国电富通2×660MW机组干排渣控制说明教材

控制部分设计说明

北京国电富通科技发展有限责任公司

2013年 月

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目 录

前言............................................................................................................. 3 一、干排渣系统部分控制要求 ................................................................ 3 1.干排渣设备综述 ................................................................................................................... 3 2.液压系统部分 ........................................................................................................................ 4 3.钢带输渣机 .............................................................................................................................. 9 二、干式排渣系统运行程序设计说明 .................................................. 11 1 系统的启停及运行........................................................................................................... 12 2 系统运行维护及故障处理 ........................................................................................... 14

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前言

1）本设计说明仅用于国电富通2×660MW机组干式排渣系统的控制部分。 2）说明的内容主要是为设计单位和程控编程提供设计和工作依据。 3）本设计说明的依据是技术协议以及技术协议相关的标准、规定。 4）有关控制逻辑是以文字描述和时序表进行描述的。

一、干排渣系统部分控制要求

1.干排渣设备综述

1.1 干排渣设备的组成

干排渣系统的设备部分包括炉底排渣装置、钢带输渣机、碎渣机和斗提机。本电气控制要求主要是针对这些设备提出的。 1.2 系统的启动与停止

系统控制分为“程序控制”和“就地控制”两种方式，其中就地控制只对应碎渣机及液压站。

1.2.1 在“就地”状态下，“程序控制”不发生作用，也就是“就地”优于“程控”。 1.2.2 在“程控”状态下，干排渣设备启动、停止时应有“自动”与“手动”两种状态，

可以实现切换。在手动状态下，各检测信号发生作用后，各设备之间没有连锁关系，但每个设备的自锁应存在。

1.2.2.1 “自动”状态下，系统启动停止应具备联锁的功能，各部分按顺序启动停止。

Q) 启动时：

启动时，点自动 按钮后关闭钢带电机和电机风扇

启动A斗提电机 启动打开A插板门 启动碎渣机电机

启动钢带电机风扇 启动钢带电机 启动清扫链电机风扇

启动清扫链电机 打开关断门

H) 停止时：

关闭关断门 关闭钢带电机和电机风扇 关闭清扫链电机和电机风扇

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关闭碎渣机 关闭A插板门 关闭A斗提电机

1.2.2.2 止。

“手动”状态下，系统启动停止应具备去除联锁的功能，各部分可分别启动停

2.液压系统部分

整个GPZ10型干排渣设备液压系统的起、停和各工况动作均由电气系统集中控制，通过相应电磁换向阀的电磁阀通、断电，实现液压油路换向，从而改变执行机构——各个液压缸的工作状态。 2.1 综述 2.1.1

液压泵站电动机型号为：Y100L2—4型

功率：4kW 同步转速：1500 rpm

2.1.2

系统设有1#、2#二台电动机，这二台电动机正常工作时互为备用；关断门紧急关闭时二台电动机同时工作。

2.1.3

整套液压系统控制9对关断门的关闭和打开动作；以及两对输渣机钢带张紧缸和两对输渣机清扫链张紧缸的张紧和放松动作。

2.1.3.1 液压缸活塞伸出——关断门关闭（停止出渣）

液压缸活塞缩回——关断门打开（进行出渣）

2.1.3.3 关段门行程检测信号的确定：

Q)每对关断门均设有编号为“SQ*.*”、和“*** SQ*.*”的两个行程开关，其中编号中的“*.*”、和“*.*”分别表示关断门处于关闭和打开位置。

H)一旦某一“SQ*.*”或“SQ*.*” 行程开关动作，表明相应关断门已完全伸出或缩回至400mm行程位置，应立即使系统切换到“低负荷运行工况”。

c)正常工作时，液压缸应打开至“SQ*.*”开的位置， 行程开关动作位置。 d) 行程开关均安装在关断门相应的液压缸上。

2.1.3.4 各关断门的工作行程相同，均为720 mm；每对关断门的伸出速度约11.6mm/s，缩回

速度约17.0mm/s。

2.1.3.5 一旦干排渣系统发生异常，所有关断门应立即关闭（此时2台电动机同时工作）。

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2.1.3.6 每个关断门打开时必须单独工作，相应的液压缸和钢带张紧缸也不可同时工作。如

有冲突应优先执行钢带张紧。

2.1.3.7 关断门打开与关闭应设置自动与手动按钮，自动状态下关段门自动成对打开或关闭。 2.1.4 干式排渣设备液压系统见图2，各操作工况与相应电磁阀的动作关系如电磁阀动作表

所示（见表1）。其中，AA001、AA002、AA003、AA004、AA005、AA006、AA007七个电磁阀安装在液压泵站内；1AA101、1AA102、1AA201、1AA202、1AA301、1AA302、2AA101、2AA102、2AA201、2AA202、2AA301、2AA302， 12个电磁阀均安装在关段门相应的液压缸附近。 电磁阀的控制电压均为QC220V。

表1 GPZ10型干排渣设备液压系统电磁阀动作表

电磁阀编号 工况 AA001 AA002 AA003 AA004 AA005 AA006 AA007 液压泵站部分 关断门部分 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 A A AA A A A A AA A A A A AA A A A A AA A A 1 1 2 2 3 0 0 0 0 0 1 2 1 2 1 3 1 1 22 0 0 0 00 2 1 2 1 2 - - - - - 3 3 0 0 1 2 - - 低负荷运行 - - - - - - - - - - - - 泵预测试工况 挤压缸1AA101伸出 挤压缸1AA102伸出 挤压缸1AA201伸出 挤压缸1AA202伸出 挤压缸1AA301伸出 + - - - - - - - - - - - - - - - - - + - + - - - - + - - - - - - - - - - - + - + - - - - - + - - - - - - - - - - + - + - - - - - - + - - - - - - - - - + - + - - - - - - - + - - - - - - - - + - + - - - - - - - - + - - - - - - - 17

挤压缸1AA301伸出 挤压缸2AA101伸出 挤压缸2AA102伸出 挤压缸2AA201伸出 挤压缸2AA202伸出 挤压缸2AA101伸出 挤压缸2AA101伸出 挤压缸紧急伸出 挤压缸1AA101缩回 挤压缸1AA102缩回 挤压缸1AA201缩回 挤压缸1AA202缩回 挤压缸1AA301缩回 挤压缸1AA302缩回 + + - - - - - - - - - - + - - - - - - + + - - - - - - - - - + - - - - - - - + + - - - - - - - - + - - - - - - - - + + - - - - - - - + - - - - - - - - - + + - - - - - - + - - - - - - - - - - + + - - - - - + - - - - - - - - - - - + - + - - - - + + + + + + + + + + + + + - + - - - - - - - - - - - - - - - + + - + - - - - - - - - - - - - - - + - + - + - - - - - - - - - - - - - + - - + - + - - - - - - - - - - - - + - - - + - + - - - - - - - - - - - + - - - - + - + - - - - - - - - - - + - - - - - + - + - - - - - - - - - + - - - - - - 17

挤压缸2AA101缩回 挤压缸2AA102缩回 挤压缸2AA201缩回 挤压缸2AA202缩回 挤压缸2AA301缩回 挤压缸2AA302缩回 + - - - + - - 钢带张紧 钢带放松 清扫链张紧 + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + - - - - - - - - - - - - - - - + - + + - - - - - - - - - - - - - - + - - + + - - - - - - - - - - - - - + - - - + + - - - - - - - - - - - - + - - - - + + - - - - - - - - - - - + - - - - - + - - + - - + - - - - - + 清扫链放松 + - - + - + 注：表中“ + ”——表示电磁阀通电、“ –”——表示电磁阀断电

2.1.5 液压泵站上设有三个压力变送器，以“系统压力变送器”、“钢带压力变送器”和“清

扫链压力变送器”表示。其中“系统压力变送器”具有高压压力设定值；“钢带压力变送器”和“清扫链压力变送器”则具有低压压力设定值。

在控制面板上应分别具有三个压力变送器的压力设定值（可更改输入）显示和各压力值的时实显示。

各压力变送器的功能如下： Q）“系统压力变送器”

在“泵预测试工况”，压力升至高压压力设定值，表明电动机和液压泵运转正常； 在各液压缸活塞向零位或最大行程位置运动时，压力升至高压压力设定值，表明活塞已到达该极限位置；

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在其它工况下，压力升至高压压力设定值，则表明排渣系统或液压系统故障。系统应立即切换到“低负荷运行工况”，并发出报警信号。

H）“钢带压力变送器”

钢带张紧后，压力降至低压压力设定值，表明钢带张紧系统需要补油。 c）“清扫链压力变送器”

清扫链张紧后，压力降至低压压力设定值，表明清扫链张紧系统需要补油。 2.1.6 液压泵站上的1#泵和2#泵入口的二个吸油滤油器和系统返回油箱的回油滤油器均装

有压差开关，当相应滤油器的滤芯被杂质堵塞到某一程度后，压差开关触点动作，电气系统显示故障并报警（此时，未执行完的工况仍可继续执行）。所有工况执行完毕后，更换相应滤芯。

2.1.7 液压系统分为整个系统统一控制的“程控状态”和液压泵站独立控制的“就地状态” 2.1.7.1 “就地状态”具有优先权，它可以随时切换“程控状态”，且在“就地状态”下，执

行“程控状态”无效。

2.1.7.2 系统处于“程控状态”时，液压系统所有工况执行完毕后，应立即切换到“低负荷

运行工况”，3分钟后，液压泵自动停机。

2.2 液压系统启动 2.2.1

液压系统启动前，所有电磁换向阀的电磁阀均应断电，使系统进入“低负荷运行工

况”（见电磁阀动作表）。 2.2.2

系统启动后，应首先确认工作的液压泵无故障，具体步骤为：

一台液压泵启动后，执行“泵预测试工况”，若压力达到“系统压力变送器”的压力设定值，表明该液压泵系统无故障，可以进行补油张紧工况；如果压力没有达到该压力设定值，说明该系统电动机或液压泵故障，此时，应切换液压泵，并有报警显示；另一台液压泵经“泵预测试工况”再次确认无故障后，即可开始工作。 2.2.3

在正常情况下，2台液压泵交替工作。

2.3 关断门工作系统 2.3.1

关断门打开操作步骤

2.3.1.1 当锅炉渣斗关闭一定时间，渣斗内存有灰渣时，应根据渣斗关闭时间，按照一定顺序和时间开启关段门。

2.3.1.2 紧急情况下，所有关断门同时合拢

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两台液压泵同时启动，同时执行各液压缸伸出工况，当某一编号的0位接近开关动作后，停止相应编号的液压缸伸出工况，直至所有液压缸的0位接近开关动作，表明所有关段门全部关闭。（自动关门程序）

2.3.2一旦干排渣系统发生异常，应立即自动启动液压泵站，按2.3.1.2所示步骤合拢所有关断门。

2.4 输送机钢带张紧液压系统

该部分设有一个钢带压力变送器和钢带张紧溢流阀。 2.4.1

液压泵站中的压力油通过AA004、AA005电磁换向阀通电向该张紧系统提供或补

充油液。

发出输送机钢带张紧命令后，电气系统动作步骤如下： a） 按2.2所述启动液压泵站。

b） 投切“钢带张紧”工况（电磁阀开始通电时，AA005应比AA001滞后2秒钟），压力升高，钢带张紧。

c） “钢带张紧”工况执行3分钟后，液压系统切换到“低负荷运行”工况，所有电磁阀均断电（电磁阀开始断电时，AA001应比AA005滞后2秒钟）。

d） 钢带机可以开始起动。钢带机起动后，关断门各关断门按顺序开启，干排渣系统开始投入运行。在这期间、或长期运行后，如果压力降至“钢带压力变送器”的压力设定值，表明该张紧系统需要补油，顺序执行H）、c）。

e） 如此循环动作，钢带得以持续张紧。

2.4.2 发出钢带放松命令后，手动关闭设置在钢带机尾部钢带张紧缸上的蓄能器截止阀。

然后按电磁阀动作表的相应逻辑动作，压力升至“系统压力变送器”的设定值（表明该张紧缸已完全缩回）后，电动机停止工作。钢带可长时间处于放松状态，以便进行检修。

2.5 输送机清扫链张紧液压系统

该部分设有一个清扫链压力变送器和清扫链张紧溢流阀。 2.5.1

液压泵站中的压力油通过AA006A、A007电磁换向阀通电向该张紧系统提供或补

充油液。

发出输送机清扫链张紧命令后，电气系统动作步骤如下： a） 2.2所述启动液压泵站。

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b） 投切“清扫链张紧”工况（电磁阀开始通电时，A007应比AA001滞后2秒钟），压力升高，清扫链张紧。

c） “清扫链张紧”工况执行3分钟后，液压系统切换到“低负荷运行”工况，所有电磁阀均断电（电磁阀开始断电时，AA001应比A007滞后2秒钟）。

d）清扫链可以开始起动。这期间，如果压力降至“清扫链压力变送器”的压力设定值，表明该张紧系统需要补油，顺序执行H）、c）。

e） 如此循环动作，清扫链得以持续张紧。

2.5.2 发出清扫链放松命令后，手动关闭设置在钢带机尾部清扫链张紧缸上的蓄能器截止

阀。然后按电磁阀动作表的相应逻辑动作，压力升至“系统压力变送器”的设定值（表明该张紧缸已完全缩回）后，电动机停止工作。清扫链可长时间处于放松状态，以便进行检修。

3.钢带输渣机

3.1 钢带

钢带电机：15kW 四极变频电机 清扫链电机：2.2kW 四极电机 3.1.1

打滑检测保护装置

在改向滚筒轴端安装接近开关，旋转的滚筒和监测点通过接近开关产生脉冲信号，通过检测脉冲宽度来完成对钢带输渣机的打滑检测。

该装置必须能够对改向滚筒在不同速度下处于时转时不转 (速度低于整定值)的状态进行检测，如果出现该情况，必须报警并显示目前处于“打滑”状态，这时必须立即停止钢带运行同时关闭关段门。

50Hz时对应的转速为2r/min ,有15个测点，平均为4s/个。 3.1.2 钢带拉伸和断带检测

当出现断带和钢带过度伸长的情况时，装有改向滚筒的尾部台车会运行到尾段的某一位置而触发接近开关，这时必须立即停止钢带运行，显示目前处于“断带”状态。。 3.1.3

启、制动及调速要求

3.1.3.1 启动

由于锅炉渣斗有存渣，为了减少起动时的冲击，电动机应缓慢加速，起动时间设置为

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10秒。 3.1.3.2 制动

需要电动机缓慢减速从而减少对系统的冲击，制动时间设置为10秒。 3.1.3.3 调速

运行过程中如有调速要求时，钢带机的速度变化应该缓慢以减少冲击，正常状况下严禁急停。自动和手动状态下，均可执行在0～50Hz范围内无级调速，在上位机上可以修改频率值。 3.1.4

在正常工作过程中，钢带一直处于运转状态。

3.2 钢带机本体 3.2.1 风门

3.2.1.1 钢带机头部设有一个进风门，为电动控制，在风门一端有一台电机带动轴旋转，从

而控制风门开度，风门有4~20MA反馈电流，从上位机接收，可看风们开度。

。

3.2.1.2 沿钢带机机体还设有多个进风口。 3.2.2 温度传感器

3.2.2.1 在中间渣斗设置温度传感器，主要用于监测渣温和渣斗内部空气温度，显示温度值，

超值报警，手动打开气动风门；

3.2.2.2 在钢带机头部设置温度传感器，主要用于监测渣温、内部空气温度和钢带头部温度，

显示温度值，超值报警，手动打开气动风门；

3.2.3

阻旋料位计

安装于钢带机头部出料口处，一旦出现灰渣堆积，该料位计报警，钢带机停机，检查报警原因，，若该信号消失，继续执行碎渣机正转程序，启动钢带机。若仍有报警信号，则关闭所有关断门。 3.2.4

碎渣机卡阻

安装在碎渣机联轴器附近的接近开关，转动的碎渣机轴和监测点通过接近开关产生脉冲信号，通过检测脉冲宽度来完成对钢带输渣机的打滑检测。 如遇卡阻，电机正、反转，如仍无法通过，停机报警检查。 3.2.5

脉冲宽度有碎渣机旋转速度机有关，根据碎渣机旋转速度一般失去三至四个脉冲即可判断为卡度发生。

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3.3 清扫链 3.3.1

速度检测及打滑保护

通过安装在改向链轮轴附近的接近开关和安装于炉底控制箱的S7-200可编程控制器来完成对清扫链的速度检测。如果出现不转和时转时不转的情况，立即停止清扫链运行并报警显示状态。 3.3.2 断链保护

在改向链轮两侧移动侧板上安装行程开关或接近开关。如果其中一条链断裂，尾部移动装置会触发该侧开关，此时必须急停清扫链并输出报警信号。装在尾部的开关位置可以调整。

3.3.3 清扫链为变频器控制，速度连续可调（5～50Hz），间断运行，具体时间根据现场工况。 3.4 斗提机 3.4.1 断链保护

在改向链轮两侧移动侧板上安装行程开关或接近开关。如果其中一条链断裂，尾部移动装置会触发该侧开关，报警后应立即停止所有钢带系统设备运行并关闭所有关断门，同时报警显示状态。装在尾部的开关位置可以调整。 3.4.2 斗提电动机过电流保护

将斗提驱动电机的高料位信号引到控制台，安装于斗提机底部，一旦出现灰渣堆积，该料位计报警，斗提机停机， 系统运行说明： 炉底渣 用户 渣斗 干灰罐车 灰场

自卸汽车 湿式搅拌机 钢带机 干灰卸料器 碎渣机 贮渣仓 气动门 斗提机 炉渣经由锅炉渣斗下落到输渣机输送钢带上，高温炉渣由输送钢带送出。送出过程中的热渣到钢带机头部已经逐渐被冷却到100～200℃左右；冷却用的空气，是在锅炉炉膛负

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压的作用下，由输渣机壳体上开设的可调进风口进入设备内部，冷空气与热渣进行逆向热交换；冷空气吸收热量升温到300℃-400℃直接进入炉膛，将炉渣的热量回收，从而减少锅炉的热量损失。

被冷却的炉渣在输渣机出口进入破碎及分选装置，大渣被破碎、小于70mm的炉渣直接进入中间渣斗暂时储存；炉渣经斗提输送机输送至储渣仓；储渣仓中的干渣用汽车散装机装入干灰罐车或选择加湿搅拌后装入自卸汽车，送至用户或灰场。

1 系统的启停及运行

1.1 系统启动

斗提机开启，正常启动气动门，正常启动碎渣机，正常启动钢带输渣机，正常打开关断门到指定位置处停止。此时，灰渣从冷渣斗中落下，灰渣经破碎后进入中间渣斗，再经过斗提机运送至渣库。

系统运行控制时序步骤表

液压泵站电步骤序号 机 1 2 3 4 5 6 7 带链张紧 关断门 清扫链 钢带输渣机 碎渣机 斗提机 ▲ ▲ √ √ √ √ √ √ √ √ ▲ √ √ √ √ √ ▲ √ √ √ √ ▲ √ √ √ ▲ ▲ √ 附注说明：√为设备运行，▲表示设备开启，▼表示设备停止。液压泵站一备一用。

1.2 系统停运

关闭关断门，正常停止清扫链电机，正常停止钢带电机，正常停止碎渣机，正常关闭气动门，最后停止斗提机运行。整个设备处于停运状态。灰渣存于炉下渣斗内。

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液压泵站电步骤序号 机 1 2 3 4 5 6 7 带链张紧 关闭 清扫链/停止 √ 停止 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 关断门 钢带输渣机钢带输渣机 碎渣机停 斗提机停 ▲ ▲ √ √ √ √ √ √ ▼ ▼ ▼ ▼ ▲ ▼ 附注说明：√为设备运行，▲表示设备开启，▼表示设备停止。液压泵站一备一用。

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2 系统运行维护及故障处理

2.1 液压泵站

液压泵站为一备一用，如果出现液压泵站电机故障、液压泵压差高、液压回油压差高等故障后，液压泵站切换为就地控制，同时启动备用液压泵站。 2.2 关段门

关段门故障主要为油缸故障，关段门不能打开或关闭，采取措施为就地更换油缸。 2.3 钢带输渣机 2.3.1 钢带打滑、断链

步骤 钢带打滑、断链序号 检测 1 2 3 4 5 6 7 △ △ 就地检修 故障排除 关断门 √ √ ▼ ▲ 钢带机 √ √ ▼ ▲ √ 带链张紧 √ √ ▼ ▲ √ √ 钢带机出现打滑或断链故障，信号报警，停止运行钢带机，关断门关闭，检查液压张紧装置、钢带本体，并进行压力检测，以排除故障。在故障排除后，启动钢带输渣机，按照关断门开关程序开启关断门。 2.3.2 清扫链打滑、断链

清扫链如果出现打滑或断裂，其位置开关报警，该系统改为就地控制，提高清扫链张紧力可以防止打滑。如果出现断链现象，则钢带机停止运行，关断门关闭，更换清扫链备件。开清扫链电机，一切正常后，开启钢带机，开关断门。 2.4碎渣机 .

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2.4.1碎渣机卡堵

步骤 序号 1 2 3 4 5 6 7 碎渣机卡堵报警 △ △ △ （维修，取出卡堵物） 碎渣机 √ √ ▼ 正/反转交替 ▲ √ √ √ 钢带机 √ √ ▼ ▲ √ √ 关断门 √ √ ▼ ▲ √ 碎渣机卡堵故障，信号报警，钢带机停止运行，关断门关闭。电机交替正反转，以排除卡堵物。如果仍卡堵报警，则停碎渣机电机、碎渣机程控改就地手操。维护人员维修设备取出卡堵物。在故障排除后，电机启动正转，碎渣机就地改为程控，此时开启钢带机，按照关断门操作规程开启关断门。 2.4.2碎渣机电机故障

电机故障停转，信号报警，输送钢带电机停止运行，关断门关闭，碎渣机改为就地控制，更换碎渣机电机，碎渣机运转正常，输送钢带电机启动，关断门开启，碎渣机改为程控。

2.4.3 钢带机头部高料位报警

钢带机头部高料位报警，此时为碎渣机破碎出力不够或卡堵。输送钢带电机停止运行。待处理完成后，开启钢带输渣机电机，钢带正常运行，开启关断门。钢带机就地控制改为程控。 2.5斗提机

2.5.1斗提机高料位报警及断链报警

步骤 斗提机料位报警序号 及断链报警 1 2 3 4 5 6 7 8 9 △ △ 现场维修 斗提机 √ √ ▼ ▲ √ √ √ √ √ 碎渣机 √ √ ▼ ▲ √ √ √ 钢带机 √ √ ▼ ▲ √ √ 关断门 √ √ ▼ ▲ √ 17

斗提机高料位报警及断链故障时，信号报警，斗提机电机停止运行，关闭气动门，碎渣停止运行，钢带机停止运行，清扫链停止运行，关断门关闭，没有时间延迟。程控改维护人员维修设备取出卡堵物。在故障排除后，此时依次开启斗提机，气动门，碎渣机，钢带机，关断门。

2.5.2 斗提机电机故障

斗提机电机故障时，信号报警，斗提机电机停止运行，关闭气动门，碎渣机停止运行，钢带机停止运行，关断门关闭。维护人员维修设备取出卡堵物。在故障排除后，此时依次开启斗提机，气动门，碎渣机，钢带机，关断门。 2.7渣库

渣库设置3个料位报警装置，低料位、高料位和连续料位。

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