[摘 要]我国的电力建设事业发展迅速，火火力电厂规模和电网装机容量不断扩大。在火力电厂扩建过程中，输煤系统作为火力发火力电厂重要的辅助系统，它的建设及关系到整个工程的投资。又关系到扩建后机组运行的安全。稳定火力电厂设备及其控制系统也发生了很大的变化。许多大型工矿设备在火力电厂输煤系统中得到广泛应用。且多数具备自动或半自动功能，比如翻车机、斗轮机、入场煤采样机、入炉煤采样机和环式给煤机等都有各自的控制系统通过引进消化国外先进技术。使得新建火力电厂的主机设备已经勿庸置疑地达到了国际上的先进技术水平如何组织和管理好这些大型设备，使整个输煤系统在最高效率状态下运行，是国内火火力电厂输煤专业发展中需要解决的首要问题。输煤系统是火力发火力电厂的重要组成部分。目前国内火火力电厂输煤自动控制系统控制方法欠合理性。改进后的优化控制方法提高了火力电厂输煤控制系统的合理性、安全性。本文通过厂输煤系统中上煤方式算法研究。解决了输煤系统中输煤路径最短的优化问题。
　　中图分类号：TG126 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0001-01
　　一.火力电厂输煤系统
　　火力电厂输煤系统是将翻车机。卸船机。斗轮机等设备运输的燃煤，经过皮带给煤机。叶轮给煤机等给煤设备，由皮带机。碎煤机等送到煤仓间，由卸煤器给每个煤仓卸煤。输煤系统主要受控设备为给煤机。皮带机。碎煤机，卸煤器及煤源设备。火力电厂输煤系统的程序控制主要分为上煤和上煤控制，本文主要研究的是上煤控制的优化，即对皮带机以及沿线设备的控制，包括运行方式。联锁条件等，上煤控制主要完成对筒仓和煤仓上煤方式的控制。一般来讲上煤控制的好坏是程控系统的关键，与上煤方式与设备硬件的选择有着很大的关系在现今的火力发火力电厂的输煤系统中，都是采用的传统的上煤方式，包括顺序上煤。超低煤仓优先上煤。余煤上煤以及人工干预上煤等。顺序上煤，即从前一煤斗转换到后一煤斗来上煤，有满煤。定时定量三种依据。满煤上煤是控制犁煤器落下上煤直至该煤仓煤量满，此種依据的最大弊端在于容易使后面得煤斗等待时间长，使多个煤斗空斗告急。定时上煤是控制每个犁煤器在下位的时间，使犁煤器在落下上煤一段时间以后自动抬起，下一个犁煤器落下继续上煤，如此循环往复，直至煤仓配满，此种上煤方式实现起来很简单，但是必须包含满煤切换的功能。定量上煤是通过监督每个煤仓煤量的多少来控制犁煤器在下位的时间，这样周而复始的上煤，此种上煤方式实现起来很复杂；超低煤仓优先上煤，即当某一煤仓出现低位或超低位煤位信号时，与此相应的犁煤器落下上煤，直至低位或超低位煤位信号消失，再转回原来的上煤过程；余煤上煤，即当所有煤仓出现高煤位信号发出程序停机0指令或是人为发出正常停机指令时，供煤设备停机，程序将皮带上的余煤均匀的分配给每个煤仓；人工干预上煤，即在主机停止工作，操作台上仅有煤仓煤位显示的情况下，这时操作人员可在现场进行控制，这种方式通常是在系统故障或检修的时候采用。
　　1.1 上煤系统
　　在上煤过程中，程序要对输入的煤位进行判断，当某一煤仓出现高煤位信号时，其相对应的犁煤器就不再参与上煤，程序自动跳过该犁煤器，并且发出高低煤位信号报警到模拟屏或报警器。另外，程序中还应该有设立检修仓和尾仓的功能，用来判断在上煤过程中自动跳过检修仓以及不再对尾仓进行上煤。在现今火力发火力电厂输煤系统中的上煤路径选择上，目前方式选择有固定式和组合式两种。固定式是将几种上煤路径方案在程序中作好，上煤操作时在控制台土运行人员可以按代表相应方案的按钮，程序将启动相关的皮带和沿线设备；组合式是由运行人员根据上煤路线选择经过的位置按钮，（一般是选择挡板位置）通过一系列的位置组合来确定上煤路径。相比之下组合式上煤路径选择方式自由度更大，也更为直观，现己普遍采用，.在组合式设计中，要设计一段/程选错误校验0程序，用来检查由于运行人员的失误而造成的路线选择错误。当上煤路线确定以后，程序就按照联锁条件依次按照逆煤流方向启动相应设备，首先启动最后一条皮带及相关设备，当判定正常后再启动下一条皮带直至第一条皮带，当确认路线正常运行后，在投入供煤设备如给煤机开始供煤。当供煤完成后或人为发出程序停机时，程序按顺煤流方向延时停机，至此，正常的程控上煤完成。当在上煤过程中设备发生故障时，程序将根据故障的轻重发出报警信号或进行设备的联锁跳闸。
　　二.上煤方式算法研究
　　本文研究对象是火火力电厂输煤控制系统，具体设定一共有n个煤仓以及对应的犁煤器，编号依次为1，2，，，n，每个煤仓的煤位依次为Ll（）t，LZ（）t，，，L。（）t，煤位下降速度依次为LdI，LdZ，，，Ld。；各个煤仓低煤位报警值为Ld，超低煤位报警值为Ldd，高煤位报警值为Lg，煤仓横截面积为s。目前对于输煤的调度运行是有调度员人为选择的，由于这类系统对调度的实时性要求很高，在高密度运行的条件下将不能满足煤仓用煤运输高效。可靠的要求，且调度员个人的劳动强度很大，因此该单位运输部提出运行由计算机进行实时控制的要求。以下根据煤仓的运行特点，提出一种输煤系统的数学模型结构。煤仓在输煤系统中起着煤缓冲量的作用，煤仓的煤量与进煤量和出煤量有关，所以煤仓煤量的模型推导如下：
　　其中（z，））煤仓煤量z。初始时刻煤仓煤量凡，））皮带进煤量（c，））煤仓出煤量s一煤仓横截面面积
　　h一一煤仓高度L一一煤位高度对于第k号煤仓有：
　　对所有n个煤仓有：
　　对于每个煤仓的煤位高度L，有
　　对于所有n个煤仓的系统，由以上公式可以看出，只有当么.*（）t>著C*（）l时，才-能保证整个输煤系统的正常运作，是输煤系统的必要输入条件。建模中需要的相关数据有各个煤仓的体积系数（包括煤仓内径。高度等）。高煤位报警值。低煤位报警值。各个时刻每个煤仓煤位的高度。各个煤仓煤位下降速度。各个煤仓煤位在低煤位報警值以下的时间。对某一煤仓，如果目前犁煤器抬起不往该煤仓输煤，煤仓输煤的煤位低于指定煤位高度，即低煤位报警值Ld，则说明该煤仓处于紧急状态；如果煤仓煤位高于指定煤位高度，即低煤位报警值Ld，则说明该煤仓没有处于紧急状态。当某个煤仓煤位低于指定煤位高度，即低煤位报警值越多，则说明该煤仓的状态越紧急；相同的，如果某个煤仓煤位低于指定煤位高度时间越长，也说明该煤仓的状态越为紧急。因此在本文中设定了一个紧急系数J，定义这个紧急系数J为各个煤仓煤位低于低煤位报警值的时间与该煤仓该时刻实际煤位与低煤位报警值之差的乘积的总和。也就是说，这个紧急系数由两个因素决定，一个是每个煤仓煤位低于低煤位报警值的时间数，另一个是每个煤仓实际煤位与低煤位报警值之间的差值。文中对该模型的优化实现在于紧急系数J的最小。
　　通过厂输煤系统中上煤方式算法研究，解决了输煤系统中输煤路径最短的优化问题。改进后的优化控制方法提高了火力电厂输煤控制系统的合理性、安全性。
　　参考文献
　　[1] 常连生，吕跃刚.火力发火力电厂输煤系统及控制.华北电力大学（北京）.2012，l～6
　　[2] 吉奥丹诺.数学建模（叶其孝等译）.机械工业出版社.2010，165～193
　　作者简介
　　孙吉（1982-），女，籍贯吉林四平，硕士，工程师，从事火力发火力电厂输煤系统设计工作。