圖爾克以模塊化分布式控制取代傳統(tǒng)的集中控制管理，將火電的輸煤監(jiān)控點做到徹底的分散，提升輸煤系統(tǒng)智能化水平，有力推動輸煤向“安全高效、清潔低碳、智能靈活”方向的轉(zhuǎn)型。重慶永川發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中圖爾克模塊化分布式控制技術(shù)的成功應(yīng)用，再一次驗證了圖爾克模塊化分布式控制系統(tǒng)的可行性與有效性。

　　經(jīng)濟發(fā)展，電力先行。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國電力工業(yè)也取得了高速增長。由于我國多煤、貧油、少氣，因此發(fā)電結(jié)構(gòu)以火電為主，而火電以燃煤為主。但煤炭作為碳排放強度最大的化石能源，在“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)下，眾多燃煤發(fā)電企業(yè)都面臨著綠色低碳轉(zhuǎn)型的迫切壓力。

　　輸煤系統(tǒng)作為火力發(fā)電企業(yè)的重要構(gòu)成部分之一，不僅關(guān)乎著鍋爐實際燃燒用煤的傳輸、配比和摻燒，同時也負(fù)責(zé)煤碳的運輸、卸載和存儲。故而，保證輸煤系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行，將直接影響到鍋爐的實際燃燒效率，直接決定著發(fā)電企業(yè)碳精益管理的高效、準(zhǔn)確、精細(xì)化。圖爾克以模塊化分布式控制取代傳統(tǒng)的集中控制管理，將火電的輸煤監(jiān)控點做到徹底的分散，提升輸煤系統(tǒng)智能化水平，有力推動輸煤向“安全高效、清潔低碳、智能靈活”方向的轉(zhuǎn)型。那么，圖爾克模塊化分布式控制系統(tǒng)到底是如何賦能輸煤系統(tǒng)的呢?

　　低碳從輸煤開始

　　2021年全國發(fā)電量達(dá)8534.3萬億千瓦，其中火力發(fā)電占比71.13%。而燃煤發(fā)電又因效率高、成本低、穩(wěn)定性強等多重優(yōu)勢，成為了火力發(fā)電中的主力軍，截至2021年，我國燃煤機組裝機容量為11.09億千瓦，占火電機組裝機容量的比重達(dá)到85.52%。占比巨大的燃煤發(fā)電企業(yè)在“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)下，無疑都面臨著綠色低碳轉(zhuǎn)型的迫切壓力。

　　輸煤系統(tǒng)作為火力發(fā)電燃料供給的重要系統(tǒng)，是保障生產(chǎn)持續(xù)運行的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)輸煤系統(tǒng)采用 PLC 作為主控制器,并將輸煤工藝中的所有控制邏輯集中在主控制器內(nèi)，通過鋪設(shè)大范圍的通信電纜，與分布在輸煤工藝沿線的就地設(shè)備建立通訊，并控制就地的執(zhí)行機構(gòu)，以此實現(xiàn)輸煤現(xiàn)場所有設(shè)備的自動化控制，輸煤系統(tǒng)中常見的 DI、DO、AI、AO、RTD 等類型的變量均需通過專用且獨立的通信電纜實現(xiàn)信號傳輸，導(dǎo)致電纜耗費量極大，且因所有控制邏輯均在主控制器中，導(dǎo)致主控制器負(fù)荷較重，且一日發(fā)生故障，則會導(dǎo)致整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響輸煤控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　圖爾克通過緊湊型IP67邊緣控制器或block I/O模塊實現(xiàn)對輸煤系統(tǒng)的分布式控制。以模塊化分布式控制取代傳統(tǒng)的集中控制管理，將火電的輸煤監(jiān)控點做到徹底的分散，同時，分布式控制系統(tǒng)其強勁的集成及封裝能力、安全可靠的互連互通特性、極強的故障診斷能力、以及很高防護等級，都為輸煤系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和系統(tǒng)性能的優(yōu)化提供了保障，而且，分布式控制可提升輸煤系統(tǒng)智能化水平，提高生產(chǎn)運營效率，有效降低生產(chǎn)運營成本和設(shè)備維護成本，有力推動輸煤向“安全高效、清潔低碳、智能靈活”方向的轉(zhuǎn)型。

　　實踐見真知

　　2006年秋天，山東魯能工程有限責(zé)任公司(SDEPCI)開始著手設(shè)計永川發(fā)電廠三期工程，建設(shè)規(guī)模為2*13.5萬千瓦，用以加工低質(zhì)煤。復(fù)雜的燃煤運輸系統(tǒng)，需要穿越整個工廠，將煤從倉儲地運輸至碎煤機室。而對應(yīng)的輸煤控制系統(tǒng)不僅控制設(shè)備多、工藝流程復(fù)雜、設(shè)備分散，而且沿線環(huán)境條件惡劣，粉塵、潮濕、振動、噪音、電磁干擾等都比較嚴(yán)重。

　　在分析不同生產(chǎn)商的控制方案后，山東魯能工程有限公司成套，負(fù)責(zé)為工廠自動化解決方案提供設(shè)計及實施，最終選擇了圖爾克BL67模塊為核心的分布式控制系統(tǒng)。該分布式控制系統(tǒng)中的BL67是圖爾克具有IP67防護等級的模塊化設(shè)計的現(xiàn)場總線產(chǎn)品，其支持PROFIBUS-DP、DeviceNet、CANOPEN等多種開放的現(xiàn)場總線協(xié)議，具有模擬、數(shù)字、RFID、串口等多種信號類型，并且可以組合兩種不同的信號類型到一個模塊上。不僅可保證輸煤分布式控制系統(tǒng)的設(shè)備間無干擾通訊，還提供了高級別數(shù)字化，防振功能以及診斷功能。

　　重慶永川發(fā)電廠的輸煤分布式控制系統(tǒng)由1#轉(zhuǎn)運站、2#轉(zhuǎn)運站、粗碎煤機室、細(xì)碎煤機室和煤倉間五部分組成，一共7條皮帶(甲、乙皮帶)，14個總線控制箱(每個控制箱控制一條皮帶)，14個電機馬達(dá)保護器，全部掛接在2條長度分別為400m和900m的DeviceNet現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中。

　　http://www.turck.com.cn/cn/ip67-io-in-coal-production-557.php

　　該輸煤分布式控制系統(tǒng)的圖爾克現(xiàn)場I/O模塊可傳輸所有模擬量和開關(guān)量信號，這些分布式控制信號反應(yīng)速度、跑偏、拉繩、縱向撕裂或者煤倉高。該輸煤分布式控制系統(tǒng)的總線站通過DeviceNet和主控制器AB Control Logix 5560相連接。在該輸煤分布式控制系統(tǒng)的評估測得數(shù)據(jù)后，PLC向MIS提交輸煤分布式控制系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。同時，為了保證輸煤分布式控制系統(tǒng)的設(shè)備在粉塵及振動環(huán)境下的穩(wěn)定運作，工廠設(shè)計者決定，即使在該輸煤分布式控制系統(tǒng)的總線站點已經(jīng)安裝在控制柜內(nèi)的情況下，繼續(xù)使用IP67等級的保護。

　　圖爾克的模塊化分布式控制系統(tǒng)還在其他方面使設(shè)計者信服：現(xiàn)場I/O模塊可以支持熱插拔。這樣，輸煤分布式控制系統(tǒng)中允許工廠操作人員替換輸煤分布式控制系統(tǒng)中損壞的I/O模塊而避免昂貴的停工成本。短路保護及卓越的診斷功能，能簡單、快捷、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)輸煤分布式控制系統(tǒng)中故障位置。使用快速接插件連接方式，輸煤分布式控制系統(tǒng)中安裝更換更加方便快捷，同時避免了輸煤分布式控制系統(tǒng)中誤接線的發(fā)生。得益于模塊化設(shè)計，在必要時，輸煤分布式控制系統(tǒng)可以被輕而易舉地拓展為開關(guān)量、模擬量、溫度量或各種功能模塊。

　　經(jīng)在實際工程中的應(yīng)用，驗證了圖爾克模塊化分布式控制系統(tǒng)的可行性與有效性，可使整個輸煤過程能滿足整體協(xié)調(diào)、分布控制、可靠性高。

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