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    作者簡介：只凱（ 1983-），男，天津人，學(xué)士學(xué)位，主要研究方向為現(xiàn)場總線及HMI。

    摘要: 結(jié)合火力發(fā)電行業(yè)的現(xiàn)狀和工藝流程的分析，介紹了圖爾克工業(yè)現(xiàn)場總線產(chǎn)品在火電廠輸煤程控和氣力除灰兩個輔控系統(tǒng)中的應(yīng)用，以及圖爾克工業(yè)現(xiàn)場總線產(chǎn)品的優(yōu)勢特征。
關(guān)鍵詞：圖爾克；電力；現(xiàn)場總線
 
    1 行業(yè)分析

    據(jù)相關(guān)單位統(tǒng)計，2009年1~11月我國火力發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入825,412,895,000元，比上年同期增長了9.98%；實現(xiàn)累計利潤總額46,489,092,000元，比上年同期增長了223.17%，明顯高于產(chǎn)銷增長率。2010年1~2月我國火力發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入165,285,141,000元，比上年同期增長了29.23%；實現(xiàn)累計利潤總額5,359,719,000元，比上年同期增長了368.95%，明顯高于收入增長率；截至2010年2月底，全行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量為1211家。

    我國煤炭豐富、電力偏緊的資源特征決定了在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)，火力發(fā)電仍將在電力工業(yè)中占據(jù)重要地位。雖然當(dāng)前火電發(fā)展增速減慢，但長遠(yuǎn)來看，在環(huán)保技術(shù)進(jìn)步、發(fā)電成本降低、電力需求增加等積極因素的推動下，火電行業(yè)未來發(fā)展前景較為樂觀。

    2 火電廠的組成與流程

    現(xiàn)代化的火電廠是一個龐大而又復(fù)雜的生產(chǎn)電能與熱能的工廠。它由下列5個系統(tǒng)組成：

    （1）燃料系統(tǒng)：完成燃料輸送、儲存、制備的系統(tǒng)。燃煤電廠具有卸煤設(shè)施、煤場、上煤設(shè)施、煤倉、給煤機(jī)、磨煤機(jī)等設(shè)備。

    （2）燃燒系統(tǒng):完成燃料燃燒過程,使燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽熱能的系統(tǒng)。主要有燃燒器、爐膛、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵器、除灰設(shè)備等。

    （3）汽水系統(tǒng)：完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的系統(tǒng)。主要有鍋爐的汽水部分、汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備，如凝汽器、除氧器、回水加熱器、給水泵、循環(huán)水泵、冷卻設(shè)備等。

    （4）電氣系統(tǒng)：完成機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的系統(tǒng)。主要有發(fā)電機(jī)、主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線等。

    （5）控制系統(tǒng)：完成生產(chǎn)過程中的參數(shù)測量及自動化監(jiān)控操作的系統(tǒng)。

    在上述系統(tǒng)的所有設(shè)備中，最主要的設(shè)備是鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，它們安裝在發(fā)電廠的主廠房內(nèi)。主變壓器和配電設(shè)備一般是安裝在獨立的建筑物內(nèi)和戶外；其他輔助設(shè)備如給水系統(tǒng)、供水設(shè)備、水處理設(shè)備、除塵設(shè)備、燃料儲運(yùn)設(shè)備等，有的安裝在主廠房內(nèi)，有的則是安裝在輔助建筑中或在露天場地。

    3 圖爾克總線產(chǎn)品在火電廠輔控系統(tǒng)中的應(yīng)用

    3.1輸煤程控

    火電廠的輸煤系統(tǒng)是輔機(jī)系統(tǒng)的一個重要組成部分，是保證火電廠穩(wěn)定可靠運(yùn)行的重要因素之一。一個高可靠性和靈活性的燃料輸送系統(tǒng)是機(jī)組乃至整個電廠穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，其運(yùn)行的好壞直接影響到電廠的安全運(yùn)行。

    輸煤系統(tǒng)的特點：
    （1）輸煤系統(tǒng)設(shè)備較多，相互連鎖繁雜；
    （2）控制過程具有很強(qiáng)的時序性；
    （3）現(xiàn)場環(huán)境惡劣，粉塵、潮濕、振動、噪聲、電磁干擾都比較嚴(yán)重，給電氣設(shè)備運(yùn)行及檢修都帶來不便；
    （4）整個系統(tǒng)控制分散，覆蓋距離遠(yuǎn)。

    所以，傳統(tǒng)的強(qiáng)電集中控制方式已不能適應(yīng)大型火電廠輸煤系統(tǒng)自動化的要求，火電廠輸煤系統(tǒng)一般利用現(xiàn)代成熟的PLC技術(shù)和現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通訊實現(xiàn)其控制功能。作為一種遠(yuǎn)距離傳輸能力很強(qiáng)的分布式現(xiàn)場總線系統(tǒng)，現(xiàn)場總線能將監(jiān)控點做到徹底的分散，同時，其強(qiáng)勁的系統(tǒng)集成及封裝能力、安全可靠的互連互通特性、極強(qiáng)的故障診斷能力及很高防護(hù)等級，都為控制系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和系統(tǒng)性能的優(yōu)化提供了保障，也滿足了輸煤程控系統(tǒng)的高可靠性和靈活性的要求。

    TURCK技術(shù)人員針對現(xiàn)場環(huán)境的要求和工況，經(jīng)過深入研究，推薦了具有IP67防護(hù)等級的BL67系列現(xiàn)場總線產(chǎn)品。PLC經(jīng)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，連接現(xiàn)場控制箱，現(xiàn)場控制箱內(nèi)安裝圖爾克公司的BL67 系列遠(yuǎn)程I/O，所有現(xiàn)場的狀態(tài)信號和控制信號都就近接入到總線控制箱內(nèi)。此方案圓滿的解決了現(xiàn)場環(huán)境惡劣等問題，滿足了客戶的需求。

    3.2氣力除灰系統(tǒng)

    以前，一些規(guī)模上相對較小的小型熱電廠，除灰系統(tǒng)大多是用水力除灰方式。隨著電廠規(guī)模的擴(kuò)大以及國家環(huán)保法律、法規(guī)的相繼出臺，對水、土地、環(huán)保等方面的要求都提出了較高要求。為此，氣力除灰與傳統(tǒng)的水力除灰方式相比，在這方面就有其獨特的優(yōu)點：它與水力除灰方式相比，氣力除灰能節(jié)省大量的沖灰水；在輸送過程中，灰不與水接觸，故灰的固有活性及其它物化特性不受影響，有利于粉煤灰的綜合利用；減少灰場占地；避免灰場對地下水及周圍大氣環(huán)境的污染；不存在灰管結(jié)垢及腐蝕問題；系統(tǒng)自動化程度較高，所需的運(yùn)行人員較少；設(shè)備簡單，占地面積小，便于布置；輸送路線選取方便，布置上比較靈活；便于長距離集中、定點輸送等。

    由于控制室到現(xiàn)場設(shè)備的距離遠(yuǎn)，設(shè)備相對分散，故灰?guī)煜到y(tǒng)及氣化風(fēng)機(jī)房系統(tǒng)采用了TURCK IP67防護(hù)等級的BL67系列現(xiàn)場總線產(chǎn)品。PLC經(jīng)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，連接現(xiàn)場控制柜，現(xiàn)場控制柜內(nèi)安裝圖爾克公司的BL67 系列遠(yuǎn)程I/O，所有現(xiàn)場的狀態(tài)信號和控制信號都就近接入到總線控制柜內(nèi)。

    4 結(jié)語

    總之，針對輸煤線和氣力除灰等電廠輔控系統(tǒng)，TURCK基于現(xiàn)場總線技術(shù)的IP67防護(hù)等級的BL67系列產(chǎn)品有著更廣闊的應(yīng)用空間。

    第一，其擁有IP67 的防護(hù)等級，能夠很好的適應(yīng)現(xiàn)場高粉塵等惡劣的環(huán)境。
    第二，BL67系列所有模塊支持熱插拔，并且擁有很好的擴(kuò)展能力，支持現(xiàn)今大部分的工業(yè)現(xiàn)場信號（數(shù)字、模擬、熱電阻、熱電偶等）。
    第三，其接線采用接插件的鏈接方式，既保證了高防護(hù)等級又提高了安裝速度。
    第四，具有強(qiáng)大的點診斷和保護(hù)功能，便于故障的及時發(fā)現(xiàn)和維修。