660 MW超临界机组给煤机控制回路优化

马生翼 曹天明 张永旺

（山西漳电同华发电有限公司，山西忻州034114）

0 引言

某电厂一期装设两台660 MW燃煤空冷汽轮发电机组。给煤机的作用是根据磨煤机或锅炉负荷需要，调节给煤量，使实际给煤量与锅炉负荷相匹配，以保证锅炉安全经济运行，各参数在允许范围内变化。给煤机的可靠性影响机组的安全运行，给煤机控制电源取自220 V双电源切换装置之后，切换过程会造成给煤机控制回路瞬间失电，给煤机跳闸；给煤机电机通过变频器控制转速的快慢，从而控制给煤量，而变频器电源取自380 V电源切换装置之后，切换过程中电压波动易造成变频器欠压故障。

1 给煤机控制回路优化前

该电厂给煤机控制回路由就地控制柜构成，控制电源来自炉侧控制电源柜，UPS与保安两路电源切换之后送到给煤机控制柜，DCS远方以及就地的启停指令通过K2、K3继电器接点构成的自保持回路形成给煤机运行与停止的控制回路以及给煤机各种异常声音报警。K2继电器常开接点分别接到给煤机启动指令达到自保持的目的，并启动指示灯；K3继电器常开接点分别接到给煤机变频器的5、9端子处，从而控制变频器的运行，另外接到给煤机演算器的端子排，从而控制演算器的运行。机组正常运行期间，如果UPS与保安电源切换，会造成K2、K3继电器线圈瞬间失电，接点断开，导致给煤机控制回路断开，变频器以及演算器停止工作，造成给煤机跳闸；当K2、K3继电器本身烧坏或者接点接触不时良，也会造成给煤机控制回路断开，变频器以及演算器停止工作，造成给煤机跳闸，导致机组甩负荷或者锅炉灭火。

优化前给煤机继电器控制回路如图1所示。

图1 优化前给煤机继电器控制回路

给煤机电机通过变频器控制，从而控制给煤量大小。该电厂变频器采用AB POWER FIEX40，具有故障监视功能，出现重要故障时变频器停止运行，故障消失且复位之后才能重新启动变频器。而变频器电源取自炉侧两路380 V电源切换装置之后，切换过程中电压波动易造成变频器报故障。数据研究表明，当变频器直流母线电压低于85%时，发F004报警。在给煤机正常运转过程中，如果电源切换，电压波动，也会造成F004故障，而此故障需要运行人员就地手动复位，远方或者就地才能重新启动变频器，即给煤机才能重新运行，操作时间过长，给锅炉燃烧及机组安全运行带来极大隐患。

2 优化及革新内容

为了防止UPS与保安电源切换，造成K2、K3继电器线圈瞬间失电，或者K2、K3继电器本身不可靠（如线圈烧坏或者接点接触不良），造成给煤机控制回路断开，变频器以及演算器停止工作，给煤机跳闸，现将给煤机自保持控制回路以及报警回路改成由PLC控制，PLC采用西门子S7-200系列，PLC输入端分别接入DCS启动指令、DCS停止指令、就地启动指令、就地停止指令，经过梯形图逻辑达到自保持回路，最后通过输出线圈分别输出Q0.0启动变频器指令以及Q0.1启动演算器指令，Q0.0接到变频器端子排，QO.1接到演算器端子排。Q1.7为启动给煤机报警喇叭指令，Q0.5为送到DCS的给煤机运行反馈信号，Q0.7为延迟启动给煤机清扫电机指令。

优化后给煤机继电器控制回路如图2所示。

给煤机变频器采用AB POWER FIEX40，经过技术人员研究，该变频器A093参数为自动重新启动延迟时间，A092参数为自动重新启动次数。当变频器故障发生后，按照A093设置的延迟时间自动复位故障，如果引起故障条件不存在，故障将复位并且变频器将重新启动。此类故障变频器上电之后最多复位的次数为A092所设置的值。结合变频器厂家意见与现场实际情况，现将A092参数设置为9次，A093参数设置为3 s，满足了现场设备实际要求。

3 应用效果

图2 优化后给煤机继电器控制回路

给煤机220 V控制回路优化后进行了相关试验：对给煤机控制回路220 V两路电源进行互相切换，运行中的给煤机控制回路未失电，给煤机无异常跳闸现象，煤量未出现波动，220 V控制回路可靠性得到了提高，保证了控制电源切换不会造成给煤机异常跳闸。

修改给煤机变频器参数，增加自动复位功能，进行了相关试验：在DCS上启动给煤机加出力至30 t/h，断开给煤机380 V电源，在给煤机变频器发F004报警后2～3 s内，再立即给上电源，变频器故障自动复位，F004报警消失，给煤机煤量最小降至17 t/h，又很快自动恢复原出力30 t/h，数据表明给煤机380 V电源波动时，变频器故障实现自动复位，给煤机煤量虽出现瞬时波动，但能很快恢复正常煤量运行，很好地保证了锅炉的燃烧稳定性，可防范锅炉燃烧不稳造成设备跳闸等危险。

4 结语

给煤机原控制回路设计先天性的缺陷及内部元件继电器的老化，继电器性能不好引起触点接触不良，造成了给煤机频繁无故跳闸的现象。给煤机的频繁跳闸给机组稳定运行带来了安全隐患，并影响了机组的发电量及企业的经济效益。对给煤机加装PLC控制器以及对变频器增加报警自动复位功能之后，给煤机的稳定运行得到有效保障，这就降低了因给煤机频繁跳闸引起的机组发电量不稳定性，保证了机组的稳定运行，节约了检修成本，并减少了工作人员的检修维护量，提高了设备的可靠性和安全性，延长了设备寿命，减少了设备资金的投入，杜绝了不必要的费用发生。从机组实际运行情况来看，该给煤机控制回路的优化，对于提高同类给煤机运行可靠性具有借鉴和推广意义。

[1]曲良森.沧东电厂一期给煤机控制回路优化分析[J].中国化工贸易，2014（32）：74.

[2]王振海，孙惠，张婷婷，等.给煤机频繁故障分析及解决方法[J].内蒙古石油化工，2012（22）：65-68.