图尔克（天津）传感器有限公司

                               

    作者简介：只凯（ 1983-），男，天津人，学士学位，主要研究方向为现场总线及HMI。

    摘要: 结合火力发电行业的现状和工艺流程的分析，介绍了图尔克工业现场总线产品在火电厂输煤程控和气力除灰两个辅控系统中的应用，以及图尔克工业现场总线产品的优势特征。
关键词：图尔克；电力；现场总线
 
    1 行业分析

    据相关单位统计，2009年1~11月我国火力发电行业实现累计产品销售收入825,412,895,000元，比上年同期增长了9.98%；实现累计利润总额46,489,092,000元，比上年同期增长了223.17%，明显高于产销增长率。2010年1~2月我国火力发电行业实现累计产品销售收入165,285,141,000元，比上年同期增长了29.23%；实现累计利润总额5,359,719,000元，比上年同期增长了368.95%，明显高于收入增长率；截至2010年2月底，全行业规模以上企业数量为1211家。

    我国煤炭丰富、电力偏紧的资源特征决定了在今后相当长一段时间内，火力发电仍将在电力工业中占据重要地位。虽然当前火电发展增速减慢，但长远来看，在环保技术进步、发电成本降低、电力需求增加等积极因素的推动下，火电行业未来发展前景较为乐观。

    2 火电厂的组成与流程

    现代化的火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它由下列5个系统组成：

    （1）燃料系统：完成燃料输送、储存、制备的系统。燃煤电厂具有卸煤设施、煤场、上煤设施、煤仓、给煤机、磨煤机等设备。

    （2）燃烧系统:完成燃料燃烧过程,使燃料化学能转化为蒸汽热能的系统。主要有燃烧器、炉膛、送风机、引风机、除尘器、除灰设备等。

    （3）汽水系统：完成蒸汽热能转化为机械能的系统。主要有锅炉的汽水部分、汽轮机及其辅助设备，如凝汽器、除氧器、回水加热器、给水泵、循环水泵、冷却设备等。

    （4）电气系统：完成机械能转化为电能的系统。主要有发电机、主变压器、断路器、隔离开关、母线等。

    （5）控制系统：完成生产过程中的参数测量及自动化监控操作的系统。

    在上述系统的所有设备中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外；其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。

    3 图尔克总线产品在火电厂辅控系统中的应用

    3.1输煤程控

    火电厂的输煤系统是辅机系统的一个重要组成部分，是保证火电厂稳定可靠运行的重要因素之一。一个高可靠性和灵活性的燃料输送系统是机组乃至整个电厂稳定运行的重要保证，其运行的好坏直接影响到电厂的安全运行。

    输煤系统的特点：
    （1）输煤系统设备较多，相互连锁繁杂；
    （2）控制过程具有很强的时序性；
    （3）现场环境恶劣，粉尘、潮湿、振动、噪声、电磁干扰都比较严重，给电气设备运行及检修都带来不便；
    （4）整个系统控制分散，覆盖距离远。

    所以，传统的强电集中控制方式已不能适应大型火电厂输煤系统自动化的要求，火电厂输煤系统一般利用现代成熟的PLC技术和现场总线网络通讯实现其控制功能。作为一种远距离传输能力很强的分布式现场总线系统，现场总线能将监控点做到彻底的分散，同时，其强劲的系统集成及封装能力、安全可靠的互连互通特性、极强的故障诊断能力及很高防护等级，都为控制系统的高稳定性和系统性能的优化提供了保障，也满足了输煤程控系统的高可靠性和灵活性的要求。

    TURCK技术人员针对现场环境的要求和工况，经过深入研究，推荐了具有IP67防护等级的BL67系列现场总线产品。PLC经现场总线网络，连接现场控制箱，现场控制箱内安装图尔克公司的BL67 系列远程I/O，所有现场的状态信号和控制信号都就近接入到总线控制箱内。此方案圆满的解决了现场环境恶劣等问题，满足了客户的需求。

    3.2气力除灰系统

    以前，一些规模上相对较小的小型热电厂，除灰系统大多是用水力除灰方式。随着电厂规模的扩大以及国家环保法律、法规的相继出台，对水、土地、环保等方面的要求都提出了较高要求。为此，气力除灰与传统的水力除灰方式相比，在这方面就有其独特的优点：它与水力除灰方式相比，气力除灰能节省大量的冲灰水；在输送过程中，灰不与水接触，故灰的固有活性及其它物化特性不受影响，有利于粉煤灰的综合利用；减少灰场占地；避免灰场对地下水及周围大气环境的污染；不存在灰管结垢及腐蚀问题；系统自动化程度较高，所需的运行人员较少；设备简单，占地面积小，便于布置；输送路线选取方便，布置上比较灵活；便于长距离集中、定点输送等。

    由于控制室到现场设备的距离远，设备相对分散，故灰库系统及气化风机房系统采用了TURCK IP67防护等级的BL67系列现场总线产品。PLC经现场总线网络，连接现场控制柜，现场控制柜内安装图尔克公司的BL67 系列远程I/O，所有现场的状态信号和控制信号都就近接入到总线控制柜内。

    4 结语

    总之，针对输煤线和气力除灰等电厂辅控系统，TURCK基于现场总线技术的IP67防护等级的BL67系列产品有着更广阔的应用空间。

    第一，其拥有IP67 的防护等级，能够很好的适应现场高粉尘等恶劣的环境。
    第二，BL67系列所有模块支持热插拔，并且拥有很好的扩展能力，支持现今大部分的工业现场信号（数字、模拟、热电阻、热电偶等）。
    第三，其接线采用接插件的链接方式，既保证了高防护等级又提高了安装速度。
    第四，具有强大的点诊断和保护功能，便于故障的及时发现和维修。