預防措施

附件

火電廠輸煤系統人身傷害事故預防措施

1.總則

1.1 為深刻汲取事故教訓，防止輸煤系統人身傷害，加強輸煤系統作業環境本質安全管理,制定本措施。

1.2 本措施是集團公司《電力安全工作規程（2013版）》(熱力和機械部分)、《發電企業作業環境本質安全管理規定（2013版）》的補充,作為火力發電企業制定防止輸煤系統人身傷害事故相關工作計劃、“兩措”計劃及開展安全生產檢查的重要依據。

1.3 本措施適用于火力發電企業燃煤接卸、轉儲、輸送系統各環節人身傷害事故的預防工作。

2.一般要求

2.1 從事輸煤系統作業的人員進入現場時，必須嚴格按照《安規》等有關規定著裝，衣服和袖口不應有被輸煤皮帶或轉動機械絞住的部分，嚴禁身體的任何部位觸及運行的輸煤皮帶或其他設備的轉動、移動部分。

2.2 清車（清船）作業現場、儲煤場、卸煤溝等處作業人員及調車作業人員必須穿著帶有反光條的工作服（背心）。

2.3 燃煤接卸、轉儲、輸送系統作業現場，必須按照《火力發電企業生產安全設施配置標準》要求，設置齊全、規范、完

整、醒目的安全標志標識。

2.4 燃煤接卸、轉儲、輸送系統作業現場的臨邊、洞口、吊裝孔等邊緣必須設置符合標準要求的、牢靠的固定式護欄；溝道、井孔等蓋板必須齊全牢靠，且有明顯的黃黑相間漆色條紋標志。

2.5 嚴禁在運行中清掃、擦拭和潤滑燃料機械設備的旋轉和移動的部分。嚴禁將手或其他物體伸入設備保護罩及柵欄內。清掃、擦拭運轉設備的固定部分時，嚴禁戴手套或把抹布纏在手上使用。

2.6 燃煤接卸、轉儲、輸送作業開始前，值班人員必須清理工作區域內與作業無關的人員，收回有關工作票，檢查設備上確無人員作業；嚴禁與工作無關的人員在燃煤接卸、轉儲、輸送作業區域通行或逗留。

2.7 認真完善并落實車輛調度、煤炭接卸及輸煤系統作業時的聯絡措施，聯絡不暢時，必須停止相應作業。

2.8 移去煤中雷管時，必須由專業人員操作并特別小心，防止撞擊、擠壓或受熱，在任何情況下不得拉動導火線，嚴禁將雷管放在衣兜內。煤中取出的雷管，必須立即交由專職部門處理。輸煤皮帶上發現雷管時，應立即將皮帶停下處理。

2.9 工作人員用水沖洗地面時，不得沖洗或使水濺及電動機、配電柜或控制柜等電氣設備；工作人員應穿絕緣鞋，嚴禁濕手觸及電氣設備外殼、電纜護管以及現場照明燈具，時刻做好防 — 4 —

止觸電措施。

2.10 翻車機區域、螺旋卸煤機區域及各段輸煤皮帶現場應設置足夠的電視監控裝置，監控畫面應能夠覆蓋工作區域、危險地帶，便于緊急情況下，及時進行應急操作或發出語音警告、安全提示等。

2.11 工作人員應在規定的安全區域內作業，并與運行設備保持安全距離，在設備未停止前，嚴禁處理設備異常情況。

3.燃煤運輸

3.1 與運輸作業無關人員嚴禁在鐵路道線、機車和汽運車輛運行現場、翻車機區域、螺旋卸車機室區域通行或逗留。

3.2 在機車完全停止以前，嚴禁人員上下車輛或跳車；任何情況下，嚴禁在鐵路道線上或機車車廂底下休息，嚴禁在機車車廂下面或兩節車廂連接處通行或逗留。

3.3 機車車輛摘鉤、掛鉤或啟動前，必須由專職調車人員查明車底下或各節車廂的連接處確已無人，方可發令操作。

3.4 廠內鐵道或遷車臺運行中，機車兩側1.5米范圍內嚴禁行人或其他車輛通行。

3.5 機車車輛經過人工采樣平臺（采樣機）前，專職調車人員必須認真檢查人工采樣平臺梯子（采樣頭）確已收回，方可指揮車輛推進，防止未回收梯子刮碰調車作業人員（或撞壞采樣頭）。

3.6 廠區內有行人或車輛通行的鐵路道口，必須有合格、— 5 —

標準的安全警示標示牌、音響和信號裝置，并設有合格的護欄。企業要制定專門的鐵路道口管理制度，確保鐵路道口通行安全。

3.7 卸船碼頭應有可靠的防止人員落水及掉入船艙措施，進入船艙清艙前，應采取可靠的防止人員中毒窒息措施。

4.卸煤系統

4.1 卸煤作業區域內鐵道口，應設通行天橋或警示信號及欄桿等安全設施。

4.2 翻車機、遷車臺、重車牽（調）車機、空車牽（調）車機作業區域應按規定裝設護欄，設置出入門并上鎖。

4.3 翻車機室出入口應設置燈光、音響警示裝置，翻車機進、出端應置警戒線。

4.4 各式運煤、卸煤機械操作室的門窗應保持完好，窗戶加裝防護欄桿，操作室門加裝閉鎖，上下操作室的樓梯、平臺護欄必須完整牢靠并符合標準要求。

4.5 除司機外，嚴禁其他人員開動運煤、卸煤機械。運煤、卸煤機械在運行中不準人員上下和進行維護工作。

4.6 操作運煤、卸煤機械的司機，應經培訓合格。操作屬特種設備的運煤、卸煤機械司機，還應經政府具備資質的部門培訓，并取得相應資格證書，且要接受定期復訓驗證。

4.7 司機進入各式運煤、卸煤機械操作室進行操作前，應當檢查其門窗是否保持完好，門的閉鎖是否可靠。司機離開操作室時，應將運煤、卸煤機電源切斷或將發動機停止；較長時間離 — 6 —

開時，還應將操作室的門上鎖。

4.8 翻車機、重車和空車牽（調）車機作業前，應進行三次音響警示，每次警示時間不少于15秒，間隔5秒。

4.9 翻車作業前，操作人員應檢查確認車廂內、翻車機區域無人后，方可進行翻車操作。

4.10 翻車機工作區域應設有安全通道，任何人員進出翻車機工作區域必須走安全通道，禁止在翻車機平臺上穿行或逗留。

4.11 重車、空車牽車作業時，人員應遠離牽車鋼絲繩，嚴禁跨越牽車鋼絲繩。

4.12 在遷車平臺運行和調試時，禁止任何人員進入基坑內。4.13 如需在翻車機下部煤篦子上清除大塊煤及雜物時，必須取得值班人員許可，切斷翻車機電源，并在電源開關把手上懸掛“禁止合閘，有人工作”安全警示標示牌后，方可開始作業，作業期間要有專人監護。

4.14 如需在翻車機下部煤篦子上進行檢查維護作業時，必須辦理工作票，取得值班人員許可，切斷翻車機電源，并在電源開關把手上懸掛“禁止合閘，有人工作”安全警示標示牌后，方可開始作業，作業期間要有專人監護。

4.15 在翻車機下部清理煤篦子時，翻車機上禁止有車廂。人員通行或作業的煤篦子上要設置可靠的防護板，防止作業人員的腳或腿部陷入煤篦子造成傷害。

4.16 卸煤溝、儲煤場卸煤道線等處應裝有音響等警示裝

置，以便及時警示卸煤作業人員。嚴禁推煤機、裝載機駛入卸煤溝篦子上進行推煤、打堆。

4.17 螺旋卸煤機操作前，必須檢查確認車廂內無人作業，螺旋體位于安全高度，并發出聲光等警示信號，方可開動螺旋卸煤機。操作過程中，應時刻注意觀察周圍人員和設備情況。

4.18 嚴禁螺旋卸煤機和人員在同一車廂內進行卸煤作業，嚴禁螺旋卸煤機從有人工作的車廂上方通過。

4.19 禁止用螺旋卸煤機從事運送人員、吊起重物、推拉車皮等工作。

4.20 為防止溜車，放置鐵鞋應在車輛停穩及手閘可靠制動后進行。

4.21 在確認車輛停穩并可靠制動后，方可進行清車廂作業。4.22 嚴禁不熟悉火車車廂門操作方法的人員開閉車門，在開閉車門操作中應特別注意防止被砸（碰）傷。開閉車門前應通知煤車上及附近的有關人員。車門打開或關閉后應掛牢。

4.23 卸船機、橋式及龍門抓煤機抓斗、斗輪機輪斗活動范圍內嚴禁人員通過或逗留。嚴禁在卸船機、橋式及龍門抓煤機抓斗、斗輪機輪斗下方作業、停留或通行。如確需在這些設備下面進行檢修等作業時，必須做好防止抓斗（輪斗）突然下落的安全措施。

4.24 嚴禁用抓斗載運人員或工具。

4.25 運煤汽車進入生產區必須嚴格按指定道路行駛，并在 — 8 —

相關道路上裝設限速、限高標示牌。運煤汽車應按規定地點有秩序卸煤，不得靠近煤垛邊緣和容易坍塌的部位，不得搶道行車。

4.26 運煤汽車未停穩前，嚴禁人員上車作業。指揮人員必須與卸煤車輛保持安全距離。

4.27 人工卸煤過程中不得開動汽車，只有卸煤作業人員全部撤離車輛后方可開動汽車。嚴禁運煤汽車憑慣性卸煤。

4.28 汽車卸煤時，嚴禁在汽車行走中打開或升降車廂，人員應遠離推煤機拖動的載重汽車。嚴禁采樣人員在車廂兩側停留、行走。

4.29 堆取料機運行時，嚴禁運煤汽車進入堆取料機作業范圍內卸煤。

4.30 清理自卸式運煤汽車車廂黏煤時，車廂應放平，嚴禁在車廂傾斜時進行人工清煤作業。嚴禁在車廂內有人情況下升降車廂。

5.儲煤系統

5.1 不準在有煤塊等掉落的地方通行或工作，應在周圍設置圍欄和“當心落物”、“禁止入內”安全警示標示牌。作業人員不得靠近煤垛邊緣和容易坍塌的部位。

5.2 推煤機、裝載機等配合堆取料機作業時，應與堆取料機保持5米以上的安全距離。推煤機、裝載機在煤場上作業時，司機應時刻注意周圍人員情況，并保持安全距離。夜間作業時煤場上應有充足的照明。

5.3 堆取煤時，應隨時注意保持煤堆有一定邊坡，避免形成超過60°陡坡，以防坍塌傷人。在作業中如發現有形成陡坡的可能時，應及時采取措施加以消除。對已經形成的陡坡，在未消除以前，禁止人員和車輛從上部或下部靠近。

5.4 推煤機上下煤堆時，煤堆邊坡不得超過35°，以防止推煤機溜車；在煤堆上作業時，推煤機駕駛員應時刻注意煤堆有無坍塌、塌陷可能，推煤機作業時要和煤堆邊緣保持1.5米以上的距離，以防推煤機翻倒。

5.5 嚴禁在中間有大面積自燃的煤堆上進行推煤、壓實作業。5.6 人員在堆取料機活動梁、鋼梁等處進行高處維護作業時，應做好防止高處墜落的措施，必要時應設置1.05m高的安全水平扶繩。

5.7 人員進入儲煤筒倉前，應進行有毒有害氣體檢測，正確佩戴好個體防護用品，做好防止中毒窒息措施。

5.8 嚴禁人員在儲煤筒倉防爆門附近停留。

5.9 嚴禁人員隨意進入儲煤筒倉內處理蓬煤。如需在儲煤筒倉下部處理粘煤、蓬煤時，應做好防止煤塊墜落及滑倉的措施，并保證至少兩人一同作業，互相監護。

5.10 儲煤筒倉進料前，要確認儲煤筒倉內無人員停留或作業。

5.11 6級及以上大風以及暴雨、雷電、暴風雪、大霧等惡劣天氣下，室外大型燃料機械應停止運行，做好防風措施，并應 — 10 —

停止室外高處作業。遇有暴雨天氣時，嚴禁無關人員在露天煤堆周圍停留、行走。

5.12 認真排查治理煤炭接卸、輸送系統建（構）筑物結構安全隱患，防止部件掉落、局部或整體坍塌等造成人身傷害。

6.輸煤系統

6.1 完善輸煤系統各轉動皮帶、滾筒、托輥、聯軸器、液力偶合器、取樣器等護欄、護罩。輸煤皮帶頭、尾部滾筒部位必須采用網狀護欄，網狀護欄距離滾筒邊緣的長度應符合國家標準規定；皮帶兩側護欄應高于皮帶上層托輥上沿；液力偶合器防護罩應為實體圍護；所有拉緊皮帶的重錘均應設護欄。

6.2 各輸煤段人行通道、出入口、上下樓梯等處要保持暢通，無障礙物，地面不應有使人滑倒、絆倒可能，應急出口有醒目的指示標識。臨邊、洞口等邊緣無堆積物。

6.3 輸煤系統作業現場應照明充足，輸煤系統集中控制室、有人值守的輸煤段廊橋內應設有應急照明。

6.4 輸煤系統的井、坑、孔洞蓋板或卸煤溝篦子以及其他安全裝置設施等因作業需要臨時拆除時，必須履行審批手續，并在揭開蓋板（或篦子）的井、坑、孔洞或卸煤溝周圍設置牢靠的硬質護欄，在護欄明顯位置設置“當心墜落”安全警示標示牌，夜間作業時，護欄上還應設置紅色警示燈。

6.5 每一段輸煤皮帶兩側，均應設置拉線開關，拉線覆蓋整段皮帶，且每段拉線長度不應超過50米，否則應增設拉線開

關；拉線開關應每周試驗1次，并做好記錄，確保靈活好用。

6.6 輸煤系統的篩煤、碎煤、給煤、配煤等機械設備應設置就地緊急停止按鈕，并具備與皮帶機聯鎖的保護功能。

6.7 輸煤皮帶兩側每隔50～70米，應設置一塊“禁止跨越”安全警示標示牌；根據每一段輸煤皮帶長度，適當設置人員通行橋，通行橋兩側懸掛“從此跨越”安全警示標示牌，上述標示牌要醒目，其尺寸、顏色符合標準要求。

6.8 每一段輸煤皮帶應設置音響警告裝置，皮帶啟動前應進行三次音響示警，每次警示時間不少于15秒，示警間隔5秒，確定附近無人和障礙物時方可啟動。

6.9 進入上方有除鐵器的落煤管作業時，應停止除鐵器運行，并將除鐵器上吸附的鐵件清除干凈后，方可作業。

6.10 移動式除鐵器應安裝車擋、限位開關和提示行走用的聲光警示裝置，并設置安全警示標志。除鐵器換位時現場應有人監護，除鐵器移動時下方嚴禁有人通行或停留。

6.11 帶式除鐵器傳動輪周圍應有防護罩，并有防止運行中的除鐵器上鐵物飛出傷人的措施。

6.12 除鐵器棄鐵處周圍應設有圍欄，并設置“當心機械傷人”及“當心落物”安全警示標示牌。

6.13 輸煤皮帶運行時嚴禁人工清理滾筒黏煤、撿拾皮帶上或煤中雜物以及對皮帶進行其他清理工作。有必要進行人工清理皮帶滾筒黏煤或對皮帶及其附屬設備進行其他清理工作時，必須 — 12 —

停止皮帶運行，切斷皮帶機電源，并在電源開關上設置“禁止合閘，有人工作”安全警示標示牌后，方可進行上述作業。

6.14 嚴禁在運行輸煤皮帶上直接用手撒松香或涂油膏。嚴禁向運行皮帶上撮落地煤。

6.15 嚴禁在運行輸煤皮帶上人工取煤樣。

6.16 嚴禁對運行的輸煤皮帶及其附屬設備進行維修工作，嚴禁用木棍、鐵棍等工具以及通過向皮帶滾筒上撒煤的方法校正運行中皮帶。

6.17 無論輸煤皮帶運行或停止中，嚴禁在皮帶上行走、站立或跨越，跨越皮帶必須走通行橋。嚴禁隔皮帶傳遞各種工具。

6.18 運行中需加油的設備，其加油裝置應設在護欄或護罩外面，嚴禁將手伸入護欄或護罩內進行加油作業。

6.19 輸煤系統各落煤管應有捅煤孔（檢查孔），皮帶運行中禁止打開，并懸掛（或粘貼）相應警示牌。皮帶運行中禁止捅落煤管內積煤。嚴禁擅自進入落煤斗、落煤管內捅煤。如需進入捅煤時，必須辦理工作票，采取防止落煤管上部塌煤措施，停止與其連接的所有輸煤設備運行，切斷相關設備電源，并在電源開關上設置“禁止合閘，有人工作”安全警示標示牌后，方可進行捅煤作業，作業時必須有專人監護。

6.20 嚴禁運行中打開碎煤機的檢查門、人孔門，嚴禁在檢查門、人孔門附近長時間停留。如果檢查門松動或被振開，應立即停止碎煤機運行，待轉子完全靜止后，方可關閉檢查門。

6.21 對碎煤機或篩煤設備進行清理或檢修作業時，必須辦理工作票，停止碎煤機或篩煤機以及與其連接的所有輸煤設備運行，切斷相關設備電源，并在電源開關上設置“禁止合閘，有人工作”安全警示標示牌后，方可進行作業。

第五篇：輸煤系統設計總結

小型熱電站 輸煤系統設計總結

單位: 天津華冶工程設計有限公司 姓名： 李 永 亮 專業： 輸煤除灰專業 日期： 2015年06月

小型熱電站輸煤系統設計總結

摘要：本文通過近幾年項目輸煤系統的設計，總結出小型自備熱電站中輸煤系統設計的問題和經驗，介紹了輸煤系統設計需要重點考慮的問題和計算方法，提出了熱電站輸煤系統設計選型的指導性意見。

關鍵詞：小型熱電站 輸煤系統 破碎 系統設計 重要公式 防堵、防腐 0前言

我國鑒于能源緊缺總體情況和環保不斷惡化壓力，200MW以下中小型電站屬于關停之列，我公司從事中小型熱電站主要在化工、鋼鐵、輕工業等企業自備電站。目前國外對中小型電站容許建設，所以公司近年來承接不少國外中小型電站。輸煤專業是電站設計的重要組成部分，輸煤系統的合理是中小型熱電站的關鍵。1.概述

我公司最主要的業務是中小型熱電站設計，在自備熱電站的設計中，輸煤系統的設計對整個熱電站的運行又起到了至關重要的作用。

近幾年從事熱電站輸煤除灰設計，現在通過對幾個項目自備熱電站輸煤系統的設計，總結出一些設計要點，供同業同行設計參考。

自備熱電站輸煤系統的設計范圍同普通火力發電廠基本相同，只是規模和形式略有區別，在國外的小型熱電站輸煤系統設計上，輸煤系統是單獨考慮，而在國內煤化工企業自備熱電站輸煤系統的設計上，由于原料同為煤炭，所以輸煤系統一般會綜合考慮，聯合輸送，同時兼顧生產裝臵上煤和熱電站上煤。2.輸煤系統

輸煤系統一般包括，收卸裝臵、儲煤場、篩粉破碎裝臵、磁選稱量裝臵、水平與垂直提升運輸設備、以及相應的輔助設備等。小型熱電站的場外運輸一般由業主考慮。2.1收卸裝臵

一般指從運輸設備到儲煤場的物料倒運設施，火力發電廠常用的收卸裝臵為螺旋卸車機、鏈斗卸車機、抓斗起重機和裝卸橋、翻車機、推煤機等。而自備熱電站受規模限制，一般采用螺旋卸車機、抓斗起重機和推煤機等。在國外同等規模的熱電站設計，尤其是印尼的電站均建在海邊和大的河流邊，場外運輸靠大型 船只，一般還要考慮卸船機、大型的堆取料機等設備。2.2儲煤場

儲煤場儲存一定量的燃煤，防止因煤源或運輸條件發生意外而中斷供應，被迫造成停爐，引起生產事故，另外儲煤場還設臵進行混煤和自然曬干的功能的干煤棚之類的設施。2.3篩分破碎裝臵

由于不同鍋爐對原煤粒度有不同要求，因此需要對原煤進行篩分破碎。破碎機主要由四齒輥破碎、環錘破碎等。2.4稱量裝臵

入廠煤有稱量要求，用于計算入廠煤總量，一般靠電子皮帶秤和汽車衡實現；入爐煤也有稱量要求，用于計算鍋爐準確耗煤量，一般考稱重給煤機實現。2.5除鐵裝臵

為了保證破碎設備的安全運行，減輕鍋爐設備的磨損，在破碎前后各設臵一級除鐵設備，除鐵設備由圓盤除鐵器、帶式除鐵器等。2.6取樣裝臵

大部分輸煤系統設臵入廠煤取樣和入爐煤取樣設施。取樣裝臵有自動取樣裝臵和手動取樣裝臵之分。2.7 水平與垂直提升運輸設備

水平與垂直提升運輸設備指輸煤設備，通常有膠帶運輸機、斗提機、埋刮板輸送機、耐壓稱重給煤機等。2.8 輔助設備

輔助設備指除塵設備、起吊設備、噴灑沖洗設備、排污水設備等。3.設計基本原則及要求 3.1 輸煤系統設計的基本要求

(1)保證對電站鍋爐的可靠供煤；(2)以機械化取代繁重的體力勞動；(3)有一定容量的儲煤場；(4)保證運輸設備的安全運轉；(5)保證工作現場具有良好的工作環境；

3(6)根據生產要求具有適當的擴建可能。3.2 輸煤系統設計原則

使系統緊湊，盡量減少占地面積，運煤過程中避免重復倒運。4.輸煤系統設計 4.1 輸煤系統設計依據

(1)電站鍋爐臺數（包括可能擴建的臺數），鍋爐型號及燃燒方式；自備熱電站鍋爐形式通常有鏈條鍋爐、循環流化床鍋爐、煤粉鍋爐，鍋爐額定蒸發量大多數介于35-410t/h 之間。不同類型的鍋爐對煤的處理要求不盡一樣。

(2)煤的品種、性質（發熱量、水分、灰分）；

(3)電站小時最大耗煤量、冬季最冷月日均耗煤量、年耗煤量；(4)電站主廠房總體布臵圖； 4.2 輸煤系統出力

輸煤系統通常的運行方式有三班工作制和兩班工作制，分別不大于16 小時和11 小時，輸煤系統的出力，應按鍋爐總耗煤量確定。

雙路皮帶運煤系統，每一路的出力，三班運行時，不應小于總耗煤量的150%，兩班運行式，不應小于總耗煤量的200%。

單路皮帶運煤系統，三班運行時，不應小于總耗煤量的200%，兩班運行式，不應小于總耗煤量的300%。4.3 輸煤系統選擇

(1)收卸裝臵電站的卸煤及轉堆設備的設臵，應根據電站的燃煤量和來煤的運輸方式確定。

自備電站中，對于大中型的電廠，由于煤耗量較大，煤一般采用火車或船舶運輸，這時收卸裝臵宜采用機械化的，比如山西飛鴻焦化廠自備熱電站為3 臺220T/H 鍋爐，耗煤量較大且為火車運煤，為提高效率，降低勞動強度，因此我們采用了螺旋卸車機卸車，卸車道線上設臵兩臺單臂螺旋卸煤機，卸車道線旁設臵4米寬的卸煤溝，煤由螺旋卸煤機卸下后落入卸煤溝，然后由抓斗起重機進行倒運，實現了卸車及煤場倒運全部機械化。

設計中需要注意的問題是抓斗起重機大車運行軌道與螺旋卸煤機和卸車道線之間的間距要計算好，使之能互相順暢通過并運轉正常，同時還要注意抓斗機 4 懸臂的高度和螺旋卸煤機螺旋升起時的高度差。

而汽車運煤時宜采用自卸汽車或人工卸煤，推煤機轉堆。

火車運煤時，一次進廠的車皮數量及卸車時間，應與鐵路部門協商確定，同時也受卸車站臺長度的限制。

對于小型電站或鍋爐房，由于煤耗量較小，勞動強度不大，可以采用相對簡單的收卸裝臵。

收卸裝臵的組合還有很多，具體采用那種方式要根據具體情況分析選擇，有時還要進行經濟比較來選擇最佳方案。

各種收卸設備的使用性能可以查相關的設計手冊，都有列表。

但是在國外同等規模的電站卸煤方式一般要考慮卸船機結合皮帶機、斗輪堆取料機的方式。

(2)儲煤場及其轉運儲煤場的確定首先要看以什么方式來煤，按照設計規范，電站儲煤場在公路來煤時為5-10 天的儲煤量，在鐵路來煤時，為10-25 天的儲煤量，水路來煤時為不小于10-15 天的儲煤量。電廠位于多雨地區時，煤場中還要設臵干煤棚，干煤棚的容量為4-8 天的儲煤量。來煤方式確定后，就可以根據以上要求確定煤場面積。

現在由于環保壓力，建在居民較為集中的小型火電站也開始考慮筒倉儲煤方式。

儲煤場的計算公式：

m

式中：

B-日耗煤量t/d；

K－面積放大系數火車來煤取1.3 汽車來煤取1.5； n－煤的儲備日數；

Φ－堆角系數梯形截面取0.6-0.9 三角形取0.45；H－煤堆高度m。堆煤高度與采用的煤場機械有關，大致如下: 橋式、門式抓斗起重機5-7m 推煤機5-6m 5 裝載機2-2.5m 移動帶式輸送機3-5m 人工1.5-2m ρ－煤的堆積密度t/m3 取0.9 按上述公式就可以計算出儲煤場的面積。,筒倉的儲煤按照體積和充滿系數就可以計算出來。

儲煤廠設計中還有一個需要重點考慮的問題，即煤場的防塵，對于常年風砂較大的地區，可以考慮設臵煤場擋風墻，擋風墻由金屬或化學材料制成，結構形式及高度經空氣動力計算后確定，由專業公司制造和安裝，即防塵又美觀。煤場當中還要在適當位臵設臵噴淋裝臵和排水裝臵。

對于煤的轉運，煤從儲煤場運到鍋爐間的煤倉，通常采用帶式輸送機，多斗或單斗提升機，埋刮板輸送機，最近又出現了大傾角皮帶機等。

一般情況下，每小時耗煤量在4t/h 以下時，可采用簡易的上煤方法如斗提機或埋刮板輸送機，每小時耗煤量在4-12t/h 時，可采用斗提機或帶式輸送機，每小時耗煤量大于12t/h 時，宜采用帶式輸送機，可見帶式輸送機是一種高效、耐用、實際應用最廣的輸煤設備。

規范規定總耗煤量小于50t/h 時，可采用單路皮帶，當總耗煤量大于60t/h 時應采用雙路皮帶，采用普通膠帶的帶式輸送機的傾角，運送破碎機前的原煤時，應小于16°，運送破碎機后的細煤時，應小于18°，超過這個角度，煤就要自己下滑。

最近幾年出現的大傾角較大輸送機，其傾角理論上可以達到90°,是一種兩側帶擋邊，中間帶隔板的類似于斗提的帶式輸送機，但由于輸送能力小，漏煤嚴重，運行不穩定而很少在大中型電站中應用。

因此火力發電廠中大量采用的輸煤設備就是普通帶式輸送機，按照裝機容量，75t/h 以下鍋爐多采用帶寬500-650mm 的皮帶機，75t/h-410t/h 鍋爐多采用800-1200mm 帶寬的皮帶機，輸煤廊的地上部分凈高應大于2.2 米，地下部分應大于2.5 米。

輸煤廊的設計除要滿足規范所要求的高度、角度等要求以外，還要結合本工程的實際情況，考慮跨卻道路和外網管線處的凈高，使走向最合理。

6(3)篩選破碎設備不同爐型對原煤粒度的要求不同，通常鏈條爐不大于40mm，循環流化床鍋爐不大于10mm，煤粉鍋爐原煤在進入原煤倉之前不宜大于50mm，因此需要選用不同的破碎機以滿足不同的粒度需要，常用的有反擊式破碎機、環錘破碎機、雙齒輥式破碎機、可逆細碎機等，破碎機的出料粒度與進料粒度關系密切，因此要使出料粒度很小時，進料粒度也要控制，循環流化床鍋爐要求原煤粒度小于10mm，以原有的細碎機來講，進料粒度則不能大于150mm，如進料粒度不能控制，則需要考慮兩級破碎。因此選擇破碎系統時，一定要根據所需要的粒度，來適當的選擇設備。

篩分設備是破碎機的前一級設備，它可以減輕破碎機的負荷，常用的有固定篩、振動篩、滾軸篩、滾筒篩、共振篩等，其性能各不相同，篩分設備也要根據所需要的不同粒度進行選擇。

篩分設備的出力應與輸煤系統的出力相同，而破碎設備的出力可以比輸煤系統的出力小一個等級。近幾年隨著科學技術的不斷發展，許多新型的設備不斷涌現，最近一種全新的篩分破碎設備比較好的解決了循環流化床鍋爐原煤需要兩級破碎的問題，該設備由兩套齒輥構成，一套用于篩分及初碎，一套用于細碎，該設備將一級篩分及兩級破碎集于一身，既節約了設備投資，又節省了占地面積，在進料粒度不大于200mm 時，可保證出料粒度小于10mm。在天津塘沽使用現場實地考察，運行效果良好，我們在印尼MGK熱電站輸煤系統和中鹽昆山熱電站輸煤系統設計中均予以采用。

(4)轉運站及受煤坑轉運站是為輸煤系統改變方向而設臵，可以是大于90°的任意角度，但以90°的轉運站最為常見，轉運站的前提是兩條皮帶要有一定的高度差。碎煤機室也可以作為一個轉運站來改變皮帶機的運行角度。

受煤斗是為使煤場中的煤均勻的加入到皮帶機上而設臵的構筑物，為使受煤均勻，受煤斗中通常設臵受煤斗和給煤機，使煤通過受煤斗和給煤機均勻的落入皮帶機中，常用的給煤機有電磁震動給煤機、葉輪給煤機、往復式給煤機等，可根據不同使用條件選用。

對于大中型的自備電廠，由于煤耗量較大，受煤坑內給煤設備也應該相應提高機械化程度。在某自備熱電站輸煤系統設計中，給煤設備采用了出力為300t/h 的葉輪給煤機，配合縫隙給煤溝，兩路皮帶共用，葉輪給煤機每路皮帶配備一臺，7 較好的保證了給煤的連續穩定運行。對于給煤量較小的工程，可以采用振動或往復式給煤機即可。

由于粉塵較多，轉運站及受煤坑還要考慮通風及除塵。5.輸煤系統設計與各專業條件配合 5.1 土建專業條件

(1)輸煤系統平、立面設備布臵圖

(2)設備資料（包括各設備靜荷載或動荷載及設備基礎條件）(3)預埋件及預留孔的位臵、尺寸 5.2 電氣專業

(1)輸煤系統平、立面設備布臵圖(2)用電設備負荷表

(3)一般照明、局部照明的地點和要求(4)設備的電氣聯鎖要求 5.3 儀表專業

(1)自控條件表

(2)輸煤系統平、立面設備布臵圖 5.4 采暖通風

(1)輸煤系統平、立面設備布臵圖(2)提出采暖要求(3)提出通風要求(4)提出除塵要求 5.5 給排水專業

(1)輸煤系統平、立面設備布臵圖(2)提出供水點和排水點的具體位臵 5.6 總圖專業

(1)輸煤系統平、立面設備布臵圖(2)電站耗煤量 6結束語

輸煤系統是熱電站的一個重要組成部分，是熱電站設計中的一個重要環節，8 它直接關系到熱電站能否安全運行的問題，因為可靠的供煤是熱電站安全運行的必要條件。輸煤系統設計的合理與否，還會影響到熱電站的建設投資、工人的勞動強度和操作條件，影響到勞動生產率的提高為了合理的設計輸煤系統，設計人員必須進行深入的調查研究，合理的選擇和布臵輸煤系統，設計中應積極采用典型設計和通用設計，積極和慎重地推廣國內外先進技術，因地制宜地采用成熟的新技術、新布臵、新結構，努力提高輸煤系統的機械化、自動化水平。并力求做到流程合理、布臵緊湊、操作方便，為提高輸煤系統的可靠性、合理性、經濟性勞動生產率和文明生產水平，為節約能源和合理控制造價創造條件。8參考文獻

[1]中小型熱電聯產工程設計手冊中國電力出版社，2006.[2]工業鍋爐房設計手冊（第二版）中國建筑工業出版社.[3]DL/T5187.1-2004，火力發電廠運煤設計技術規程第一部分：運煤系統.[4]DL/T5187.2-2004，火力發電廠運煤設計技術規程第二部分：煤塵防止.9