淺析火電廠熱工自動(dòng)化控制

趙子哲 張洪博 詹志文 張羽凡

摘 要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速運(yùn)行。推動(dòng)了電力能源的進(jìn)一步開發(fā)，促進(jìn)了電力企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行管理的多元化發(fā)展。火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)，是現(xiàn)代電力能源管理的重要環(huán)節(jié)。新形勢(shì)下，探索火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新與實(shí)踐，是保障電廠安全生產(chǎn)運(yùn)行的重要前提和保障。

關(guān)鍵詞：火電廠;熱工自動(dòng)化控制;研究分析

現(xiàn)代電力能源的多元化需求趨向。促進(jìn)了電力事業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)和發(fā)展，火電廠電力能源生產(chǎn)機(jī)組容量的增大，熱工自動(dòng)化程度的不斷提高，導(dǎo)致了電廠熱工監(jiān)控范圍不斷擴(kuò)大，使得熱工自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)在火電機(jī)組安全運(yùn)行中的作用極為重要。電廠熱工自動(dòng)化程度，應(yīng)根據(jù)電廠機(jī)組自身的容量特點(diǎn)以及電廠運(yùn)行管理水平等因素確定。隨著我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展和電力結(jié)構(gòu)的逐步調(diào)整與優(yōu)化，大型火電廠的熱工自動(dòng)化水平、控制方式以及管理模式，已經(jīng)成為現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的重要管理目標(biāo)。本文結(jié)合火電廠熱工自動(dòng)化管控現(xiàn)狀，分析了火電廠的熱工自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)踐策略。

一、電廠熱工自動(dòng)化控制的內(nèi)涵與特征

熱工自動(dòng)化技術(shù)是綜合運(yùn)用熱能工程控制理論技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及高智能型器械儀表，對(duì)火電廠相關(guān)熱能電力參數(shù)進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)和有效監(jiān)控，從而對(duì)電力生產(chǎn)過程進(jìn)行安全控制、優(yōu)化調(diào)配與科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行，降低消耗提高效益等目的的高新技術(shù)。電廠熱工自動(dòng)化控制主要是對(duì)鍋爐蒸汽設(shè)備以及輔助設(shè)施運(yùn)行的有效自動(dòng)控制，使機(jī)組生產(chǎn)自動(dòng)適應(yīng)工況變化，并在安全經(jīng)濟(jì)環(huán)境下正常運(yùn)行，熱工自動(dòng)化控制具有如下特征：

1設(shè)備智能化

隨著現(xiàn)代電力能源開發(fā)技術(shù)的綜合性提升，火電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)備，往往借助先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，配置了高智能型的機(jī)械儀表或精密元件，以便對(duì)電力生產(chǎn)的科學(xué)智能化管控。

2技術(shù)高新化

電廠熱工自動(dòng)化管理系統(tǒng)，一般運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，熱能工程技術(shù)和控制理論，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠相關(guān)熱能電力參數(shù)進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)和有效監(jiān)控，自動(dòng)化管理技術(shù)趨向高新化和綜合型發(fā)展。

二、火電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)一般是由檢測(cè)裝置、執(zhí)行設(shè)備和控制系統(tǒng)組成。由于火電廠熱力生產(chǎn)過程復(fù)雜，多數(shù)設(shè)備長(zhǎng)期處于高溫、高壓、易燃等惡劣環(huán)境下高速運(yùn)行，現(xiàn)代熱工控制系統(tǒng)往往還包括自動(dòng)報(bào)警與保護(hù)、自動(dòng)檢測(cè)和順序控制等內(nèi)容。

1 DCS系統(tǒng)

（1）單元機(jī)組實(shí)現(xiàn)了集中控制，電氣控制系統(tǒng)納入了DCS技術(shù)，單元機(jī)組電氣發(fā)變組和廠用高、低壓電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)DCS監(jiān)控。煙氣脫硝系統(tǒng)及汽機(jī)旁路系統(tǒng)的監(jiān)控納入機(jī)組DCS。

（2）兩臺(tái)機(jī)組的DCS之間設(shè)置公用網(wǎng)絡(luò)，并通過網(wǎng)橋聯(lián)接空壓機(jī)房、燃油泵房等廠用電公用系統(tǒng)，公用網(wǎng)絡(luò)可獨(dú)立設(shè)置的操作員站，或通過單元機(jī)組操作員站對(duì)公用系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

（3）機(jī)組操作臺(tái)上設(shè)有DCS、DEH操作員站及安全操作控制按鈕。當(dāng)DCS發(fā)生通信故障或操作員站故障時(shí)，可通過后備控制手段實(shí)現(xiàn)安全停機(jī)或停爐，達(dá)到自動(dòng)控制目的。

2輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

熱力輔助系統(tǒng)的監(jiān)控采用可編程控制器+交換機(jī)+人機(jī)接口方式，為滿足安裝、調(diào)試和初期運(yùn)行過渡需要，按照水、煤、灰三點(diǎn)設(shè)置調(diào)試終端兼臨時(shí)操作員站，正常運(yùn)行后轉(zhuǎn)移為集中控制室集中監(jiān)控。

3煙氣脫硫系統(tǒng)

煙氣脫硫系統(tǒng)的控制點(diǎn)，可與除灰系統(tǒng)合并設(shè)置控制室。煙氣脫硫控制系統(tǒng)采用PLC實(shí)現(xiàn)。煙氣脫硫系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控與報(bào)警保護(hù)等聯(lián)鎖信號(hào)，通過硬接線與機(jī)組DCS系統(tǒng)連接，以保證機(jī)組的正常運(yùn)行。

三、熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與問題

1熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著DCS在電廠中的廣泛應(yīng)用，其穩(wěn)定性、安全性、可靠性優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了機(jī)組設(shè)備可控性的日益提升，機(jī)組控制室布局、控制點(diǎn)的設(shè)置和控制方式都發(fā)生了根本性的變化。控制室位置和格局也日益多樣化：控制方式實(shí)現(xiàn)了單元控制室內(nèi)集中監(jiān)控，輔以水、煤、灰3個(gè)就地輔助監(jiān)控室，以滿足安裝、調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)巡視和異常工況處理的需要。

2熱工自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問題

當(dāng)前電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要存在的問題，表現(xiàn)在整體控制程度不高：熱工檢測(cè)及儀表工藝有待提高：安全監(jiān)控和保護(hù)裝置覆蓋面窄，功能不全：機(jī)組自動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)投入率低：程序控制投入使用少，執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在回差?？招谐蹋y門漏流，線性不好等問題：當(dāng)機(jī)組負(fù)荷快速、幅度增大時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)會(huì)對(duì)調(diào)解質(zhì)量產(chǎn)生很大的干擾。

四、熱工自動(dòng)化系統(tǒng)控制管理策略

1拓展技術(shù)資源，優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)管理開發(fā)

電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)，綜合技能性較強(qiáng)。充分整合拓展人才資源優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)熱工自動(dòng)化技術(shù)培訓(xùn)，提高熱控管理人員的綜合技能素質(zhì)，是現(xiàn)代電力企業(yè)熱工自動(dòng)化控制的管理需要。此外，采用技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠的熱控元件設(shè)備，優(yōu)化保護(hù)邏輯組態(tài)，對(duì)維護(hù)熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的安全可靠性具有重要意義。

2創(chuàng)新技術(shù)實(shí)踐，確保自動(dòng)化控制高效運(yùn)行

隨著現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速運(yùn)行，火電廠熱工自動(dòng)化控制管理，必須堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的原則，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)?？萍紕?chuàng)新，實(shí)現(xiàn)科學(xué)優(yōu)化和技術(shù)更新，立足于電力資源的合理開發(fā)基礎(chǔ)上，落實(shí)技術(shù)實(shí)踐措施，確保電廠熱工自動(dòng)化控制監(jiān)管系統(tǒng)的高效運(yùn)行。推動(dòng)電力企業(yè)電力能源的正常生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)。

五、結(jié)束語：

總之，火電廠熱工自動(dòng)化控制是現(xiàn)代電力企業(yè)開發(fā)與管理的重要方式。新形勢(shì)下，隨著新技術(shù)、新材料和新工藝的不斷開發(fā)與整合，科學(xué)優(yōu)化熱工自動(dòng)化控制管理技術(shù)，綜合提高熱工自動(dòng)化管理性能，對(duì)于促進(jìn)現(xiàn)代電力能源的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有著極為重要的保障作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]《火電廠熱控技術(shù)的更新與發(fā)展》高原寧夏電力2005.

作者簡(jiǎn)介：

趙子哲（1999年3月），性別：男，民族：漢族，籍貫（精確到市）：陜西省寶雞市麟游縣，學(xué)歷：本科在讀.