CN204572593U - 一种干排渣关断门控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干排渣关断门控制装置，该装置包括：液压关断系统、用于控制液压关断系统电气回路的就地控制柜以及与就地控制柜相连接的DCS系统，所述液压关断系统包括液压腔室、与液压腔室相连的液压活塞杆、用于检测液压活塞杆移动位移的位返装置，所述位返装置设置在液压腔室和液压活塞杆上，所述液压腔室控制液压活塞杆的移动，所述位返装置将检测到的液压活塞杆的移动位移转化为位置信号上传到DCS系统。本实用新型的干排渣关断门控制装置以实时监控关断门的实际位置并根据需要精确控制关断门的开度，在关断门全开或全关后还可以切断控制回路，实现指令方向闭锁。

Description

一种干排渣关断门控制装置

技术领域

本实用新型涉及能源电力领域，特别涉及一种减少炉底漏风和热源损失，降低供电煤耗和降低污染物排放的排渣控制装置。

背景技术

随着节能环保要求的不断提高，火力发电企业更加注重节能与环保，因此越来越多的火力发电厂采用干式除渣系统对煤粉炉底渣进行处理。

干式除渣系统的原理是，高温炉渣连续落在除渣机的输送带上，高温灰渣在输送带上低速运行，在负压(即正常运行状态炉膛为负压)作用下，受控的少量环境冷空气逆向进入干式除渣机内部，使灰渣在输送带上逐渐被风冷却，并逐渐完成燃烧。冷空气与高温灰渣进行充分的热交换，空气将锅炉辐射热和灰渣显热吸收，空气温度升高300℃至400℃左右，(相当于锅炉二次送风温度)，并进入炉膛，渣的冷却温度则降至100℃左右，此时炉底关断门打开，渣从炉底关断门排渣口排出。如此实现冷风与高温灰渣的热交换，将高温灰渣从炉膛带走的热量再带回炉膛中，从而减少了锅炉的热量损失，提高了锅炉效率。

现有的干式除渣系统通过两种方式控制关断门的开和关，第一种方式是：通过手动控制开关来控制关断门的开和关；第二种方式是：采用PLC方式控制，即通过远程操作控制关断门的开和关。

现有技术的缺点是：第一，无法真正实现远程计算机控制，当远方操作时，因远程侧无关断阀门开度显示，导致DCS侧对关断门实际位置无法有效监控，给远方操作调整带来诸多不便，远方控制方式在实践过程中基本弃用,只在机组停运检修时需全开、全关液压门时方使用；

第二，无法根据运行需求精确调整关断门开度，在负荷变化导致渣量变化需要重新调整关断门开度或进行挤大渣操作时，就地操作并不能对关断门的实际位置进行有效控制，在关断门开度过小时，炉渣不能及时排出，再排时大量积聚的炉渣易造成输送链钢带压死、严重造成除渣系统瘫痪甚至发生机组限负荷、降出力事件；若关断门开度过大，炉底漏风量增大，在某种情况下将影响炉内燃烧状况，甚至影响火焰中心、炉膛出口烟温、排烟温度、锅炉效率等参数，造成大量热源损失，不利于节能降耗；

第三，人力、精力投入较大。当负荷、煤质、燃烧工况变化需要及时调整关断门开度以适应渣量时，只能在就地多人、多次、多个阀门重复操作和调整，给人员带来繁重的工作负担、分散大量的精力，不利于解放生产力。未进入远程计算机控制的两位型液压关断门控制系统，人员工作量大。

发明内容

本实用新型即是针对上述现有技术中存在的缺点而提出的一种干排渣关断门控制装置，该装置能够在DCS系统上实时监控关断门的实际位置并根据需要调整关断门的开度，从而实现在DCS系统精确控制关断门的开度。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型提供一种干排渣关断门控制装置，包括：液压关断系统、用于控制液压关断系统电气回路的就地控制柜以及与就地控制柜相连接的DCS系统，所述液压关断系统包括液压腔室、与液压腔室相连的液压活塞杆、用于检测液压活塞杆移动位移的位返装置，所述位返装置设置在液压腔室和液压活塞杆上。

进一步地，所述位返装置包括拉线传感器和固定架；

所述拉线传感器设置在液压腔室上；

所述固定架设置在液压活塞杆上；

所述拉线传感器和固定架通过拉线相连。

进一步地，所述液压关断系统还包括用于监测液压活塞杆移动的限位装置。

进一步地，所述限位装置包括限位块、开限位器和关限位器；

所述限位块设置在液压活塞杆末端的外壁上；

所述开限位器设置在限位块往液压腔室方向移动的开预设位置的感应范围内；

所述关限位器设置在限位块往液压腔室相反方向移动的关预设位置的感应范围内。

进一步地，所述拉线传感器设置在液压腔室末端的外壁上；

所述固定架设置在液压活塞杆末端的外壁上。

进一步地，所述液压关断系统还包括两位五通电磁阀、关门进油管和开门进油管；

所述关门进油管一端和液压腔室相连，另一端和两位五通电磁阀的一出口相连；

所述开门进油管一端和液压腔室相连，另一端和两位五通电磁阀的另一出口相连。

进一步地，所述液压关断系统还包括与液压活塞杆外端相连的关断门，所述关断门随液压活塞杆一起运动。

进一步地，所述液压关断系统还包括两台油泵，两台油泵与两位五通电磁阀相连。

进一步地，所述DCS系统包括上位机和与上位机连接的逻辑运算控制器，所述逻辑运算控制器与就地控制柜相连；

进一步地，所述就地控制柜的电源与拉线传感器、两位五通电磁阀以及油泵相连。

采用本实用新型的有益效果是：本装置可以实时监控关断门的实际位置并根据需要精确控制关断门的开度，在关断门全开或全关后还可以切断控制回路，实现指令方向闭锁。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

图2是本实用新型的液压关断系统的结构示意图；

图3是本实用新型的就地控制柜的电气控制回路图；

图4是本实用新型的逻辑运算控制器的逻辑控制原理图。

附图标记说明：1-液压腔室、2-液压活塞杆、3-关断门、4、拉线传感器、5、固定架、6-限位块、7-开限位器、8-关限位器、9-关门进油管、10-开门进油管、11-两位五通电磁阀、DCS-上位机控制信号接收节点、VX-1-两位五通电磁阀线圈开指令、VX-2-两位五通电磁阀线圈关指令、S-指令按钮、K-开或关限位的中间继电器触点、Z-接线编号、Y-接线编号、F-接线编号。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的介绍，但不作为对本实用新型的限定。

参考图1所示的本实用新型的结构原理图，该装置包液压关断系统、用于控制液压关断系统电气回路的就地控制柜以及与就地控制柜相连接的DCS系统。其中，DCS系统包括上位机和与上位机连接的逻辑运算控制器，逻辑运算控制器与就地控制柜相连。

上位机将控制命令下发到逻辑运算控制器，逻辑运算控制器经逻辑运算后将控制信号发送给就地控制柜，就地控制柜接收到控制信号后驱动液压关断系统工作，液压关断系统将关断门的位置信号实时上传给DCS系统，并在上位机显示界面上显示关断门的实际位置。

如图2所示的液压关断系统，包括液压腔室、与液压腔室相连的液压活塞杆、用于检测液压活塞杆移动位移的位返装置，位返装置设置在液压腔室和液压活塞杆上，该液压腔室控制液压活塞杆的移动，该位返装置将检测到的液压活塞杆的移动位移转化为关断门的位置信号上传到DCS系统。

位返装置包括拉线传感器和固定架，拉线传感器设置在液压腔室的外壁上，优选设置在液压腔室末端的外壁上，固定架设置在液压活塞杆上，优选设置在液压活塞杆末端的外壁上，进一步优选与限位块相对设置，拉线传感器和固定杆通过拉线相连。

当液压活塞杆移动时，带动固定架一起移动，固定架与拉线传感器之间的拉线长度发生变化，对应拉线传感器检测到的电流量发生变化，拉线传感器将该电流量上传到逻辑运算控制器，逻辑运算控制器将该电流量转换为模拟量开度并显示在上位机显示界面中，模拟量开度即关断门的实际开度。例如，拉线传感器检测到的电流量为4mA-20mA,逻辑运算控制器将该范围内的电流量转换为0-100％模拟量开度显示并显示在上位机显示界面中。

以当前DCS系统显示关断门20％开度为例，若要将关断门开到30％位置，只需在上位机系统画面操作端输入30％开度指令，则经逻辑运算控制器逻辑控制运算后将对就地控制柜下发开指令，控制柜回路接通后电磁阀开指令线圈带电，关断门在液压杆带动下移动，液压杆上的拉线传感器将实时开度位返信号送至上位机DCS系统，上位机逻辑判断位返信号与30％指令相同时，即到达预定位置时，上位机逻辑及时断开控制开指令线圈的信号，电磁阀失电，关断门保持当前位置。

进一步地，该液压关断系统还包括用于监测液压活塞杆移动的限位装置。具体地，该限位装置包括限位块、开限位器和关限位器，限位块设置在液压活塞杆末端的外壁上，开限位器设置在限位块往液压腔室方向移动的开预设位置的感应范围内，优选设置在该开预设位置的下方，该开预设位置表示关断门开度达到100％时，限位块所在位置；关限位器设置在限位块往液压腔室相反方向移动的关预设位置的感应范围内，优选设置在该关预设位置的下方，该关预设位置表示关断门开度为0％时，限位块所在的位置。

开限位器是作为当关断门开度达到100％时为防止关断门继续移动损坏设备而设置的保护器，关限位器是作为当关断门开度达到0％时为防止关断门继续移动损坏设备而设置的保护器，限位块是固定在液压活塞杆上的一个磁性杆，随液压活塞杆实时运动。限位装置的工作原理是：当运动到开限位器/关限位器上方时，磁性杆与开限位器/关限位器位置平行，限位器内部电路判断该回路已接通，限位器将关闭信号发送给就地控制柜电气回路，该信号作用到电气回路上，并切断该电气回路电源，实现指令方向闭锁。

进一步地，该液压关断系统还包括两位五通电磁阀、关门进油管和开门进油管，关门进油管一端和液压腔室相连，另一端和两位五通电磁阀的一接口相连；开门进油管一端和液压腔室相连，另一端和两位五通电磁阀的另一接口相连。

两位五通电磁阀的开、关由就地控制柜电气回路控制，以就地控制柜控制两位五通电磁阀开为例，当就地控制柜向两位五通电磁阀发送开指令时，两位五通电磁阀接通油路使开门油管路过油并进入到液压腔室，推动液压腔室内的油向关门进油管方向移动，同时两位五通电磁阀驱动关门进油管路油被释放掉，液压腔室左右侧油量压力不对称将带动活塞杆向开方向运动，液压活塞杆带动液压关断门向开方向运行，当开度达到100％，即限位块移动到开限位器时，开限位器切断就地控制柜电器回路电源，两位五通电磁阀失电动作，机械部分切断油路，液压腔室两侧油路固定并保持当前位置，液压活塞杆运动停止，关断门运动停止。

就地控制柜控制着液压关断系统的整个电气控制回路，并与逻辑运算控制器相连接，如此实现就地、远方操作切换，当上位机通过逻辑运算控制器向就地控制柜发送控制信号时，就地控制柜根据控制信号控制两位五通电磁阀线圈的开、关，两位五通电磁阀线圈开、关推动液压关断系统机械运动，从而控制关断门的开度；液压关断系统的限位装置在关断门开度达到100％或0％时，还可切断就地控制柜的控制回路，同时在上位机报警，实现指令方向闭锁，防止机械损坏。

该液压关断系统还包括两台油泵，两台油泵通过油管路与两位五通电磁阀相连，为液压关断系统提供动力油。

如图3所示的电气控制回路图，该电气图是对1至6门设计的控制回路，将传统的一拖二控制形式改为对每一关断门的单一操作，并对每一关断门的控制设置单独的操作按钮。图3中，DCS为上位机控制信号的接收节点，VX-1为两位五通电磁阀开指令线圈，VX-2为两位五通电磁阀关指令线圈，S为指令按钮，K为开或关限位的中间继电器触点，Z、Y、F为现场接线用编号。

以图3中对1门摇起控制(开)为例，DCS系统向就地控制柜发送对1门摇起(开)的控制信号至DCS控制信号的接收节点，该节点处的开关闭合，回路导通，液压关断系统中的两位五通电磁阀工作，关断门开；当关断门开度达到100％时，限位装置发出开到位信号，中间继电器触点K201断开，电气控制回路断开，液压关断系统中的两位五通电磁阀失电，关断门停止移动。

上位机处配置有画面组态，该画面组态用于显示对逻辑运算控制器下发的控制指令，由操作人员在上位机处将控制指令下发到逻辑运算控制器中，逻辑运算控制器进行逻辑运算控制后将控制信号发给就地控制柜，就地控制柜再控制两位五通电磁阀的动作，由两位五通电磁阀驱动关断门动作。

进一步地，画面组态还用于显示液压关断系统的远方/就地状态提示信号及限位信号，以便工作人员掌控对关断门的控制状态。

优选的，该控制指令以文字和/或图形和/或数字的方式显示在上位机显示界面中；

优选的，提示信号以文字和/或图形和/或数字的方式显示在上位机显示界面中。

逻辑运算控制器处配置有逻辑组态，逻辑组态用于对液压关断门进行精确位置控制，以及对位返装置上传到上位机的位置信号进行逻辑运算处理，逻辑运算控制器即工业控制器。

由操作员人在上位机的画面组态中下发控制指令给DCS系统逻辑运算控制器，同时DCS系统上位机的电脑中记录这个指令操作，用于对操作记录进行事后查询和问题分析，逻辑运算控制器经逻辑控制运算后，确定是否下发指令以及下发开还是关指令，指令下发后再通过就地控制柜到达关断门系统，驱动关断门动作。

优选的，为避免小开度时两位五通电磁阀频繁动作造成两位五通电磁阀烧毁，逻辑中将指令偏差死区放大到±2.5％，以达到精确控制的目的。

Claims (10)

1.一种干排渣关断门控制装置，包括：液压关断系统、用于控制液压关断系统电气回路的就地控制柜以及与就地控制柜相连接的DCS系统，其特征在于：所述液压关断系统包括液压腔室、与液压腔室相连的液压活塞杆、用于检测液压活塞杆移动位移的位返装置，所述位返装置设置在液压腔室和液压活塞杆上。

2.根据权利要求1所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述位返装置包括拉线传感器和固定架；

所述拉线传感器设置在液压腔室上；

所述固定架设置在液压活塞杆上；

所述拉线传感器和固定架通过拉线相连。

3.根据权利要求1所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述液压关断系统还包括用于监测液压活塞杆移动的限位装置。

4.根据权利要求3所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述限位装置包括限位块、开限位器和关限位器；

所述限位块设置在液压活塞杆末端的外壁上；

所述开限位器设置在限位块往液压腔室方向移动的开预设位置的感应范围内；

所述关限位器设置在限位块往液压腔室相反方向移动的关预设位置的感应范围内。

5.根据权利要求2所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述拉线传感器设置在液压腔室末端的外壁上；

所述固定架设置在液压活塞杆末端的外壁上。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述液压关断系统还包括两位五通电磁阀、关门进油管和开门进油管；

所述关门进油管一端和液压腔室相连，另一端和两位五通电磁阀的一出口相连；

所述开门进油管一端和液压腔室相连，另一端和两位五通电磁阀的另一出口相连。

7.根据权利要求6所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述液压关断系统还包括与液压活塞杆外端相连的关断门，所述关断门随液压活塞杆一起运动。

8.根据权利要求7所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述液压关断系统还包括两台油泵，两台油泵与两位五通电磁阀相连。

9.根据权利要求1所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述DCS系统包括上位机和与上位机连接的逻辑运算控制器，所述逻辑运算控制器与就地控制柜相连。

10.根据权利要求1所述的一种干排渣关断门控制装置，其特征在于，所述就地控制柜的电源与拉线传感器、两位五通电磁阀以及油泵相连。