自動(dòng)控制技術(shù)在電廠供熱改造中的應(yīng)用

魏 斌,王秋月（.江蘇海外集團(tuán)國際技術(shù)工程有限公司 ;.南京蘇夏工程設(shè)計(jì)有限公司,南京 0036）

自動(dòng)控制技術(shù)在電廠供熱改造中的應(yīng)用

魏 斌1,王秋月2
（1.江蘇海外集團(tuán)國際技術(shù)工程有限公司 ;2.南京蘇夏工程設(shè)計(jì)有限公司,南京 210036）

為了保證電廠供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，必須采用合理的自控控制技術(shù)。通過供熱改造項(xiàng)目的對比分析，對各種供熱方式提出具體的控制方案。

控制；調(diào)節(jié)原理；聯(lián)鎖；自動(dòng)切換

0 引言

目前,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,熱電聯(lián)產(chǎn)、將純凝發(fā)電機(jī)組改造為供熱機(jī)組是節(jié)約能源、減少環(huán)境污染的重要措施之一。為了保證電廠供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，必須采用合理的自控控制技術(shù)。電廠供熱改造一般采用電廠原有機(jī)組DCS系統(tǒng)或者新建PLC系統(tǒng)完成控制要求。

1 減溫減壓控制

一般采用減溫減壓器完成對蒸汽溫度、壓力雙減的效果，在供熱改造設(shè)計(jì)中，再熱熱端一般都需要進(jìn)行減溫減壓，其他抽汽管道根據(jù)供熱站不同的參數(shù)要求進(jìn)行配置。

在減溫減壓器出口蒸汽管道上設(shè)置溫度、壓力檢測儀表，溫度、壓力參數(shù)進(jìn)入控制系統(tǒng)，溫度調(diào)節(jié)閥設(shè)置在減溫水管道，壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置在進(jìn)口蒸汽管道上，通過單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對蒸汽溫度、壓力進(jìn)行雙減。

2 壓力匹配器控制

由于壓力匹配器采用的是蒸汽噴射的原理，采用高參數(shù)的蒸汽作為驅(qū)動(dòng)蒸汽，通過蒸汽噴射原理把吸入的低參數(shù)蒸汽壓力提升到供熱所需要的壓力，經(jīng)濟(jì)效益更好，故在工況合適的情況下，多采用此種改造方式。

在壓力匹配器出口蒸汽管道上設(shè)置壓力檢測儀表，壓力參數(shù)進(jìn)入控制系統(tǒng)，壓力調(diào)節(jié)閥為設(shè)備自帶，通過單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對出口蒸汽壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

目前在壓力匹配器調(diào)節(jié)方案中，尚未引入其他調(diào)節(jié)復(fù)雜控制系統(tǒng)，供熱改造受限與供出蒸汽參數(shù)恒定，機(jī)組負(fù)荷不定，同時(shí)高壓蒸汽抽吸低壓蒸汽的抽吸比由設(shè)備決定，故根據(jù)壓力匹配器出口蒸汽壓力調(diào)節(jié)高壓蒸汽量，能夠達(dá)到調(diào)節(jié)要求。目前，尚未有足夠運(yùn)行參數(shù)作為改進(jìn)控制方案的基礎(chǔ)。

表1 300MW機(jī)組在額定（THA）純凝工況運(yùn)行各段抽汽參數(shù)與抽汽量

3 抽汽控制

徐州華鑫發(fā)電有限公司供熱改造工程為2×300MW供熱改造項(xiàng)目，分別從單臺機(jī)組的冷再、熱再、中排抽汽，通過壓力匹配器后進(jìn)入供熱聯(lián)箱對外供熱（表1）。

（1）中排抽汽改造需由汽輪機(jī)廠家對中低壓聯(lián)通管進(jìn)行更換，故中排抽汽控制由汽輪機(jī)廠家設(shè)計(jì)、施工。對中低壓聯(lián)通管加裝調(diào)節(jié)蝶閥，保證閥前壓力，壓力調(diào)節(jié)由汽機(jī)DEΗ系統(tǒng)完成。中排抽汽切除由液動(dòng)快關(guān)門完成，切除條件包括1)汽輪機(jī)跳閘；2)發(fā)變組跳閘。；3)OPC動(dòng)作；4)機(jī)組負(fù)荷低于供熱最低允許負(fù)荷；（2）冷再、熱再抽汽改造。對于2臺機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，由于各機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷不同，抽汽參數(shù)也不一樣，故在冷再、熱再抽汽管道上設(shè)置壓力調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥根據(jù)閥后壓力做定值調(diào)節(jié)， 2臺機(jī)組調(diào)節(jié)后的蒸汽再進(jìn)入中壓聯(lián)箱。冷再、熱再管道抽汽切除的工況與中排基本一樣，熱再管道抽汽溫度約537℃，管材使用合金鋼，進(jìn)入減溫器減溫至330℃，減溫器后管材20#，為防止減溫器故障引起減溫器后管道超溫，設(shè)置減溫器后管道超溫聯(lián)鎖，當(dāng)溫度超過400℃聯(lián)鎖切除熱再抽汽快關(guān)閥；（3）各抽汽管道均安裝流量計(jì)，同時(shí)考慮溫壓補(bǔ)償。表1中已列出各抽汽管道的允許最大抽汽量，超限供汽可能對機(jī)組運(yùn)行造成危害，在DCS系統(tǒng)設(shè)置各抽汽管道流量上限報(bào)警，由操作員對報(bào)警工況進(jìn)行處理。流量超限一般不進(jìn)入聯(lián)鎖系統(tǒng)，由于供熱方式是以熱定電，首先應(yīng)保證熱用戶的蒸汽使用，同時(shí)考慮到流量計(jì)量的誤差，故抽汽流量控制由操作員手動(dòng)控制完成。

4 熱備用機(jī)組的自動(dòng)切換

多臺機(jī)組供熱改造，一般分為主力供熱機(jī)組和備用供熱機(jī)組，主力供熱機(jī)組在大修或者故障情況下，需由備用機(jī)組承擔(dān)供熱任務(wù)。故障時(shí)，熱備用的管道需及時(shí)投入供熱狀態(tài)，供熱管道的自動(dòng)切換由安裝在各管道上的閥門實(shí)現(xiàn)。

望亭發(fā)電廠燃煤機(jī)組供熱改造工程的11機(jī)組為主力供熱機(jī)組，供熱聯(lián)箱分別接出DN800中壓蒸汽管道和DN900低壓蒸汽管道。正常工況下，中壓氣源由11#機(jī)組的熱再與中排通過壓力匹配器供至中壓聯(lián)箱，低壓氣源由11#機(jī)組中排減溫后供至低壓聯(lián)箱。14#機(jī)組、3#機(jī)組和4#機(jī)組改造完成了多跟熱備用管道，當(dāng)11#機(jī)組故障時(shí)，低壓氣源由3#、4#機(jī)組備汽母管補(bǔ)充；中壓氣源由14#機(jī)組熱再與3#、4#機(jī)組備汽母管通過壓力匹配器補(bǔ)充，同時(shí)還考慮了壓力匹配器故障、其他機(jī)組故障等多種供熱方式。當(dāng)供熱機(jī)組故障，原供汽管道閥門聯(lián)鎖關(guān)閉，熱備機(jī)組的閥門與原供汽管道閥門開關(guān)狀態(tài)、本機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)聯(lián)鎖，依此類推，通過閥門的聯(lián)鎖完成各供汽機(jī)組的自動(dòng)切換。

5 結(jié)論

通過自動(dòng)控制技術(shù)在電廠供熱改造中的應(yīng)用，保證了機(jī)組的安全和供熱系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，合理的選擇調(diào)節(jié)、控制方式更能保證供熱管道的穩(wěn)定，自動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)行在電廠供熱改造中起到了至關(guān)重要的作用。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.159