熱工自動化控制在煤矸石發(fā)電廠中的相關(guān)設(shè)計研究

李照亮

摘 ?要：科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的全面飛速發(fā)展，電力核心技術(shù)全面推動了我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)步發(fā)展，電力技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展全面提升了我國電力企業(yè)尤其是發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。目前在煤矸石發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組中引進(jìn)了熱工自動化控制技術(shù)，隨著煤矸石發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組數(shù)量的增加，作為整個煤矸石發(fā)電廠安全運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，熱工自動化控制技術(shù)越發(fā)不可缺少。文章針對熱工自動化控制在煤矸石發(fā)電廠中的相關(guān)設(shè)計進(jìn)行研究，以期為我國煤矸石發(fā)電廠的發(fā)展提供簡單的借鑒。

關(guān)鍵詞：熱工自動化控制;煤矸石發(fā)電廠;設(shè)計;研究

中圖分類號：TM621.6 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）02-0016-01

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組數(shù)量增加，煤矸石發(fā)電廠已成為我國重要的發(fā)電系統(tǒng)之一。而熱工自動化控制技術(shù)在煤矸石發(fā)電廠生產(chǎn)中的應(yīng)用也日益重要，是不可缺少的基礎(chǔ)。同時，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展也推動著熱工自動化控制技術(shù)繼續(xù)快速地“成長”，而熱工自動化控制技術(shù)的發(fā)展為煤矸石發(fā)電廠的發(fā)電提供了便利。所以，筆者在此針對熱工自動化控制在煤矸石發(fā)電廠中的相關(guān)設(shè)計進(jìn)行研究，以期為我國煤矸石發(fā)電廠的發(fā)展提供借鑒。

1 ?熱工自動化控制在煤矸石發(fā)電廠應(yīng)用中的主要功能

1.1 ?有效地維持整個機(jī)組的穩(wěn)定性

熱工自動化控制在煤矸石發(fā)電廠的是使所有的機(jī)組位于自動化系統(tǒng)的控制下，使各項系數(shù)都維持在正常范圍內(nèi)。利用自動化系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)組的控制可以有效避免之前人工控制時容易產(chǎn)生的各種錯誤。

1.2 ?安全系數(shù)高，減少錯誤，降低故障率

熱工自動化控制使機(jī)組的安全系數(shù)提高，安全有保障，同時減少了操作出現(xiàn)錯誤的幾率，故而降低出現(xiàn)故障的幾率，變相減少了修復(fù)故障的時間和經(jīng)濟(jì)付出。從大方面來看，發(fā)電廠出現(xiàn)故障勢必會導(dǎo)致城市用電出現(xiàn)問題，影響國民生活和生產(chǎn)，同時帶來經(jīng)濟(jì)損失。降低故障率，等于節(jié)約成本，為整個國家的經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。

1.3 ?減少參加工作的人員數(shù)目，提升工作的效率

熱工自動化控制系統(tǒng)將鍋爐、機(jī)組、電力集聚在一體實(shí)現(xiàn)整體控制，為控制人員的操作降低了難度，也使得人員換班制度的實(shí)施更加便捷。這樣使參加工作的人員數(shù)目大量減少，但是工作的效率卻大大提高，因為工作的強(qiáng)度降低了，不需要像以前那么多的監(jiān)督管理人員和檢查修理員工。

1.4 ?為電廠的信息集中化管理提供可能

由于熱工自動化控制系統(tǒng)的各個部分都可變成數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，所以可實(shí)現(xiàn)電廠的數(shù)據(jù)信息互通，為電廠的集中管理提供可能。

2 ?熱工自動化控制系統(tǒng)在煤矸石發(fā)電廠中的設(shè)計

熱工自動化控制系統(tǒng)體現(xiàn)在發(fā)電廠中的各個環(huán)節(jié)主要是可以自動進(jìn)行檢測、自動調(diào)節(jié)、順序控制、自動報警和保護(hù)。

2.1 ?在煤矸石發(fā)電廠的發(fā)電過程中所采用的熱工自動化

控制系統(tǒng)的簡要概述

如果將熱工自動化控制系統(tǒng)運(yùn)用于煤矸石發(fā)電廠中，那么該類發(fā)電廠的燃?xì)忮仩t的整體的可運(yùn)行規(guī)模相較于之前會有明顯改變，如果可行規(guī)模為每小時4×75 t中溫中壓，那么，即使加上打孔抽氣的汽機(jī)，中溫中壓中的空氣冷卻的功率也只需2×25 MW，耗電量明顯下降。熱工自動化控制系統(tǒng)主要運(yùn)用于發(fā)電系統(tǒng)中的燃?xì)忮仩t中，同時還運(yùn)用于汽機(jī)和空氣冷卻系統(tǒng)以及除氧給水部分。

熱工自動化控制系統(tǒng)的最突出的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在，整個機(jī)組本身自帶著基本負(fù)荷，在運(yùn)行過程正它能自動調(diào)節(jié)負(fù)荷峰值，在發(fā)電廠的主蒸汽系統(tǒng)，和主給水系統(tǒng)中都采用母管制，為了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，5臺大容量電動給水泵都會配備給相應(yīng)的系統(tǒng)，和主給水系統(tǒng)相類似，熱力系統(tǒng)也主要采用切換母管制，除此之外，汽機(jī)只要利用四級回?zé)嵯到y(tǒng)，而在燃?xì)忮仩t中，燃料主要是高爐、焦?fàn)t和轉(zhuǎn)爐煤氣。

2.2 ?熱工自動化控制系統(tǒng)的主要控制形式

在煤矸石發(fā)電廠的整體工程設(shè)計中，包括可兩個集中控制中心，兩個電子設(shè)備間。1號集中控制中心主要是設(shè)置在主廠房的B-C列中的3號和4號柱中間，2號集中控制中心則主要設(shè)置在主廠房B-C列中的7號和8號柱中間，控制室的高度標(biāo)準(zhǔn)主要和汽機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)層保持一致。兩個電子設(shè)備間的設(shè)置于集中控制中心略有不同，1號電子設(shè)備間主要分布在主廠房的B-C列中2號到5號柱中間，2號電子設(shè)備間分布在主廠房的B-C列6號到9號柱中間，它的高度標(biāo)準(zhǔn)固定為4.20 m。熱工檢修間一般就分布在電子設(shè)備間的旁邊，主要是便于就近進(jìn)行電子設(shè)備的檢修。熱力配電盤設(shè)置對不同的設(shè)備又呈現(xiàn)不同分布，鍋爐的熱力配電盤設(shè)置一般會分布在控制室外，而汽機(jī)的熱力配電盤設(shè)置則分布在汽機(jī)平臺里接近欄桿的位置，而公用系統(tǒng)的熱力配電盤設(shè)置則分布在靠近電纜溝的位置。一臺工業(yè)電視用于兩臺鍋爐的爐腔火焰，另一臺工業(yè)電視則用于兩臺鍋爐的汽包水位，它們所顯示的圖像一般都會通過視頻切換器進(jìn)行切換。

2.3 ?熱工自動化控制系統(tǒng)的選配

熱工自動化系統(tǒng)主要利用分散控制系統(tǒng)（DCS）來進(jìn)行運(yùn)行和操作，它的具體功能系統(tǒng)分為以下幾類：

①模擬量控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要在DCS系統(tǒng)內(nèi)完成，它能實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠工程各設(shè)備的壓力、水位或者溫度實(shí)現(xiàn)自動化控制，提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

②數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）。該系統(tǒng)主要運(yùn)用于采集和處理重要測點(diǎn)和設(shè)備運(yùn)行過程中的信號，保證及時有效地為發(fā)電或變電程序中的運(yùn)行人員提供相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，從而能保證機(jī)組安全高效低運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)異常時，它能及時發(fā)出警報，保證了機(jī)組運(yùn)行的安全系數(shù)。

③輔機(jī)順序控制系統(tǒng)（SCS）。為了減少操作人員在機(jī)組的啟動，停止和運(yùn)行過程中的常規(guī)操作，一般設(shè)各類子組：鍋爐燃?xì)庀到y(tǒng)，鍋爐定期排污系統(tǒng)，電動給水泵組，高壓加熱器系統(tǒng)，空冷系統(tǒng)，其它控制系統(tǒng)等。

④輔機(jī)聯(lián)鎖。它主要表現(xiàn)為：當(dāng)汽包水位達(dá)到規(guī)定值，它就會自動與汽包事故放水門實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。除氧器水位達(dá)到規(guī)定值，也會也相應(yīng)的事故防水門實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。

⑤停爐保護(hù)和汽機(jī)保護(hù)。當(dāng)汽包水位超出零界點(diǎn)，或者爐膛的壓力不正常時，引風(fēng)機(jī)停止工作，MFT動作，負(fù)荷過大的機(jī)組的汽輪機(jī)保險絲熔斷，跳閘，這些異常情況都會產(chǎn)生停爐保護(hù)。當(dāng)軸向位移和軸振過大，汽機(jī)的運(yùn)行速度超出正常水平。潤滑油的壓力指數(shù)低，發(fā)電機(jī)主保護(hù)開始動作，推力瓦的溫度過高，軸承出現(xiàn)回油時，這些異?，F(xiàn)象就會在系統(tǒng)中自動啟動汽機(jī)保護(hù)。

3 ?結(jié) ?語

在如今競爭日益激烈的社會中，電力行業(yè)也不可避免地在進(jìn)行競爭，如何在競爭中立足及穩(wěn)定發(fā)展，顯而易見，熱工自動化控制是贏的必要手段。煤矸石發(fā)電廠應(yīng)該要站在自身的發(fā)展實(shí)際的基礎(chǔ)上，將熱工自動化控制完美地應(yīng)用在生產(chǎn)和運(yùn)行中，將煤矸石發(fā)電廠的生產(chǎn)、運(yùn)轉(zhuǎn)和安全調(diào)節(jié)好，為系統(tǒng)貢獻(xiàn)力量，創(chuàng)造出電力生產(chǎn)和技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)的新方法和新途徑。煤矸石電廠熱工自動化技控制設(shè)計和其他工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計一樣，應(yīng)不斷在相關(guān)學(xué)科和技術(shù)中基礎(chǔ)上迅速發(fā)展和完善。這樣新的控制設(shè)計理論也才能不斷地被運(yùn)用到實(shí)際的控制設(shè)計中，以適應(yīng)電力市場競爭機(jī)制。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王鵬.煤矸石發(fā)電廠熱工自動化控制設(shè)計探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，（6）.

[2] 顧宏斌.探析火電廠中熱工自動化控制的應(yīng)用和發(fā)展[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，（4）.

[3] 劉艷麗.談熱工自動化控制在火電廠的應(yīng)用及發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2012，（10）.

[4] 舒艷杰.淺談如何提高電廠熱工自動化水平[J].科技與企業(yè)，2013，（1）.

[5] 王波.淺談新時期熱工自動化系統(tǒng)在電力行業(yè)的應(yīng)用[J].山西青年，2013，（9）.