論火力發電廠中熱工自動化技術

韓超

摘 要 為保障火力發電的安全性，必須優化改造相關技術，積極引入熱工自動化技術，這可以進一步完善電網系統，提高電廠的供電效率。本文論述了熱工自動化技術的基本概念，介紹了熱工自動化技術在火電廠中的應用形式，旨在為業內人士提供參考信息。

關鍵詞 火力發電廠;熱動自動化技術;應用形式

1熱工自動化技術的基本概念

隨著火力發電機組逐步趨向大容量、高參數、低損耗，生產過程中的熱力參數也發生了極為復雜的變化。為保障火電機組運行的連續性、安全性和經濟性，必須采取一系列切實可行的技術措施。當前，將熱工自動化技術引入火電生產流程勢在必行。

例如，某電廠制造的二次再熱超超臨界汽車輪發電機組，其選用了上海汽輪機廠引進的多種類型的西門子汽輪機，如超超臨界、二次中間再熱、單軸、五杠四排氣、凝汽式汽輪機等，型號分別為：N660-31/600/620/620。設備中最大的連續出力在697.749兆瓦左右，額定出力約在660兆瓦左右，設備機組使用壽命約在30年以上。且在機組設計中，取消傳統的調節級環節，利用全周進汽滑壓和補汽技術來推動機組的正常運轉。汽輪機的額定轉速可保持在每分鐘3000轉左右[1]。

2熱工自動化技術在火力發電廠中的應用形式

2.1 DCS系統

DCS系統在熱工自動化技術應用環節占據著重要地位。伴隨熱工自動化技術的完善化與成熟化，DCS系統的作用進一步凸顯。計算機局域網絡與DCS系統的控制功能存在著緊密聯系。具體來說，局域網技術與發電機組控制系統組成了完整且穩定的網絡控制單元。

DCS系統包含種類多樣化、功能完善化的處理器，這不僅可以為火力發電廠運行期間的各種控制提供技術性保障，還可以實時檢測火力發電廠運行期間存在的各種問題，保證供電時效性和安全性。即便火力發電廠運行期間出現處理器故障，也不會阻礙DCS系統的正常運轉。

2.2 熱工測量技術

其一，流量測量。基于差壓原理以及標準節流件或主配設備，增強流量測量的時效性和精確性。流量測量精確性的改善，可以加強熱工自動化技術的應用效果，消除火電廠運行期間的各種安全隱患。

其二，壓力測量。采用熱工自動化技術進行壓力測量時，必須嚴格遵循應變原理，優化傳感器配置，發揮傳感器的利用價值，增強測量結果的精確性。

其三，液位測量。火力發電廠在使用熱工自動化技術時，可以使用傳感器準確測量液位參數值，注重液位參數值的精確性。

2.3 DEH控制方式

（1）轉速控制。當汽機沖轉至機組并網過程中，DEH使用的是轉速控制方式。

（2）負荷控制。負荷控制分為負荷本地設定和負荷ccs設定這兩種控制方式。在機組并網運行后，DEH會從原有的轉速控制轉變到負荷本地設定控制上，這時機組中鍋爐側給水、煙風、燃料及水煤比將會在自動控制的作用下，呈現關閉狀態，汽機直接進入初壓控制模式內，待各環節檢查合格后，工作人員可直接按下ccs控制按鈕，將符合本地設定模式轉變成ccs控制模式。這時汽機的控制方式從初壓控制轉變成限壓控制。需要注意的是，鍋爐側給水、煙風、燃料及水煤比實現自動控制前，不可手動將控制模式轉變成ccs控制，否則會導致調門關閉，影響機組正常運轉。這主要是因為，DEH負荷測量值較DCS負荷測量值要大，非ccs控制模式下，以dcs負荷測量定為基準，如果將其直接調控成ccs模式，則會導致DEH負荷設定與實際負荷出現較大品茶的情況，這時調門將會自動關閉，降低汽機的運轉效率。

（3）壓力控制。壓力控制分為初壓控制和限壓控制這兩種。兩者在一定情況下會存在自動轉換情況。在限壓控制下，DEH基本上處于負荷控制或轉速控制下，這時的壓力變化較標準壓力設定值小2兆帕左右。且在限壓動作影響下，調門將呈現關閉狀態，但當壓力值超過標準設定值0.7兆帕以后，調門關閉狀態將會停止，相應位置也將逐漸恢復。汽機沖轉至機組并網的轉速控制方式下，整體處于限壓控制模式，相應的初負荷也在限壓負荷控制模式下，這時關閉調門，DEH將會直接切換到初壓控制模式下。機組在發生RB后，限壓控制會自動切換成初壓控制，DEH負荷直接切換成本地負荷設定方式。而DEH的主汽壓力設定值會直接由dcs給出，并可結合實際情況進行科學調整和修改。

2.4 重要參數測量

在電廠熱工自動化系統建設中，通過智能儀表、智能設備、三維可視化技術、大數據技術的應用，實現了電廠的實時監督和管控，加快故障診斷及檢修速度，提高數據分析效率，為火力發電廠的安全高效運轉提供了可靠支持。不過在各項設備技術應用中，一些重要參數測量也是需要重點關注的，應利用現今技術及設備，來加強測量數據的準確性。

（1）在線測量技術。目前最常看到的在線測量技術以煙氣成分在線測量系統為主，其能夠將SCR和CEMS中含有的一氧化氮、氧氣、氮氧化合物等含量進行實時準確的監測和分析，及時發現問題所在，對控制系統實施優化和處理，提高智能控制水平。

（2）軟測量。利用軟測量所得的相關數據直接應用到控制回路中來，能夠解決機組運轉中存在的煤耗問題，提高設備運轉效率。

（3）鍋爐CT。該技術是通過聲學測溫原理的應用對爐膛溫度予以測定的一種方式。該技術滿足了非接觸式測量要求、可視化及在線檢測要求，且不會對鍋爐帶來任何負面影響，保障設備運轉安全。

3熱工自動化技術的未來發展趨勢

3.1 智能化控制系統

隨著科學技術的快速發展，智能化將成為DCS系統未來發展的主流趨勢，借助智能化技術及各職能設備的合理應用，熱工自動化系統的性能將逐漸完善，對生產運行中的監督和管控力度也將逐漸提升，進一步提高系統及設備運行的安全性、科學性，加強火力發電廠電能供應的穩定性、及時性。

3.2 現場總線系統的應用

將傳統DCS系統中模擬信號功能應用到熱工自動化系統中，會使系統在運行中存在較多問題，但應用現場總線系統，則能夠將以前存在的問題及時解決，充分發揮熱工自動化技術在火力發電廠中的作用及優勢，改善信號傳輸的效率，減少危險事故的發生，全面維護系統運行的安全性、穩定性。

4結束語

綜上所述，熱工自動化技術的良好發展，對于火力發電廠運營管理工作的順利開展具有積極意義。為此，火力發電廠有必要結合實際情況，積極拓展應用熱工自動化技術，注重系統運行時效性和穩定性，從而滿足社會生產生活的電力需求。

參考文獻

[1] 趙國棟.火力發電廠中熱工自動化技術的研究[J].綠色環保建材，2017，（1）：195.