火电厂热工自动化技术改造问题

【摘 要】论文在深入探析我国火电厂热工自动化技术发展现状、DCS功能范围的基础上,提出汽轮机控制系统改造优化方案,为火电厂热工自动化技术改造提供了理论借鉴和指导.

【关 键 词】火电厂；热工自动化；技术改造；问题研究

一、DCS改造的现状及其功能范围

（1）DEH和DCS硬件系统一体化.DEH作为一个独立系统,由于其电子装置部分可通过DCS和专用装置来实现.如果我们用DCS实现时,可以通过如伺服模件、测速模件等专用模件,从而达到简化DEH、降低成本的目的.近年来,DEH与DCS硬件系统一体化的进程向前迈进了一大步,许多DCS制造厂商已具有了实现DEH与DCS一体化的能力,并且已经在某些改造工程中实施.DEH与DCS硬件系统的一体化,应根据供货商的工作经验和业绩确定,不可强求.条件许可时,宜选用一体化的方案.（2）炉膛安全监控系统.炉膛安全监控系统是火电机组自动保护和自动控制系统的一个重要组成部分,其主要功能是保护锅炉炉膛的安全.同时FSSS还对油气、煤燃烧器进行程序管理和控制.它可根据炉膛内火焰的检测、磨煤机组（制粉系统）、油程控和管理、炉膛安全保护功能以及煤燃烧器管理的配置,我们将FSSS分成简易型、完善型等多种方式.（3）炉机辅机顺序控制系统.根据机组运行客观规律的要求,炉机辅机顺序控制系统进行相关改造.采用顺序控制后,运行人员只需监视各程序步骤执行的情况,从而减少了繁琐的操作.（4）电气监控纳入DCS.我们可以通过DCS来对机组的控制、管理、监控,来改善运行人员的环境,提高机组监控的可靠性,同时为机组的事故处理能力和经济效用的监测提供数据依据,实现以操作员站为中心的监控方式.但是在电气部分就不能采用常规的仪表和控制,否则会在整套单元机组的监控上显的不太协调,也会给电厂实现机炉电一体化监控和管理带来不便.

二、汽轮机控制系统改造优化方案

（1）高压抗燃油纯电调DEH方案.本方案要求另设一套高压抗燃油的油源,将原液压调节系统中的调节部套去掉,更换调节阀操纵座,在调节阀的操纵座上放置油动机,直接拖动调节阀杆.而这种方案又分为简易型和彻底型.彻底型就是将控制高、中压主汽门的高、中压自动关闭器也改造成高压抗燃油油动机,原液调系统中的保安控制也属于改造的内容；而简易型则是保留原自动关闭器,仅改造调节阀油动机,原液调系统中的保安控制部分基本不动,在保安油与抗燃油之间增设隔离阀.（2）低压透平油纯电调DEH方案.透平油纯电调DEH的方案种类多样,具体而言,主要有：第一,保留杠杆传动机构的透平油纯电调DEH方案.DEH控制信号通过电液转换器与油动机构成电液接口,实现对机组转速和功率的闭环控制.电液转换器与油动机滑阀及油动机活塞紧密结合在一起,油动机脉冲油直接由电液转换器控制,构成了电液伺服油动机.DEH伺服单元与电液伺服油动机、线性可变差动变压器（LVDT）式油动机行程传感器组成位置伺服随动系统.第二,去掉杠杆传动机构的透平油纯电调DEH方案.将凸轮、凸轮轴、原油动机和所有液压调节部件去掉,仅保留保安部套,油动机滑阀与电液转换器组装在一起,油缸（活塞）固定在凸轮轴座上.油缸代替凸轮推动杠杆来开启调节阀门.高压调节阀为一阀一缸方式,中压调节阀可以为一拖四方式.（3）电液并存联合控制方案.电调、液调联合控制即DEH控制信号通过同步器电动机与液压系统接口和电液转换器,来达到对机组功率、转速等方面的控制.同时二次脉动油路和电液转换器共同构成电液放大器,接受DEH控制信号,进而实现对油动机的控制.通过在在原液压系统的脉动油路上,并联一个油管,连接到电液转换器,使DEH通过电液转换器控制脉动油来控制机组,而电液转换器和同步器可采用转移的方式完成联合控制.（4）电液并存,切换控制的方案.DEH控制信号对机组转速、功率的闭环控制,是通过电液转换器与液压系统接口来实现的.通过同步器对脉动油路的电液跟踪,DEH实现控制切换阀来进行无扰切换.

综上所述,DEH改造有多种方案,呈现百花齐放的局面,各种改造均有成功实例,在具体实际操作中,我们可根据自己实际情况选择适合的优化方案.

三、汽轮机控制系统改造目的探析

（1）经济性.对于那些改造程度比较完善的机组,实现了阀门管理功能,为机组优化运行和寿命消耗管理创造了有利条件.阀门管理提高了带变动负荷的机组的工作效率.（2）安全性.由于部分原机械液调系统存在较为严重缺陷,我们通过对控制系统的深入、全面改造,消除原系统的负荷突变、控制不稳定、卡涩等问题,确保机组安全运行.（3）灵活性.通过改造实现了机组协调运行的功能,提高了机组自动化水平,在很大程度上减轻了运行人员的劳动量.