王纪刚
江苏射阳港发电有限责任公司，江苏 盐城 224300
摘 要：针对某发电公司锅炉制粉系统重要辅机给煤机，其控制系统复杂、繁琐，故障率高且故障处理的时效性差。通过对STOCK公司196NT与EMC公司MW96C称重控制系统的组成、功能、成本等方面优劣性的对比，在满足给煤机控制需求前题下，用结构简单、明了的MW96C控制系统替代复杂、繁琐的196NT控制系统，提高了给煤机运行的可靠性。
关键词：给煤机；196NT系统；MW96C系统
0前言
给煤机是火力发电厂机组安全运行、接、带负荷的重要辅机之一，沈阳施道克电力设备有限公司20世纪90年代从美国STOCK公司引进 EG2490 型称重式给煤机[1]，可实时根据负荷需求精准控制给煤量的优点，在国内大型火电厂得以普通采用，但其控制系统复杂、繁琐，故障率、备品备件维护成本较高，处理故障的时效率差。某公司对660MW机组STOCK公司EG2490 型称重式给煤机控制系统进行技术革新，选择新西兰EMC公司MW65C配料称重系统[2]替代STOCK公司的196NT称重控制系统，从改造的必要性、可行性等方面进行了阐述，确定改造方案，改造后提升了设备可靠性，达到了预期效果。
1控制系统升级改造的必要性
EG2490 型称重式给煤机控制系统以196NT控制器为核心进行内部逻辑组态，与扩展的外部输入、输出等设备实现控制功能。其精准给煤量得到用户认可，但复杂的单片机式配置，加上运行环境恶劣，在运行中主要存在以下问题：
1.1故障点较多
196NT系统由多块单片机式电路板组成，电路板电子元器件较多，集成度不高，体积较大，各电路板之间用插接件连接，接头达千只之多，众多中间环节任一环节异常均能导致给煤机故障停运。
1.2故障原因复杂
196NT系统显示屏具备调阅最近三个故障代码功能，可通过故障代码对照说明书查阅故障的可能原因，但存在某些故障代码说明书中没有，甚至无代码故障跳闸，无法快速、精准判断故障原因。
1.3元件损坏率及维护成本较高
单片机式电路板上电阻、电容、集成电路等元器件，受温度、粉尘、振动等恶劣环境影响，给煤量干扰波动较大，元器件损坏率较高，且无法通过检测手段鉴定，盲目更换备件，维护成本较高。
2控制系统升级改造的可行性
从196NT与MW65C控制过程、成本等方面优劣性进行对比，阐述改造的可行性。
2.1控制过程对比
196NT系统控制过程为DCS发命令至输入卡（A1）,输入卡将指令信号转换为频率信号至给煤机控制器（CPU），CPU向电源板发出频率信号，电源板处理后通过输出卡（A2、A3）将频率信号转换为电流信号，向变频器输入指令，变频器接到指令信号后，驱动电机转动，电机转轴的测量传感器与皮带称重控制器反馈信号至CPU，CPU计算后得出实际给煤量与DCS指定给煤量进行对比，进行PID调节，发出新的指令，从而实现闭环控制，过程转换较复杂。MW96C系统控制过程为DCS发指令直接至MR1远程IO控制器，控制器接到指令经内部运算，直接向变频器输入指令，驱动电机运转，电机转轴的测量传感器与皮带上称重控制器反馈信号至MR1远程IO控制器进行内部运算实现PID调节，发出新的指令，实现闭环控制，省却了转换过程。二个系统控制过程如图2所示：
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由图2可以看出，MR1远程IO控制器通过高度集成的控制模块，可直接接收、反馈DCS状态量、模拟量信号，无需输入、输出卡件、电源板将指令转换为频率、频率转换电流信号等环节，同时省略了如需更换故障板件要标定的过程，控制过程简洁，节省了备品备件成本。
2.2成本对比
STOCK公司最新控制系统DISOCONT?Tersus/DT-9（简称DT-9）,该控制系统性能稳定，操作方便，使用灵活，支持中文显示、人机界面信息量大、更智能化 [3]。与沈阳施道克公司技术交流，该公司DT-9-VCU?20104版本专为升级现有的196NT系统而设计，升级改造成本昂贵。沈阳华电公司采用EMC公司MW65C系统，具备DT-9控制系统功能，同时兼容196NT系统配备的称重传感器、DCS逻辑等功能，升级改造成本为DT-9系统一半（商业机密）。
综上所述，在可靠性、控制需求、操作、成本等方面，用MW65C系统替代196NT系统是切实可行的。
3改造方案
MW65C系统兼容196NT系统大部分功能，结合改造成本，本次改造采取局部改造方案，具体如下：
3.1保留部分
（1）DCS逻辑组态、控制、报警画面不修改。
（2）控制用变频器、给煤机电机、清扫链电机、给煤机本体上安装的稳重控制器、煤流监测器（AE）、照明灯具利旧。
（3）至就地控制箱内动力、控制电缆利旧。
（4）就地控制箱箱体利旧。
3.2改造部分
（1）拆除就地控制箱内196NT系统、附属元器件及所有连接线。
（2）根据MW65C系统MR1远程IO控制器、MP1控制仪的接口与功能，对196NT系统控制部分不合理之处进行优化，重新设计电气控制原理图。
①控制电源优化：196NT系统控制电源有AC110V、DC 24V、15V、10V、5V电压等级与种类,控制与报警回路控制电源混为一体、相互交叉，任一回路电源如损坏或短路，将导致故障停运。在设计时，结合MR1远程IO控制器接口，将控制电源电压等级、种类统一为设计为DC 24V，控制、报警回路用控制电源独立分开，电源点选用2只直流电源模块独立提供，电压等级统一、无转换环节，提高了供电的安全性与可靠性。其一次原理接线图如图6所示：
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②控制回路优化：内部控制接不通过端子排转接，减少了接线接头，降低了因接触不良或小线松动的故障机率； MR1远程IO控制器本体上的LED指示灯与接线端一一对应，控制继电器也选用带指示灯中间继电器，可通过指示灯状态直接判断输入、输出参数是否正常，直观、明了。控制器本体接线图如图7所示。
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4改造效果
某公司2×660MW机组共12台给煤机，利用机组A修机会，对其中1台给煤机进行试验性升级改造，改造后功能与现给煤控制需求功能完全一致。
4.1就地功能
就地手动操作MP1控制仪面板，可实现启、停给煤机及清扫链电机，校验称重控制器，显示给煤机运行状态、给煤量等各项参数；输入、修改、查询各功能参数，具有容积式、称重式二种运行方式可供选择。
4.2远程功能：
DCS内远程启、停给煤机，清扫链电机与给煤机电机联动运行，实时控制与反馈给煤量，显示给煤机电机电流、转速、瞬时给煤量、运行状态量、报警量等运行操作与监视所需参数。在DCS内运行画面如图9所示。
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5结束语
本次控制系统升级改造，经半年时间运行实践，给煤机运行状态较改造前更稳定、给煤量更精准，维护费用、维护量极低，达到预期效果。对于大型火电厂重要辅机采用新技术、新产品是存在一定的风险，在论证安全性、可行性的前题下，鼓励技术人员树立创新、担当意识，大胆尝试使用新产品，发挥高科技、新技术、新产品的技术优势、性能，以提高设备运行的可靠性、经济性，并解放劳动力。
参考文献：
[1]沈阳施道克电力设备有限公司. EG2490 型称重式给煤机使用说明书［Z］. 沈阳.
[2]林智谋. 给煤机变频改造后故障分析及改进措施［J］.变频技术应用，2015,2:79
作者简介：
王纪刚（15251052636，1986—），男，河北邯郸人，工程师、高级技师，主要从事火力发电厂基建管理工作。