有关火电厂热工自动化技术之分析.pdf

GaaemI C 学术 耗煤量及锅炉运行效率 的简单计算，并能根据 室外气侯条件合理下达各项运行指标，正确指 导司炉工和维修人员进行经济合理的科学运行 。 目前，我国的供热系统运行管理和节能技 术水平 还相对比较落后，供热效率偏低、各种 能耗过大。因此，在这种情况下，进行供热技 术改进和运 行中节能降耗 的潜力都非常大。只 要根据具体 的实际供热现状、结合 当地的客观 条件制定出科学合理的供热运行节能技术方案， 并坚定不移地付诸于运行实践，就肯定能取得 事半功倍的明显效果。当然，仅靠供热企业 自 身的技术力量去独立编制供热运行节能技术方 案恐怕还有一定难度，但若是依靠科研设计部 门或专业的节能技术服务公司联合供热企业、 共 同一起编制符合当地实际情况 和企业 自身现 状 的供热运行节能技术方案，毋庸质疑，其节 能降耗的实际效果必定会更为突出。 5 ． 案例分析 北疆某城市的集中供热工程，当地的采暖 室外设计温度为一 2 4 ℃，采暖期室外平均温度 为 一9 ． 6 6 ℃。采暖期天数 1 6 5天。我院根据当 地的实际情 况和供热运 行中存在的具体 问题， 协助供热企业编制了符合 当地实际情况和企业 自身现状 的供热运行节能技术方案，并对不合 理的部分管道和换热站进行了必要 的更新和改 造，更换 了部分扬程偏高、功率过大 无效功 率过大的循环水泵，在热网的关键部位或换 热站内根据水力平衡计算的要求增设了必备的 检测、计量仪表 ，安装了调节设备和调压旁通 平衡短管。在城市环状热网建设 的同时对所属 2 2 座换热站和部分二次热网进行了重新优化组 合，大大提高了供热系统的水力稳定性，合理 有效地降低 了各热用户的失调度。为建立科学 合理的水力工况和供热运行初调节奠定了有利 条件。 在 实际运行过程 中，积极指导和配合供热 企业严格按照供热运行节能节能技术方案的量 化管理运行参数调节曲线图 表组织实施 。 下大力气做好热网的平衡工作，尽量消除和降 低网路的水力失调现 象，争取将系统运行的水 力工况控制在合理的允许范围 以内。根据气温 变化而引发的供热量和循环流量变化，及时调 整锅炉的燃烧工况，运行中如果发现技术方案 设定参数与实际现场情况不相符、则应尽速修 正量化管理运行参数调节 曲线图。最大限度 的 提高锅炉运行 的负荷率和供、回水温差，加强 检测和调节锅炉的排 烟温度 以及炉渣、烟尘的 含炭量，设法努力降低锅炉的排烟热损失和机 械不完全燃烧热损失，对于含炭量超标的炉渣 和烟尘则掺入新煤继续返烧，从而提高了锅炉 运行的实际热效率。与此同时发现，锅炉的燃 烧和升温反而感觉轻松、容易了，锅炉出力和 热效率都达到或略为超出了铭牌上的额定值， 锅炉设备的出力和安全余量得到充分的发挥和 利用。 6 ．结束语 通过以上分析不难得出结论，供热系统的 运行，若要避免人为的随意性和盲 目性，实现 集中供热的安全、高效经济运行，以达到节能 降耗 的目的，就必须全面实行符合企业现状和 当地实际情况的 “ 量化管理 ”和规范化、专业 化的协调运行。虽然上述工程的运 行实践取得 了 良好 的节能效果和经济效益、即通过落实科 学发展观来转变企业的经营理念，依靠技术进 步促进和提高供热运行效率，从而达 到和实现 区域锅炉房集中供热节能降耗 的目标是完全能 够做到 的。但这也只是我们 的一家之见，难免 有失偏颇，还望同仁多多指正。 作者简介 刘玲玲 1 9 8 4 0 8 ，性别女，籍贯吉 林省吉林市，工作单位长春市热力 集团 工程 设计有限公司，学历研 究生，职称助 理工程师，研究方向公用设备设计 有关火电厂热工 自动化技术之分析 三工程公司 一 王 馗 摘要 随着电力技术的发展 ， 在国内火电厂中 ， 开始广泛应用热工自动化技术 ， 通过这种 技术的应用 ， 不仅提高了电力生产的效率与质量 ， 同时还提高了其生产过程中的稳定性 与安全性。下面文章就火电厂热工自动化技术进行分析和研究 ， 基于时其的分析 ， 提出 了相应的 所谓热工自动化技术就是指利用控制理论、 计算机技术、热能工程技术以及智能仪器仪表 等，检测和控制热力学 中的相关参数，以此在 生产过程 中进行管理、检测、决策、控制、调 度 以及优化等时，达到提 高其产量、质量、减 少消耗等 目的一种综合性高新技术。热工 自动 化不仅可提高热工机械设备在工作 中的稳定性 与安全性，减少工作人员劳动需求，同时还可 有效改善工作环境。随着热工自动化技术的不 断发展与应用，其机组的容量也在不断地扩大， 其 自动化程度也 日益提高，在生产工作中热工 所监控 的范围也在逐渐扩大，在 目前工业生产 4 , 8 M a c h in e C h in a中国机械 中占有很重要的位置。 1 ．火电厂热工自动化技术的概述 近年来，随着经济和科学技术的发展，火 电厂热工自动化技术也越来越成熟。火电厂热 工 自动化技术就是利用各种各样 的自动化仪器 与装置 ，监视火 电厂热力生产过程中的闭环与 开环等，并对其进行控制，从而保证火电厂的 电力生产安全，使其能够达到最大化的经济效 益 在 目前火电厂的电力生产过程中，其热工 自动化技术综合应用 了热能工程 的控制理论技 术、高智能型的器械仪表 以及 电子计算机信息 技术等，其特征主要表现为以下两点第一， 设备 的智能化 。通过科 学技术的应用，以及现 代电力能源 的开发，火电厂热工自动化设备逐 渐实现 了智能化的监控， 通过计算机管理系统， 可实施先进智能型机械仪表和精密元件的配置， 达到智能化监控 电力生产过程 的目的。第二， 技术 的高新化，实现了科学监控和检测火 电机 组在运行过程中的电力参数、热能参数等。 1 ． 1 ．系统 自动化控制 火 电厂热工控制系统包括三种类型，即 自 动关调节、远方控制 以及顺序控制等，其 中自 动控制装置作为生产过程 中自动调节与运行 的 关键，其可保证机组在提高安全性的条件 下达 到一定的经济效益 目标。所谓 自动调节就是指 在系统各项装置中，在其运行 的状况下，可 自 动适应代外界条件所发生的变化，使其生产保 持在 一种稳定的状态下，使锅炉水位、燃烧 以 及汽温等均可得到相应的调节， 尽管自动调节 系统 的发展逐渐成熟，但是因受到各个方面因 素的影响，在运行过程 中，避免不 了了会出现 故障，而这就需要对其采取相应的改造措施。 1 ． 2 ．系统自动化检测 通过火电厂热工 自动化技术，检查与测量 生产过程中的各种参数 ，并将 生产设备的各种 物理量与化学量的工作状态反映出来 ，有效监 控生产。检测参数所涉及到的内容非常多，有 温度、电压以及 电压等。自动检测所获得热工 参数作为判断火 电厂机组运行的一个重要依据， 不仅可 以随时调整自动控制，同时也是机组经 济核算与事故分析等事项的一个重要数据来源。 1 ． 3 ．自动保护作用和顺序控制作用 火 电厂 自动保护装置可对机组各个设备运 行状态实施调节 ， 若热工参数超过数值范围内， 或者设备在运行过程 中发生问题，满足不了生 产的需求时，该系统就会 Ih动地发 出相应的警 告，并且采取相应 的措施，避 免事故扩大，防 止出现重大的损失。 所谓顺序控制就是利用事先所拟定的程序， 对其进行有效地控制，确保系统在正常的运 行 过程中，各被控制对象可根据时间与条件有条 不紊地进行工作 ，在机组启停和运行 以及处理 事故等方面，顺序控制有着非常重要的作用。 在实施顺序控制时，应 该按照生产设备的实 际 情况来进行设定，使其符合生产流程的要求。 2 ． 对热工自动技术实施改造的经济评价原则 第一 ，在额定参数 内，机组稳定运行所带 来的效益 ，因分散控制系统 自动监测与调整机 组运行的参数， 并和更新热工设备的相互配合， 相对于 以往的模拟仪表而言，其 自动调整性有 了很大 的提高。第二 ，生产安全所产生 的经济 效益，随着分散控制 系统 的投入，提高 了机组 运行的可靠性与安全性，有效降低了误操作现 象的出现，加快 了故障分析的速度，减少了其 停机 的时 间。第三，减人增效。通过分散控制 系统与汽轮机数字控制系统的投入，在减少运 行人员劳动强度的同时，还减少了监盘人员与 检修人员。第四，减少了检修费用与维护费用， 计算机技术基础 上所实施的改造，为火 电厂的 管理与决策信息化打下了坚实的基础 。 3 ． 热工自动化技术的改造方案 3 ． 1 ．集中控制室的改造 3 ． 1 ． 1 ． 报警光字牌、模拟仪表、按钮开关 以及M ／ A 操作器的设置 ， 在单元机组改造过程中， 应根据火力发 电厂设计技术规范中的相关 内容 来配置其后备监控设备，尽量一步到位，防止 重复改造 。 3 ． 1 ． 2 ．对机组实施分散控制系统与汽轮机 数字电液控制系统的改造 ，同时按照其控制室 的具体布置情况对控制 台以及控制盘进行相应 的改变。通过这种 改造，缩短操作台和控制盘 之间的长度。 3 ． 2 ． 汽轮机控制系统的改造类型 第一，高压抗燃油的纯电调汽轮机 控制系 统。在实施改造时，应该另外设置一套 高压抗 燃油油源，去掉原液压调系统中的相关调节部 套 ，并进行调解 阀操纵座的更换 ，将油动机放 于调解阀操纵座上，最后直接进行调解 阀杆的 拖动。这种方式主要分为简易型与彻底型，其 中简 易型就是将原 自动关闭器保 留下来，只对 调解 阀油动机进行改造，在原液调系统中保安 控 制这一部分基本保持不动，此外 ，在抗燃油 与保安油间应加设相应的隔离阀。而彻底 型则 是把高压主汽门与 中压主汽门各 Ih的高压 自动 关 闭器、中压自动关闭器改造成为高压抗燃油 油动机，同时原液调系统中保安控制这一部分 也应该进行相应的改造。 第二，低压透平油的纯 电调汽轮机控制系 统。其改造 的方案有很多种 ，在本文笔者就两 种主要的方案进行 阐述第一种为将杠杆传动 机构保留下来，汽轮机控制系统的控制信号可 通过油动机和电液转换器构成为 电液接 口，以 此 闭环控制功率与机组的转速，在该方案中， 原液压调节系统中油动机反馈滑阀、转速测量、 中间滑阀、同步器以及调速器滑阀等均应全部 撤除掉。第二种为将杠杆传动机构去掉 ，并将 所有的液压调节部件、凸轮、原油动机 以及凸 轮轴等全部去掉，仅仅只保留保安部套 。 4 ．火电厂热工 Ih 动化系统发展趋势 增强热工 自动化系统可靠性主要包括 以下 几个方面 的内容，即信号采集的可靠性与抑制 干扰信号、合理配置控制系统软硬件、系统故 障应急预案的完善、优化控制逻辑等。 火电厂热工 自动化系统发展趋势第一， A P S技术的应用，该系统的本质为 电厂运行规程 程序化，该系统的优势就在于不仅可减轻工作人 员的劳动强度，防止因人为操作中各种不稳定的 因素，同时还可减少机组启停的时间，是增强电 力企业在行业中竞争力与提高机组整体的 自动化 水平、生产效率的一种有效方式。第二，无线测 量技术的应用，通过这种技术可监视与控制机组 在运行过程中所发生的各种情况，获取关键工艺 信息，节约了大量的安装成本，促进了热工 自动 化技术的发展。 第三，现场总线和分散控制系 统的结合，完善其自身的各个功能，第四，机组 检修与运行维护方式的改变，代替以往的人工管 理方式 ，实现了单元机组监控 的智能化 。 -dU e 『I 1 I 学术 5 ． 火电厂热工 自动化系统事故防范 由于热工 自动化系统的结构比较 复杂，其 各个工作环节之 间又互相联系，若其 中任何一 个环节发生故障，都可能对系统的整个运行工 作状态造成影响，导致热控装置 的部分功能失 去效果，或者是机组 出现跳闸现象，最终使设 备受到严重 的损害。因此，在应用热工 自动化 技术时，为 了避免事故 的发生，必须要注意以 下几个问题第 一，对于所采用 的热控设各必 须进行仔细地检查，确保其质量达标，在选购 热控设备时，应 该对不 同厂家所生产的热控设 备进行比较，尽量采用技术安全 、可靠且成熟 的产品。第二，及时且主 动地查找在热工设备 中所存在 的隐患以及缺陷，一旦发现问题要及 时采取相应的措施。第三，在生产过程中，应 该制定相应 的管理制度 ，及时排查安全隐患， 并做好相应 的记录工作，具体问题具体分析， 确保机组运行的稳定性以及安全性。 结束语 综上所述，在火 电厂管理和生产工作中， 在应用热工 自动化技术时，必须要加强对该技 术的研 究，综合各先进理论和技术，做好其事 故防范措施，严格按照施工技术要求来执行， 同时还应该加强该技术 的改造工作，使其能够 满 足火 电厂未来发展的需求，从而实现最大化 的经济效益和社会效益。 参考文献 [ 1 ] 李 膦 章 ，王 健 ．火 电 厂 热 工 自动 化 设 计 中 节 能 减 排 分 析 [ J ] ．江 苏 电 机 工 程 ， 2 0 1 0 ， 2 9 1 6 5 6 9 ． [ 2 ] 曾 友 和 ．构 建 火 电 厂 热 工 自 动 化 安 全 系 统 的 分 析 与 探 讨 [ J ] ．投 资 与 创 业 ， 2 O 1 2 。 8 1 0 7 1 0 6 ． [ 3 ] 陈晨 ． 火 电厂热工仪表 自动化技术及 其应用浅析 [ J ] ．民营科技 ， 2 0 1 3 ， 5 3 ． [ 4 ] 袁香炜 ．有关火电厂热工自动化技术 之初探 [ J ] ． 神州 上旬刊， 2 0 1 2 ， 9 3 9 ． [ 5 ] 刘 颖 超 ，张 聪 一 ．火 电 厂 热 工 自 动 化 技 术 改 造 分 析 研 究 [ J ] ．科 技 传 播 ， 2 0 1 2 ， 1 4 1 2 8 ． [ 6 ]元北石 ． 论火电厂热工自动化的技术改 造与安全系统 [ J ] ． 科学之友 ， 2 0 1 1 ， 3 6 5 O 一 5 1 ． [ 7 ] 陈 鹤 ．探 索 火 电 厂 热 工 自 动 化 控 制 技 术 的 创 新 与 实 践 [ J ] ．科 学 与 财 富 ， 2 O 1 2 ， 8 1 4 4 ． 作者简介 王馗 1 9 8 3 0 6 ，性别男，籍 贯湖 南省长沙市，工作单位山东 电力建设第三工 程公司，学历大专，职称助理工程师，研 究方向电力工程 中国机械 M a c h i n e C h i n a 49