火電廠熱控系統的可靠性研究

徐伯梁

摘 要 電廠的熱工自動化所包含的內容十分廣泛，主要涵蓋了發電主機自動化、輔助儀器自動化和工作設施自動化等。火電廠的熱控系統是目前火電廠機組中非常重要的部分之一，其能夠保障火電廠穩定運行，提高發電的效率和發電能力，保障電廠能夠獲取更多的利潤。本文對火電機組的控制方式以及火電廠熱控系統的可靠性進行了分析，以供參考。

關鍵詞 火電廠；熱控系統；可靠性

中圖分類號 TM6 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）11-0070-02

1 機組控制方式

1.1 單元機組控制方式

通常情況下，單元蒸汽機組都要采用爐、機、電在一塊進行控制的辦法，一般是兩臺機組共同使用一個控制室進行控制。

1.2 控制盤的布置

在設計控制盤安設位置的過程中，遵循盤、臺隔離的原則。控制臺主要負責對整個蒸汽機組的運行工作進行監視和控制，在控制臺之上安裝有CRT的操作站站點，這種站點的主要功能就是如有故常出現，對機組進行緊急停機或停爐處理，其接線如圖1所示。后備的控制盤主要是就是當DCS無法工作時的進行對機組的停機、停爐工作，一般后備盤之上安裝各種控制儀器和操作面板等。

2 火電廠熱控系統的可靠性分析

2.1 自動化的可靠性分析

火電廠熱控系統借助微機為作為基礎分散式操作控制系統，然后加裝數量較少的模擬儀表以及后備硬手操達，確保可以對整個蒸汽機組進行正常的檢測、調控以及保護。在配置監控系統的過程中還要注意考慮到不同的工作條件和運行環境，對于系統整體的配置要達到機組不同運行條件下的相關要求，并且可以在保障蒸汽機組處于一個經濟、高效運行環境之下，盡可能地滿足電網對于所傳輸電力的各種需求。在單元的控制室之內可以實現全面機組運行的管理，各個機組均使用一人進行主要操作、其余配置兩名工作人員進行輔助操作的管理模式。在蒸汽機組的啟動和運行的過程中，當少數一部分的現場準備工作順利完成之后，這時只需要當時值班的工作人員進行少量的干處理，便能夠遠程控制機組的啟動。

2.2 停機的可靠性

在停止機組時，只需要運行人員進行遠程操作，便可停止機組。在正常運行的狀態下，從45%的負荷到達99%的額定負荷，要確保整個蒸汽機組控制系統可以把參數控制穩定在核實的可以接受的范圍之內，這樣能夠順利切換蒸汽機組運行的方式。一旦蒸汽機組運行異常，經過該系統自動化的處理，就可以通過調整負荷的方式將生產的過程控制在一個安全的環境下。

2.3 順序控制

在順序控制的過程中，要確保鍋爐從點火到機組帶滿負荷順序調控，關于機組的風煙系統，大致可以分為A、B側的功能組，但是在這部分控制系統中又缺少A、B兩側相互交叉以及自動停止的響應辦法，從而達到汽機從起始提速到蒸汽機組滿負荷自動化的控制效果。在整個控制過程中有幾個斷點，這就負責的工作人員進分步操作控制，從而實現滿負荷到機爐停機的自動化操作過程。

3 控制方案的設計

3.1 熱控系統的分散控制

分散控制系統負責對整個機組的主要監控系統，實現DAS、MCS、FSSS、SCS以及ETS5個主要的功能；其中DCS上配備4個工作人員站、一個電力工程師站、一個值班長站，CRT作為整個機組分散控制系統的主要監控手段。

3.2 熱控系統的汽機數字電液控制

汽機的數字電液控制往往市隨汽機一起配供。主要的功能有汽機的自動控制，以及輪機轉速、負荷以及主控制等，其中還包括閥門管理，閥門的在線實以及對于汽機超過限定速度的保護和控制等。這個系統主要借助硬接線來達到和DCS之間控制信號，然后借助通訊的接口達到和DCS之間監視信號接口的相互連接。

3.3 對抗燃油系統的汽壓控制

對于高壓抗燃油系統的控制是向整個汽輪機提供壓力能夠達到14MPa的動力油源，以驅動進汽門和調速汽門這個液動進行工作，還具備危急遮斷的效果。它主要有供油、執行以及緊急情況停止系統3個主要部分

構成。

3.4 蒸汽機組的旁路控制

蒸汽機組的旁路控制隨旁路一起配供，通常旁路系統就是高壓和低壓的液壓旁路系統，整個系統中有高壓的旁路調壓閥、噴水的調節閥等系統構成。整個旁路系統的主要功能是可以達到對機組啟動相關要求滿足的效果，控制的辦法手動遠程操作為主，這種手動操作設置主要設置在DCS的操作員站之上。低壓旁路往往還具有快關功能，從而實現對凝汽器的保護。

3.5 報警系統

一般情況下，過程參數超過額定值或者是錯誤錯做作都可以記住CRT進行報警或者打印。如果重要的參數偏離了正常的數值，機組對跳閘進行保護的主要原因就是降低電源故障的出現，也可以經過安裝盤安裝在后備盤上光字牌進行報警，然后進行打印操作。

3.6 保護系統

鍋爐的保護和MFT通常是在BMS完成的；蒸汽機組的防進水保護以及重要輔機的保護是在SCS得以完成的；對于給水泵的保護通常也是在SCS中完成的。在汽機保護過程中的回路布置通常存放在汽機廠之內的ETS保險柜之內，遙控的停機信號主要包括：手動停機、整齊壓力過高等情況，這些出現故障的信號可以被直接送到ETS柜跳機。

4 火電廠的熱控系統優化具體應用

對以往的電廠熱控系統可靠性的研究和故障評價中，往往是只是過度關注一個時期或者某個工作時間點的設備運行情況，而且為了采集數據方便通常都是設備運行之后才進行情況記錄。這樣就造成設備真實運行情況評價不準確的現象。在店里系統檢測控制數的過程中要面臨的問題就是電力系統十分復雜，所以在工作的過程中必須要對整個工作過程和評價標準進行細化和完善，對蒸汽機組的整個工作過程實行全面監控的辦法，避免不必要的損失。

因為過程生產中對控制系統所提的要求越來越高，這就導致以往的控制技術難以達到目前電廠熱工流程的相關要求，其系統的安全性和穩定性也很難保障，現階段汽溫超標是限制電廠機組設備負荷響應的重要標準之一。電廠的熱工自動化所包含的內容十分廣泛，主要涵蓋了發電主機自動化、輔助儀器自動化和工作設施自動化等。目前，互聯網技術發展迅速，火電廠的機組容量也在日益擴大，這就要求更加嚴格有效的監控系統和管理模式，因此下一個階段火電廠的監控系統就會朝著集中化的方向邁進，把單元的機組放置到一個控制室之內，這樣可以使輔助車間的運行效率以及工作水平大幅度提升，從而使得電廠的熱工自動化技術能夠不斷適應和滿足目前形勢下電廠發展的需求。目前技術迅速發展，火電機組已經從過去的中低壓、小容量不斷向現階段的高參數、大容量的機組轉變，而且火電廠的機組運行的方式也逐步淘汰了遺忘了人工手動控制操作，幕墻也基本上實現了自動化的控制，這樣一來可以提高火電廠工作生產的自動化水平，還可以為火電廠帶來非常大的利潤。電廠的熱工保護系統必須要配置質量相對較高的零部件，并運用目前已經發展完善的熱控制技術，以提高熱控制系統的穩定性，伴隨火電廠熱控系統的逐步雜化，對熱控零部件以及系統可靠性的要求也會不斷升高。

5 結論

目前越來越多的火電廠正在應用自動化技術，這時是由于可靠的熱控系統在大型火電機組運行過程中意義重大。互聯網技術以及人工智能技術正越來越多地運用到火電廠生產中，我們要采取各種辦法提升熱控系統的穩定性，提高火電廠熱控系統的水平，推動我國火電產業更好的發展。

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