输煤程控系统与筒仓安全监控系统的整合

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1、输煤程控系统与筒仓安全监控系统的整合作者：杨丽娟摘要：储煤是火力发电厂输煤系统工艺流程中一个重要的环节，超大型筒仓是储煤发展的方向，而由于筒仓密封性好，仓内储煤的挥发性气体不易散发，久储极易发热产生自燃甚至爆炸。为了防止事故的发生,设计了筒仓安全监测控制系统,它是输煤系统的一个组成部分。筒仓安全监测控制系统与输煤程控系统相辅相成,在实际生产中的成功应用,对防止储煤筒仓事故,确保实现输煤系统安全、连续、稳定运行具有一定的参考意义。引言火力发电厂为保证生产的正常进行，需要储存大量的煤炭。通常这些场所的煤炭都堆放在露天煤场上，这种储存方式会造成环境污染、煤炭损失、煤质下降、增加占地以及储煤含水量、

2、冻结等状况，影响正常生产。江苏利港电厂三期工程建设4x600MW超临界燃煤发电机组。为节省占地，有效控制对环境的污染，并减少煤的风吹雨淋损失，节约能源，机组没有设置常规煤场，而是在厂址东北角东北角分两排等距离布置了10只贮煤筒仓，并选用了储煤与配煤分开的工艺流程。使用筒仓储煤会产生许多危险因素，如储煤长期存放将会使煤的温度升高，当温度达到煤的燃点时，煤就会发生自燃，煤的氧化速度随着温度的升高而加速。与此同时，生成热迅速增加，当温度、可燃气体浓度以及粉尘浓度达到一定的数值后，筒仓极易发生自燃甚至引发爆炸。由此筒仓的安全监测及防爆控制对输煤系统的安全生产有着重要的意义，各系统之间形成了复杂的网络

3、结构及连锁关系。一、系统构成及功能1.1筒仓安全监测1.1.1系统构成为了防止储煤筒仓事故的发生，实现输煤系统的安全运行，江苏利港电厂三期工程中每个筒仓均设置了温度传感器、可燃气体探测器、烟雾探测器和一氧化碳传感器，分别对筒仓中的储煤温度、可燃气体浓度、CO浓度及烟雾等参数进行监测。温度传感器选用铂电阻Pt100系列，分装在筒仓外壁及筒仓底锥上的不锈钢护套内，防止其被煤砸坏或磨损；且每个铂电阻传感器配以温度变送器。每个储煤筒仓分别配置可燃气体探测器、烟雾传感器、一氧化碳传感器各2个，安装在筒仓顶板上，由气泵将筒仓内气体抽出，进入光谱分析仪进行气体成分及含量分析，并将数据送入输煤系统控制中心。

4、1.1.2系统功能每个筒仓监测设施的现场信号经二次仪表，以RS-485通信方式传送至输煤程控室的计算机数据采集系统，系统具有设置报警、打印统计报表、实时趋势、历史趋势画面显示及控制输出等功能。筒仓安全监测系统的构成如图1所示。   1.2筒仓安全防爆筒仓安全防爆惰化系统是利用氮气的惰性原理，将空气中分离出来的氮气和经过净化的烟气通入筒仓，以稀释筒仓内的可燃性气体，从而解决筒仓内可燃性气体浓度过高引起爆炸的隐患。1.2.1工艺流程简述筒仓安全防爆惰化系统中惰性气体制备设备将制备的氮气送入储气罐，经筒仓中下部和底部的氮气通入控制阀门，进入筒仓内煤层中；电厂烟气经脱硫、制冷等一系列处理后，通过管道

5、进入筒仓内接近煤层的位置，稀释可燃性气体叫。根据从筒仓安全监测系统收集到的可燃气体的浓度报警值，当浓度达到一级报警值时，氮气系统工作，稀释筒仓内的可燃性气体；当浓度达到二级报警值时，在氮气系统启动的同时，烟气系统也投入工作。惰化系统的工艺流程如图2所示。   1.2.2系统控制方法整个安全防爆惰化系统可分为设备层、控制层和监控层。其中设备层包括各类电动阀、电磁阀、气泵、增压风机、温度／压力传感器等，它是整个系统控制的基本单元，负责将物理信号转换成数字或标准的模拟信号，并且执行控制层发出的指令。控制层采用GEFanucSeries90-0PLC系统，对来自输煤程控系统的可燃气体数据与预设的危险

6、可燃气体浓度值比较结果进行判断后作出相应处理；同时，完成对现场工艺过程各执行机构的实时监测与控制。监控层是惰化保护系统的上位机，用来实现对整个惰化保护系统的动态监视、报警以及手动操作。1.3输煤程控系统火电厂中所采用的绝大部分燃料是燃煤。由于煤产地与电厂间地理位置或地域不同，需要通过汽车、火车或轮船把煤运往电厂。输煤系统承担从煤源（翻车机、卸船机、汽车卸煤沟等）至储煤场，再由储煤场到主机煤仓，或者直接将煤源输送到主机煤仓的备煤和上煤的任务。1.3.1工艺流程简述在江苏利港电厂三期工程中，原料煤由煤驳船从水路运入厂区专用码头，码头上设置了2台卸船机，运输系统采用胶带输送机，原料煤经由电子皮带秤

7、计量，除大木块器作杂物分离；经配有金属探测器的带式除铁器除铁，强力破碎机破碎后，由CIA/B-C6A/B输送胶带机经卸料小车、环式布料机配入储煤筒仓群；仓底给煤系统由环式给料机给料，经滚轴筛、碎煤机，由CIA/B-C6A/B输送胶带机送入配煤系统煤仓。1.3.2系统实现方法针对江苏利港电厂三期工程输煤程控系统控制对象多、工艺流程复杂、设备分散、自动控制要求高的特点，选用GEFanucPACSystemsPLC