近幾年,我國電力工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的建設(shè)高潮,正在新建眾多大型發(fā)電機(jī)組,隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及控制技術(shù)的發(fā)展,集散控制系統(tǒng)已在火力發(fā)電機(jī)組上獲得普遍采用,應(yīng)用范圍主要包括:模擬量控制、數(shù)據(jù)采集和處理、鍋爐爐膛安全監(jiān)控、順序控制、汽輪機(jī)數(shù)字電液控制等5方面,并且存現(xiàn)代化火力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)過程控制中起著重要的作用。要想保障整個(gè)電站的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行,就要及時(shí)了解運(yùn)行狀況,按其自身規(guī)律進(jìn)行管理,這是至關(guān)重要的工作。
一、集控系統(tǒng)的環(huán)境條件
集控系統(tǒng)外部環(huán)境條件包括不問斷電源、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)接地、控制室和電子室的環(huán)境要求以及儀用氣源等,這些設(shè)備的好壞。直接威脅系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)組安裝和調(diào)試期間,由于搶工期或其它因素,上述一些設(shè)備往往被忽視。如UPS電源和空調(diào)系統(tǒng)在未完全調(diào)試或沒有投入的情況下,集控系統(tǒng)機(jī)柜就已開始安裝和調(diào)試;接地系統(tǒng)和電纜屏蔽沒有完全按規(guī)定要求進(jìn)行安裝,電纜孔洞沒有及時(shí)封堵:電子室隨意出入,模件積灰嚴(yán)重,造成模件大量損壞等。以上諸因素均會(huì)給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行留下隱患。另外還要注意以下幾個(gè)問題:集控系統(tǒng)沒有良好的接地系統(tǒng)及合理的電纜屏蔽,系統(tǒng)干擾大,控制系統(tǒng)易誤發(fā)信號(hào)。UPS電源供電方式及切換時(shí)間不符合要求??刂剖遗c電子室共用一套空調(diào)系統(tǒng)。電子室空調(diào)只調(diào)溫不調(diào)濕,這樣北方冬季干燥,易產(chǎn)生靜電,南方空氣濕度大,易在模件上結(jié)露。儀用空壓機(jī)除水、過濾、干燥裝置運(yùn)行不正?;蛟O(shè)計(jì)不合理。在冬季露天的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣源管集水、結(jié)冰,造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的誤動(dòng)或拒動(dòng)。以上管理漏洞與電廠中各專業(yè)分工有關(guān),特別是管的不用.用的不管,使這些設(shè)備或系統(tǒng)往往不被引起重視。因此應(yīng)協(xié)調(diào)各專業(yè)的工作,制定出相應(yīng)措施,加強(qiáng)集控系統(tǒng)的全方位管理。
二、集控系統(tǒng)運(yùn)行中存在問題的分析
下面針對(duì)運(yùn)行中所出現(xiàn)的主要問題進(jìn)行分析:
1、主汽壓力系統(tǒng)的控制,該系統(tǒng)也有著非常成熟的控制理論:直接能量平衡公式。也有的協(xié)調(diào)控制采用間接能量平衡系統(tǒng)。但是在協(xié)調(diào)退出時(shí),還以能量平衡公式的理論為主汽壓力控制方式。該系統(tǒng)通過控制進(jìn)入爐膛的煤粉量。來達(dá)到控制主汽壓力的目的。
2、過熱汽溫系統(tǒng)控制,超臨界機(jī)組過熱汽溫調(diào)節(jié)多以調(diào)節(jié)煤水比為主,作為粗調(diào),用一、二級(jí)減溫水作為細(xì)調(diào),微調(diào)。影響過熱汽溫的主要因素有燃水比(即煤水比)、給水溫度、過??諝庀禂?shù)、火焰中心高度和受熱面結(jié)渣等;直流爐用微過熱汽溫作為煤水比的校正信號(hào)(即我們常說的中間點(diǎn)溫度校正煤水比)。該系統(tǒng)從理論上說,已經(jīng)相當(dāng)成熟。一般來說,我們不需要對(duì)控制策略做任何改動(dòng),就可以足夠勝任自動(dòng)調(diào)節(jié)任務(wù)。但是問題還是有的,比如有的執(zhí)行機(jī)構(gòu),因設(shè)計(jì)生產(chǎn)的問題,會(huì)出現(xiàn)一些線性不好的情況。一般來說,一些人過于強(qiáng)調(diào)積分作用,導(dǎo)致該系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)不能提高。所以,一般來說,一個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量的高低,除了外部原因以外,最直接最快速最簡便的方法,首先是參數(shù)整定,然后才是其它。
3、再熱汽溫系統(tǒng)的控制。再熱汽溫比一次汽溫控制更為復(fù)雜,更為困難。有的電廠只采用減溫水調(diào)節(jié)溫度。這樣做的好處是,溫度控制相對(duì)簡單容易。缺點(diǎn)是一部分給水泵出口的水,沒有經(jīng)過高壓缸做功,因而降低了經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于亞臨界機(jī)組,每噴入1%的減溫水,發(fā)電煤耗降低約0.4-0.6g標(biāo)煤。因而目前越來越多的大型機(jī)組采用別的辦法調(diào)節(jié)再熱汽溫。常用的方法有:用煙風(fēng)擋板調(diào)節(jié),煙氣再循環(huán)與熱風(fēng)噴射,擺動(dòng)式燃燒器等。但是許多電廠用煙風(fēng)擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫的效果不夠理想。煙風(fēng)擋板的調(diào)節(jié)影響了鍋爐內(nèi)煙氣的流動(dòng)情況。有造成左右側(cè)一次汽溫不均衡的可能。
三、集控系統(tǒng)的運(yùn)行技術(shù)管理
集控運(yùn)行管理包括控制系統(tǒng)巡檢、熱控保護(hù)投退、運(yùn)行設(shè)備檢修隔離方法、調(diào)節(jié)系統(tǒng)擾動(dòng)試驗(yàn)、相關(guān)軟件管理及熱控備件管理等方面的內(nèi)容。
1、控制系統(tǒng)由DCS系統(tǒng)軟、硬件、盤臺(tái)設(shè)備以及變送器。測量開關(guān)、電纜及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。系統(tǒng)中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)部分功能失效或引發(fā)控制系統(tǒng)故障,嚴(yán)重時(shí)使機(jī)組事故跳閘,甚至損壞主設(shè)備。因此,要把構(gòu)成控制系統(tǒng)的所有設(shè)備看成一個(gè)整體進(jìn)行全范圍管理,只重視現(xiàn)場設(shè)備維修管理,而忽視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理,或者相反,均不能使集控系統(tǒng)正常運(yùn)行。
2、集控系統(tǒng)是以微處理器為基礎(chǔ)的軟、硬件系統(tǒng),具有可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、存儲(chǔ)容量大的特點(diǎn)。各種復(fù)雜控制策略均可通過軟件組態(tài)來實(shí)現(xiàn)。有些電廠對(duì)集控系統(tǒng)硬件維修管理較重視,而對(duì)軟件沒有相應(yīng)的管理辦法或管理辦法不完善?,F(xiàn)場幾乎所有人都可以修改組態(tài),軟件不能及時(shí)復(fù)制、備份并統(tǒng)一管理,這樣對(duì)運(yùn)行中的機(jī)組是非常危險(xiǎn)的。因此軟、硬件要同時(shí)進(jìn)行管理.兩者缺一不可。
3、熱機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是保證機(jī)組安全運(yùn)行和人身安全的裝置。機(jī)組出現(xiàn)異常或故障時(shí),能安全停機(jī)而保護(hù)主設(shè)備及輔助設(shè)備。主機(jī)保護(hù)和輔機(jī)保護(hù)的定值,是制造廠和運(yùn)行單位對(duì)運(yùn)行設(shè)備規(guī)定的安全保護(hù)值或經(jīng)驗(yàn)極限值,沒有征得制造廠同意或經(jīng)廠總工批準(zhǔn),任何人不得擅自取消和退出保護(hù),隨意改動(dòng)保護(hù)定值。特殊情況下,臨時(shí)變動(dòng)保護(hù)定值或退出保護(hù)必須執(zhí)行各廠制訂的批準(zhǔn)程序,否則,不能進(jìn)行此項(xiàng)工作。對(duì)臨時(shí)退出的保護(hù),必須及時(shí)恢復(fù)。
四、結(jié)束語
新的電力形勢要求我們充分了解集控系統(tǒng),進(jìn)一步提高其安全可靠性,改善自動(dòng)控制效果,使之具有新的功能,去完成對(duì)新時(shí)代、新形勢工業(yè)控制系統(tǒng)的智能設(shè)備集成,使集控系統(tǒng)在火電廠的應(yīng)用達(dá)到新的境界。
參考文獻(xiàn)
[1]李國鋒.火力發(fā)電廠主控系統(tǒng)優(yōu)化控制的幾點(diǎn)體會(huì)[]J.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2008(24)
[2]曹富琛,李輝,楊永沖.網(wǎng)絡(luò)在火力發(fā)電廠DCS中的重要性[J].寧夏電力,2007(22)
[3] 白焰,吳鴻,楊國田.分散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)基礎(chǔ)、選評(píng)、設(shè)計(jì)和應(yīng)用[M].北京:中國電力出版社,2004
[4] 呂崇德.火力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)仿真與建模[M].北京:清華大學(xué)出版社.2002