自動控制技術在電廠供熱改造中的應用

魏斌+王秋月

摘 要：為了保證電廠供熱系統的穩定、可靠運行，必須采用合理的自控控制技術。通過供熱改造項目的對比分析，對各種供熱方式提出具體的控制方案。

關鍵詞：控制;調節原理;聯鎖;自動切換

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.159

0 引言

目前，隨著經濟社會的快速發展，熱電聯產、將純凝發電機組改造為供熱機組是節約能源、減少環境污染的重要措施之一。為了保證電廠供熱系統的穩定、可靠運行，必須采用合理的自控控制技術。電廠供熱改造一般采用電廠原有機組DCS系統或者新建PLC系統完成控制要求。

1 減溫減壓控制

一般采用減溫減壓器完成對蒸汽溫度、壓力雙減的效果，在供熱改造設計中，再熱熱端一般都需要進行減溫減壓，其他抽汽管道根據供熱站不同的參數要求進行配置。

在減溫減壓器出口蒸汽管道上設置溫度、壓力檢測儀表，溫度、壓力參數進入控制系統，溫度調節閥設置在減溫水管道，壓力調節閥設置在進口蒸汽管道上，通過單回路調節系統，對蒸汽溫度、壓力進行雙減。

2 壓力匹配器控制

由于壓力匹配器采用的是蒸汽噴射的原理，采用高參數的蒸汽作為驅動蒸汽，通過蒸汽噴射原理把吸入的低參數蒸汽壓力提升到供熱所需要的壓力，經濟效益更好，故在工況合適的情況下，多采用此種改造方式。

在壓力匹配器出口蒸汽管道上設置壓力檢測儀表，壓力參數進入控制系統，壓力調節閥為設備自帶，通過單回路調節系統，對出口蒸汽壓力進行調節。

目前在壓力匹配器調節方案中，尚未引入其他調節復雜控制系統，供熱改造受限與供出蒸汽參數恒定，機組負荷不定，同時高壓蒸汽抽吸低壓蒸汽的抽吸比由設備決定，故根據壓力匹配器出口蒸汽壓力調節高壓蒸汽量，能夠達到調節要求。目前，尚未有足夠運行參數作為改進控制方案的基礎。

3 抽汽控制

徐州華鑫發電有限公司供熱改造工程為2×300MW供熱改造項目，分別從單臺機組的冷再、熱再、中排抽汽，通過壓力匹配器后進入供熱聯箱對外供熱（表1）。

（1）中排抽汽改造需由汽輪機廠家對中低壓聯通管進行更換，故中排抽汽控制由汽輪機廠家設計、施工。對中低壓聯通管加裝調節蝶閥，保證閥前壓力，壓力調節由汽機DEH系統完成。中排抽汽切除由液動快關門完成，切除條件包括1）汽輪機跳閘;2）發變組跳閘。;3）OPC動作;4）機組負荷低于供熱最低允許負荷;（2）冷再、熱再抽汽改造。對于2臺機組并聯運行，由于各機組運行負荷不同，抽汽參數也不一樣，故在冷再、熱再抽汽管道上設置壓力調節閥，調節閥根據閥后壓力做定值調節， 2臺機組調節后的蒸汽再進入中壓聯箱。冷再、熱再管道抽汽切除的工況與中排基本一樣，熱再管道抽汽溫度約537℃，管材使用合金鋼，進入減溫器減溫至330℃，減溫器后管材20#，為防止減溫器故障引起減溫器后管道超溫，設置減溫器后管道超溫聯鎖，當溫度超過400℃聯鎖切除熱再抽汽快關閥;（3）各抽汽管道均安裝流量計，同時考慮溫壓補償。表1中已列出各抽汽管道的允許最大抽汽量，超限供汽可能對機組運行造成危害，在DCS系統設置各抽汽管道流量上限報警，由操作員對報警工況進行處理。流量超限一般不進入聯鎖系統，由于供熱方式是以熱定電，首先應保證熱用戶的蒸汽使用，同時考慮到流量計量的誤差，故抽汽流量控制由操作員手動控制完成。

4 熱備用機組的自動切換

多臺機組供熱改造，一般分為主力供熱機組和備用供熱機組，主力供熱機組在大修或者故障情況下，需由備用機組承擔供熱任務。故障時，熱備用的管道需及時投入供熱狀態，供熱管道的自動切換由安裝在各管道上的閥門實現。

望亭發電廠燃煤機組供熱改造工程的11機組為主力供熱機組，供熱聯箱分別接出DN800中壓蒸汽管道和DN900低壓蒸汽管道。正常工況下，中壓氣源由11#機組的熱再與中排通過壓力匹配器供至中壓聯箱，低壓氣源由11#機組中排減溫后供至低壓聯箱。14#機組、3#機組和4#機組改造完成了多跟熱備用管道，當11#機組故障時，低壓氣源由3#、4#機組備汽母管補充;中壓氣源由14#機組熱再與3#、4#機組備汽母管通過壓力匹配器補充，同時還考慮了壓力匹配器故障、其他機組故障等多種供熱方式。當供熱機組故障，原供汽管道閥門聯鎖關閉，熱備機組的閥門與原供汽管道閥門開關狀態、本機組運行狀態聯鎖，依此類推，通過閥門的聯鎖完成各供汽機組的自動切換。

5 結論

通過自動控制技術在電廠供熱改造中的應用，保證了機組的安全和供熱系統的可靠運行，合理的選擇調節、控制方式更能保證供熱管道的穩定，自動控制技術的運行在電廠供熱改造中起到了至關重要的作用。endprint