火電廠熱工自動化技術改造問題研究

【摘要】論文在深入探析我國火電廠熱工自動化技術發展現狀、DCS功能范圍的基礎上，提出汽輪機控制系統改造優化方案，為火電廠熱工自動化技術改造提供了理論借鑒和指導。

【關鍵詞】火電廠；熱工自動化；技術改造；問題研究

一、DCS改造的現狀及其功能范圍

（1）DEH和DCS硬件系統一體化。DEH作為一個獨立系統，由于其電子裝置部分可通過DCS和專用裝置來實現。如果我們用DCS實現時，可以通過如伺服模件、測速模件等專用模件，從而達到簡化DEH、降低成本的目的。近年來，DEH與DCS硬件系統一體化的進程向前邁進了一大步，許多DCS制造廠商已具有了實現DEH與DCS一體化的能力，并且已經在某些改造工程中實施。DEH與DCS硬件系統的一體化，應根據供貨商的工作經驗和業績確定，不可強求。條件許可時，宜選用一體化的方案。（2）爐膛安全監控系統。爐膛安全監控系統是火電機組自動保護和自動控制系統的一個重要組成部分，其主要功能是保護鍋爐爐膛的安全。同時FSSS還對油氣、煤燃燒器進行程序管理和控制。它可根據爐膛內火焰的檢測、磨煤機組（制粉系統）、油槍程控和管理、爐膛安全保護功能以及煤燃燒器管理的配置，我們將FSSS分成簡易型、完善型等多種方式。（3）爐機輔機順序控制系統。根據機組運行客觀規律的要求，爐機輔機順序控制系統進行相關改造。采用順序控制后，運行人員只需監視各程序步驟執行的情況，從而減少了繁瑣的操作。（4）電氣監控納入DCS。我們可以通過DCS來對機組的控制、管理、監控，來改善運行人員的環境，提高機組監控的可靠性，同時為機組的事故處理能力和經濟效用的監測提供數據依據，實現以操作員站為中心的監控方式。但是在電氣部分就不能采用常規的儀表和控制，否則會在整套單元機組的監控上顯的不太協調，也會給電廠實現機爐電一體化監控和管理帶來不便。

二、汽輪機控制系統改造優化方案

（1）高壓抗燃油純電調DEH方案。本方案要求另設一套高壓抗燃油的油源，將原液壓調節系統中的調節部套去掉，更換調節閥操縱座，在調節閥的操縱座上放置油動機，直接拖動調節閥桿。而這種方案又分為簡易型和徹底型。徹底型就是將控制高、中壓主汽門的高、中壓自動關閉器也改造成高壓抗燃油油動機，原液調系統中的保安控制也屬于改造的內容；而簡易型則是保留原自動關閉器，僅改造調節閥油動機，原液調系統中的保安控制部分基本不動，在保安油與抗燃油之間增設隔離閥。（2）低壓透平油純電調DEH方案。透平油純電調DEH的方案種類多樣，具體而言，主要有：第一，保留杠桿傳動機構的透平油純電調DEH方案。DEH控制信號通過電液轉換器與油動機構成電液接口，實現對機組轉速和功率的閉環控制。電液轉換器與油動機滑閥及油動機活塞緊密結合在一起，油動機脈沖油直接由電液轉換器控制，構成了電液伺服油動機。DEH伺服單元與電液伺服油動機、線性可變差動變壓器（LVDT）式油動機行程傳感器組成位置伺服隨動系統。第二，去掉杠桿傳動機構的透平油純電調DEH方案。將凸輪、凸輪軸、原油動機和所有液壓調節部件去掉，僅保留保安部套，油動機滑閥與電液轉換器組裝在一起，油缸（活塞）固定在凸輪軸座上。油缸代替凸輪推動杠桿來開啟調節閥門。高壓調節閥為一閥一缸方式，中壓調節閥可以為一拖四方式。（3）電液并存聯合控制方案。電調、液調聯合控制即DEH控制信號通過同步器電動機與液壓系統接口和電液轉換器，來達到對機組功率、轉速等方面的控制。同時二次脈動油路和電液轉換器共同構成電液放大器，接受DEH控制信號，進而實現對油動機的控制。通過在在原液壓系統的脈動油路上，并聯一個油管，連接到電液轉換器，使DEH通過電液轉換器控制脈動油來控制機組，而電液轉換器和同步器可采用轉移的方式完成聯合控制。（4）電液并存，切換控制的方案。DEH控制信號對機組轉速、功率的閉環控制，是通過電液轉換器與液壓系統接口來實現的。通過同步器對脈動油路的電液跟蹤，DEH實現控制切換閥來進行無擾切換。

綜上所述，DEH改造有多種方案，呈現百花齊放的局面，各種改造均有成功實例，在具體實際操作中，我們可根據自己實際情況選擇適合的優化方案。

三、汽輪機控制系統改造目的探析

（1）經濟性。對于那些改造程度比較完善的機組，實現了閥門管理功能，為機組優化運行和壽命消耗管理創造了有利條件。閥門管理提高了帶變動負荷的機組的工作效率。（2）安全性。由于部分原機械液調系統存在較為嚴重缺陷，我們通過對控制系統的深入、全面改造，消除原系統的負荷突變、控制不穩定、卡澀等問題，確保機組安全運行。（3）靈活性。通過改造實現了機組協調運行的功能，提高了機組自動化水平，在很大程度上減輕了運行人員的勞動量。

參考文獻

[1]王學軍．關于工程進度的風險分析與風險決策的探討[J]．武漢大學學報（工學版）．2003，34（1）：99～101

[2]畢星，翟麗．項目管理[M]．上海：復旦大學出版社，2000：234～245