熱工自動(dòng)化控制在煤矸石發(fā)電廠中的相關(guān)設(shè)計(jì)研究

摘 要：近年來(lái)我國(guó)的科技水平取得了較大的發(fā)展，其電力技術(shù)的不斷改進(jìn)與完善也使得我國(guó)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到了迅速的提升，在一些煤矸石發(fā)電廠中也相繼引入了熱工自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。而隨著我國(guó)煤矸石發(fā)電廠其發(fā)電機(jī)組數(shù)量的進(jìn)一步增加，使得熱工自動(dòng)化控制技術(shù)在電力行業(yè)中的作用也變得越來(lái)越重要。該文就在煤矸石發(fā)電廠的正常運(yùn)作過(guò)程中，對(duì)其熱工自動(dòng)化控制的應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究分析。

關(guān)鍵詞：熱工自動(dòng)化控制 煤矸石發(fā)電廠 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（a）-0074-02

1 熱工自動(dòng)化控制技術(shù)的作用分析

1.1 維持整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性

借助于熱工自動(dòng)化控制技術(shù)，可以讓煤矸石發(fā)電廠中的所有發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中能夠得到有效的控制，并且可以將各項(xiàng)工作系數(shù)維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。而借助于自動(dòng)化控制系統(tǒng)還可以有效避免人為操作中可能存在的各種人為因素而導(dǎo)致的錯(cuò)誤，并進(jìn)一步提升所有發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性。

1.2 安全系數(shù)較高，并能夠有效降低故障發(fā)生率

通過(guò)熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)還能夠讓機(jī)組的運(yùn)行安全系數(shù)得到有效提升，并使得故障發(fā)生的幾率得到進(jìn)一步降低。這樣就能夠降低該發(fā)電廠日常在修復(fù)故障時(shí)所需的人力成本與經(jīng)濟(jì)成本，并提升該發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。此外，故障發(fā)生率的降低，也能夠提升我國(guó)電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，并能夠給民眾們提供更加優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，并使得該電力企業(yè)獲得良好的社會(huì)效益。

1.3 提升工作效率

在熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，還能夠?qū)㈠仩t、機(jī)組與電力聚集在一起，并能夠?yàn)殡姀S的集中化管理提供一定的基礎(chǔ)。在該模式中，機(jī)組控制人員的操作難度以及工作內(nèi)容都能夠得到有效降低，并在一定程度上節(jié)省了生產(chǎn)過(guò)程中的人力成本。此外，熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)還能夠進(jìn)一步提升機(jī)組的管理效率，并促進(jìn)該電力企業(yè)得到進(jìn)一步發(fā)展。

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

2.1 熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)簡(jiǎn)述

在將熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)用在煤矸石發(fā)電廠的過(guò)程中，還需要使該類發(fā)電廠其燃?xì)忮仩t的整體運(yùn)行規(guī)模得到一定程度的改變。如果之前可行規(guī)模為每小時(shí)4×75 t中溫中壓，其空氣冷卻的功率則需要5×25 MW，其耗電量得到有效的下降。此外，在發(fā)電系統(tǒng)的燃?xì)忮仩t中運(yùn)用熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)，還能夠直接對(duì)空氣冷卻系統(tǒng)以及除氧給水環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行有效的控制。發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)作的過(guò)程中就會(huì)帶有基本負(fù)荷，而借助于熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)則能夠在日常運(yùn)行的過(guò)程中對(duì)負(fù)荷峰值進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。而在發(fā)電廠的主蒸汽系統(tǒng)之中，其多采用母管制來(lái)進(jìn)行作業(yè)，而為了確保整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，也就需要進(jìn)行電動(dòng)給水泵的設(shè)置，通過(guò)熱工控制系統(tǒng)則只需要進(jìn)行母管制的切換，就能夠取得一個(gè)良好的降溫控制效果。除此之外，汽機(jī)需要運(yùn)用四級(jí)回?zé)嵯到y(tǒng)就能夠得到良好的控制效果，而在燃?xì)忮仩t中，主要應(yīng)用的則是焦?fàn)t以及轉(zhuǎn)爐煤氣等燃料。

2.2 熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要控制形式簡(jiǎn)析

一般情況下，煤矸石發(fā)電廠的整體工程設(shè)計(jì)包含2個(gè)集中控制中心以及2個(gè)電子設(shè)備間，其中1號(hào)集中控制中心通常會(huì)設(shè)置在主廠房的B～C列中的3號(hào)與4號(hào)柱之間，而2號(hào)集中控制中心一般則設(shè)置在7號(hào)與8號(hào)柱之間。在日常運(yùn)行過(guò)程中一般會(huì)將控制室的高度標(biāo)準(zhǔn)與汽機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)車保持一致。此外，在煤矸石發(fā)電廠的電力設(shè)備間設(shè)計(jì)過(guò)程中，其與集中控制中心的設(shè)計(jì)還存在著較大的不同之處。其中1號(hào)電子設(shè)備間一般分布在主廠房B～C列的2號(hào)到5號(hào)柱之間，而2號(hào)電子設(shè)備間則設(shè)置在6號(hào)與9號(hào)柱之間，其高度的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)固定在4.20 m。

在進(jìn)行熱工檢修間的設(shè)備過(guò)程中，一般將其分布在電力設(shè)備間的旁邊，這樣就可以使得電力設(shè)備的檢修工作就近進(jìn)行，而在進(jìn)行熱力配電盤的設(shè)置過(guò)程中，則需要根據(jù)發(fā)電設(shè)備的不同來(lái)進(jìn)行針對(duì)性的配置模式選擇，比如鍋爐的熱力配電盤一般需要配置在控制室之外，而汽機(jī)的熱力配電盤則需要分布在汽機(jī)平臺(tái)之中，公用系統(tǒng)的熱力配電盤則需要設(shè)置在靠近電纜溝的位置上面。一臺(tái)工業(yè)電視用于2臺(tái)鍋爐的爐腔火焰，剩下的一臺(tái)工業(yè)電視則需要用于2臺(tái)鍋爐的汽包水位，其所顯示圖像也能夠借助于視頻切換器來(lái)進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換。

2.3 熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的選配

現(xiàn)階段的熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)多是運(yùn)用分散控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作，其具體功能體系主要包含以下幾種。

（1）模擬量控制系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要是在分散控制系統(tǒng)內(nèi)完成，借助于模擬量控制系統(tǒng)的合理運(yùn)用，能夠?qū)υ摪l(fā)電工程中各個(gè)設(shè)備的壓力、水位以及溫度進(jìn)行自動(dòng)化的控制，并借此來(lái)使得該煤矸石發(fā)電廠的設(shè)備運(yùn)行效率得到進(jìn)一步提升。

（2）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠?qū)﹄姀S設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的各種信號(hào)以及整個(gè)電廠系統(tǒng)中的重要測(cè)點(diǎn)所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行收集與處理。通過(guò)對(duì)這些收集到的信息進(jìn)行分析，也能夠?qū)Πl(fā)電程序中的運(yùn)行人員提供足夠多的信息以及數(shù)據(jù)，這樣也能夠確保該機(jī)組的高效運(yùn)行。而在機(jī)組出現(xiàn)了運(yùn)行故障的情況下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還會(huì)及時(shí)發(fā)出相應(yīng)警報(bào)，并指出出現(xiàn)故障的具體位置，這樣也能夠確保整個(gè)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中的安全系數(shù)。

（3）輔助順序控制系統(tǒng)：通過(guò)輔助順序控制系統(tǒng)能夠有效減少操作人員的一些常規(guī)操作，并減少該煤矸石電廠在運(yùn)行過(guò)程中所需的人力資本。一般在輔助順序控制系統(tǒng)中，會(huì)設(shè)立鍋爐燃?xì)庀到y(tǒng)、鍋爐定期排污系統(tǒng)以及高溫加熱系統(tǒng)等各種控制系統(tǒng)。

（4）輔機(jī)聯(lián)鎖：輔機(jī)聯(lián)鎖主要表現(xiàn)在汽包水位達(dá)到了規(guī)定值之后，就會(huì)自動(dòng)與汽包事故放水門實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。而當(dāng)除氧器水位達(dá)到了規(guī)定值之后，該熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)也會(huì)采取與事故放水門實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，并確保該設(shè)備能夠得以正常運(yùn)行。

（5）停爐保護(hù)以及停機(jī)保護(hù)：在煤矸石發(fā)電廠的運(yùn)行過(guò)程中，一旦汽包水位超出了零界點(diǎn)，或者在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了負(fù)荷過(guò)大、爐膛壓力不正常以及跳閘等異常情況時(shí)，都會(huì)直接導(dǎo)致該電廠難以得到正常運(yùn)行，在這種異常狀況下也就需要進(jìn)行停爐保護(hù)，并需要在解決完相關(guān)故障之后再進(jìn)行工作。而在運(yùn)行過(guò)程中如果汽機(jī)的運(yùn)行速度超過(guò)了正常運(yùn)行水平以及潤(rùn)滑油的壓力指數(shù)過(guò)低等情況下，其發(fā)動(dòng)機(jī)主保護(hù)就會(huì)開(kāi)始工作，并導(dǎo)致運(yùn)行溫度過(guò)高以及軸承出現(xiàn)回油等諸多狀況，在這些異常情況之下，也就需要對(duì)該發(fā)電機(jī)組進(jìn)行停機(jī)保護(hù)，并確保所有設(shè)備能夠得以正常運(yùn)行。通過(guò)停爐保護(hù)以及停機(jī)保護(hù)，能夠進(jìn)一步提升該煤矸石發(fā)電廠的運(yùn)行穩(wěn)定性，并有效減少安全事故的發(fā)生，從而進(jìn)一步提升該發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了一定的發(fā)展，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也變得越來(lái)越激烈，在這一情況下，就使得電力企業(yè)不得不進(jìn)一步提升自身的核心競(jìng)爭(zhēng)能力，只有這樣才能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下得以持續(xù)發(fā)展。而熱工自動(dòng)化控制作為煤矸石發(fā)電廠的一個(gè)主要發(fā)展途徑，就要求煤矸石發(fā)電廠能夠在自身的發(fā)展基礎(chǔ)上，在日常的生產(chǎn)與運(yùn)行過(guò)程中合理運(yùn)用熱工自動(dòng)化控制技術(shù)，并將該煤矸石發(fā)電廠的生產(chǎn)以及運(yùn)作進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，這樣就能夠取得一個(gè)良好的生產(chǎn)控制效果。此外，相關(guān)的電廠工作人員還需要對(duì)現(xiàn)有的熱工控制理論進(jìn)行不斷的創(chuàng)新以及完善，只有這樣才能夠充分符合現(xiàn)階段電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，并使得該電力企業(yè)能夠得以順利發(fā)展。

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