有關(guān)發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)的研究

一、發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

針對發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)問題的大量研究發(fā)現(xiàn)，積水自動系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)、過熱和再熱汽溫控制系統(tǒng)等非常容易被外界干擾，所以極易產(chǎn)生問題。在發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的計算方法中，只要測量值與固定值的偏差值不是零，經(jīng)過積分作用的影響，調(diào)節(jié)器的輸出值會不斷變化并達到飽和。在發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器發(fā)生飽和的情況下，如果測量值與固定值的偏差值出現(xiàn)了變化，將減慢調(diào)節(jié)器的反應(yīng)時間，與此同時也相應(yīng)的延長了自動控制系統(tǒng)對執(zhí)行命令的反應(yīng)時間，降低了發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)本身應(yīng)有的作用，這就在很大程度上增加了控制過程的安全隱患，而自動控制系統(tǒng)作用效率的降低將對整個發(fā)電廠的正常工作效率造成很大的影響。

二、發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)

（1）發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)鍋爐系統(tǒng)控制改造的探析

1、鍋爐運行控制方案

要實現(xiàn)自動檢測技術(shù)用在鍋爐運行工作中，檢測的儀器對鍋爐的熱工參數(shù)，應(yīng)該包含鍋爐內(nèi)部的水流量、壓力、溫度等方面的測量，使之實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和安全保護的目的；自動控制系統(tǒng)在外界負荷和工況發(fā)生變化的情況下也能夠做到自動調(diào)節(jié)運行參數(shù)，實現(xiàn)對鍋爐運行參數(shù)的及時調(diào)整；合理安排控制系統(tǒng)的啟動順序，將運行、啟動、停止等操作自動化，使之遵循已經(jīng)設(shè)定的程序進行控制工作；自動控制系統(tǒng)也必須要有針對鍋爐水位過高、水位過低、超出壓力范圍等方面問題的自動檢測功能，同時還要做好超壓停爐、水位過低停爐熱工、聲光報警等聯(lián)鎖保護措施。這樣可以降低因錯誤操作鍋爐設(shè)備停止、啟動工作而引發(fā)的事故。

2、鍋爐系統(tǒng)控制參數(shù)

在實際生產(chǎn)過程中，發(fā)電廠鍋爐必須將主汽減壓、分汽缸出口穩(wěn)壓、鍋爐水的除氧水位、除氧壓力、鼓風機轉(zhuǎn)速、給煤機轉(zhuǎn)速、汽包水位、爐排轉(zhuǎn)速、主汽溫度和爐膛負壓等參數(shù)完整保留。

3、鍋爐燃燒系統(tǒng)控制

鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)在發(fā)電廠鍋爐熱工控制系統(tǒng)中占有非常重要的地位，它的穩(wěn)定運行是保障鍋爐安全運行的直接因素，鍋爐燃燒自動調(diào)節(jié)控制的功效對鍋爐運行的經(jīng)濟性有重要的影響，其自動投用率取決于完備的功能性。常規(guī)的燃燒自動控制系統(tǒng)存在著很多的問題，針對負荷變化的小范圍或出現(xiàn)一次風機乏氣送粉情況能夠?qū)崿F(xiàn)自動投運，熱風送粉的制粉系統(tǒng)方面沒有一次風機，由總熱風管引出一次風，所以一次風壓的變化由總風量的變化決定，特別是在負荷發(fā)生變化的過程中送風控制系統(tǒng)會進行送風量的調(diào)節(jié)，引起一次風壓發(fā)生波動現(xiàn)象，一次風的帶粉速度也在此時發(fā)生波動，鍋爐的燃燒不穩(wěn)定，在發(fā)生低負荷情況下甚至極易出現(xiàn)堵塞送粉管現(xiàn)象。所以對一、二次風速的調(diào)節(jié)控制是實現(xiàn)最佳燃燒的關(guān)鍵。如果負荷變化不大，常規(guī)燃燒就能滿足自動運行控制的要求，但是在負荷變動很大的情況下就需要操作人員對此做一些配合調(diào)整，方能實現(xiàn)鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)的自動穩(wěn)定投入使用。

風量的測量方式常常采用機翼式，將測壓管引出，它在新建機組方面具有安裝可行性，而在改造的機組上進行安裝就非常不容易，這是由體積龐大的機翼式測風量裝置本身的因素造成的問題，同時還需要對送風管道進行改造，這樣就會大大的提高成本，而且運行過程中還存在不穩(wěn)定、易堵塞現(xiàn)象。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)燃燒自動控制已經(jīng)在我國的很多發(fā)電廠投入使用，然而鍋爐沒有一次風機的運行情況相對很差，利用率也很低，針對舊的燃燒自動控制系統(tǒng)的改進工作增加了一、二次風速或風壓的控制達到自動燃燒的合理性控制目的，位于上面的給粉機也同時自動投入。

煤在鍋爐中完全燃燒在實際的操作過程中需要二十分鐘以上的時間，但是常規(guī)的PID跟隨性調(diào)節(jié)還相對較差，它不可能完成像DCS滯后系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)功能，針對這一問題，為了實現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)的自動控制，我們可以運用模糊理論來達到目的。在實際工作中，鍋爐和煤質(zhì)的狀況存在著差異性，也會對自動調(diào)節(jié)的結(jié)果造成一定的影響。而且模糊的控制計算方法在鍋爐參數(shù)變化方面也不理想。

（2）運行效果及問題

將引風轉(zhuǎn)速限幅值、鼓風機轉(zhuǎn)速、爐排轉(zhuǎn)速進行合理的設(shè)置，保證鍋爐的煤能夠?qū)崿F(xiàn)充分的燃燒，這將有利于減少環(huán)境污染工作，能夠在工況穩(wěn)定情況下實現(xiàn)整個鍋爐系統(tǒng)的自動控制目標。與此同時由于鍋爐引入了燃燒周期的自動適應(yīng)控制系統(tǒng)，對負擔大幅變化情況的響應(yīng)速度隨之增快，從而使得控制系統(tǒng)的自動化程度大大提高。

（3）汽包液位控制的改進

汽包液位系統(tǒng)是一個變化的狀態(tài)，沒有一個平衡自我的能力，在進行鍋爐汽包液位的測量過程中，汽包液位系統(tǒng)很難被掌握在可控制情況下的狀態(tài)。如果鍋爐在工作時突然發(fā)生供水量降低或者是鍋爐出口蒸汽流量急劇擴大，然而這時的鍋爐卻給汽包輸出沒有改變的固定熱量，造成液體發(fā)生大量的汽化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致汽包液位測量結(jié)果的很大誤差；如果是供水量的急劇增多或出口蒸汽流量突然減小，就會出現(xiàn)相反的效果，也就是汽包的虛假液位。鍋爐原設(shè)計的針對汽包液位檢測回路方案沒有對以上問題提高重視，給汽包液位控制的平衡工作造成了很大影響，所以在針對汽包液位測量結(jié)果中增加壓力補償方式。

變電站的運行操作在變電站自動化系統(tǒng)中被簡化，有利于進行不同類型步驟的復(fù)雜順控操作工作，使操作更具有安全性、快速性，在全控的變電站方面，幾分鐘時間就可完成線路的倒閘操作，相比之下常規(guī)站在這方面的操作要落后很多，同時還存在著一定的操作隱患。

（4）燃燒控制的改進

在原設(shè)計的燃燒控制方案中將用于氧含量測量的裝置改進成700B氧含量的分析儀，將氧含量控制引風機出口擋板、爐膛負壓控制送風機出口擋板的方案取代了原控制方案，同時減弱氧含量控制的PI作用，通過實際操作發(fā)現(xiàn)燃燒控制系統(tǒng)滯后的問題得到改善，這就充分說明改進控制的方案具有可行性。

（5）功能擴展

轉(zhuǎn)速，作為汽輪機運行參數(shù)的主要因素之一，針對轉(zhuǎn)速的實時監(jiān)測，將有利于運行人員監(jiān)測手段和方法的有效增加，從而有助于信號顯示精確性的提高，同時也有利于運行人員進行操作控制和監(jiān)盤工作。更為突出的作用是總調(diào)值長可以經(jīng)過局域網(wǎng)實現(xiàn)汽機轉(zhuǎn)速的監(jiān)測，即使發(fā)生脫網(wǎng)事故的狀態(tài)，同樣可以對汽機轉(zhuǎn)速的變化進行監(jiān)測，為事故的有效處理提供了依據(jù)，防止事故相嚴重方向發(fā)展。

結(jié)束語:

發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)的技術(shù)改造措施，如果能夠?qū)崿F(xiàn)水位精度的控制，就能實現(xiàn)發(fā)電節(jié)能的明顯效果，節(jié)能效果主要表現(xiàn)在明顯渣含碳量和煙氣含氧量降低方面，通過實驗發(fā)現(xiàn)將有效提高運行效率4%，實際的節(jié)約煤炭為5%，由此看來光煤炭一項在一年中就能節(jié)約一大筆費用。變電站自動化系統(tǒng)的控制和操作具有實際操作性和可靠性，它仍然需要在變電站的實際運行操作中不斷的進步與完善。

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