熱工自動化控制在煤矸石發電廠中的相關設計研究

摘 要：近年來我國的科技水平取得了較大的發展，其電力技術的不斷改進與完善也使得我國電力企業的經濟效益得到了迅速的提升，在一些煤矸石發電廠中也相繼引入了熱工自動化控制技術來進行生產。而隨著我國煤矸石發電廠其發電機組數量的進一步增加，使得熱工自動化控制技術在電力行業中的作用也變得越來越重要。該文就在煤矸石發電廠的正常運作過程中，對其熱工自動化控制的應用設計進行了研究分析。

關鍵詞：熱工自動化控制 煤矸石發電廠 設計

中圖分類號：TM621.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（a）-0074-02

1 熱工自動化控制技術的作用分析

1.1 維持整個機組的運行穩定性

借助于熱工自動化控制技術，可以讓煤矸石發電廠中的所有發電機組在運行過程中能夠得到有效的控制，并且可以將各項工作系數維持在一個相對穩定的范圍內。而借助于自動化控制系統還可以有效避免人為操作中可能存在的各種人為因素而導致的錯誤，并進一步提升所有發電機組的運行穩定性。

1.2 安全系數較高，并能夠有效降低故障發生率

通過熱工自動化控制系統還能夠讓機組的運行安全系數得到有效提升，并使得故障發生的幾率得到進一步降低。這樣就能夠降低該發電廠日常在修復故障時所需的人力成本與經濟成本，并提升該發電廠的經濟效益。此外，故障發生率的降低，也能夠提升我國電力系統的運行穩定性，并能夠給民眾們提供更加優質的電力服務，并使得該電力企業獲得良好的社會效益。

1.3 提升工作效率

在熱工自動化控制系統中，還能夠將鍋爐、機組與電力聚集在一起，并能夠為電廠的集中化管理提供一定的基礎。在該模式中，機組控制人員的操作難度以及工作內容都能夠得到有效降低，并在一定程度上節省了生產過程中的人力成本。此外，熱工自動化控制系統還能夠進一步提升機組的管理效率，并促進該電力企業得到進一步發展。

2 熱工自動化控制系統在煤矸石發電廠中的設計研究

2.1 熱工自動化控制系統簡述

在將熱工自動化控制系統運用在煤矸石發電廠的過程中，還需要使該類發電廠其燃氣鍋爐的整體運行規模得到一定程度的改變。如果之前可行規模為每小時4×75 t中溫中壓，其空氣冷卻的功率則需要5×25 MW，其耗電量得到有效的下降。此外，在發電系統的燃氣鍋爐中運用熱工自動化控制系統，還能夠直接對空氣冷卻系統以及除氧給水環節的工作進行有效的控制。發電機組在正常運作的過程中就會帶有基本負荷，而借助于熱工自動化控制系統則能夠在日常運行的過程中對負荷峰值進行有效調節。而在發電廠的主蒸汽系統之中，其多采用母管制來進行作業，而為了確保整個電力系統的運行穩定性，也就需要進行電動給水泵的設置，通過熱工控制系統則只需要進行母管制的切換，就能夠取得一個良好的降溫控制效果。除此之外，汽機需要運用四級回熱系統就能夠得到良好的控制效果，而在燃氣鍋爐中，主要應用的則是焦爐以及轉爐煤氣等燃料。

2.2 熱工自動化控制系統的主要控制形式簡析

一般情況下，煤矸石發電廠的整體工程設計包含2個集中控制中心以及2個電子設備間，其中1號集中控制中心通常會設置在主廠房的B～C列中的3號與4號柱之間，而2號集中控制中心一般則設置在7號與8號柱之間。在日常運行過程中一般會將控制室的高度標準與汽機轉運車保持一致。此外，在煤矸石發電廠的電力設備間設計過程中，其與集中控制中心的設計還存在著較大的不同之處。其中1號電子設備間一般分布在主廠房B～C列的2號到5號柱之間，而2號電子設備間則設置在6號與9號柱之間，其高度的標準也會固定在4.20 m。

在進行熱工檢修間的設備過程中，一般將其分布在電力設備間的旁邊，這樣就可以使得電力設備的檢修工作就近進行，而在進行熱力配電盤的設置過程中，則需要根據發電設備的不同來進行針對性的配置模式選擇，比如鍋爐的熱力配電盤一般需要配置在控制室之外，而汽機的熱力配電盤則需要分布在汽機平臺之中，公用系統的熱力配電盤則需要設置在靠近電纜溝的位置上面。一臺工業電視用于2臺鍋爐的爐腔火焰，剩下的一臺工業電視則需要用于2臺鍋爐的汽包水位，其所顯示圖像也能夠借助于視頻切換器來進行有效的轉換。

2.3 熱工自動化控制系統的選配

現階段的熱工自動化控制系統多是運用分散控制系統來進行相應的操作，其具體功能體系主要包含以下幾種。

（1）模擬量控制系統：該系統主要是在分散控制系統內完成，借助于模擬量控制系統的合理運用，能夠對該發電工程中各個設備的壓力、水位以及溫度進行自動化的控制，并借此來使得該煤矸石發電廠的設備運行效率得到進一步提升。

（2）數據采集系統：通過數據采集系統能夠對電廠設備在運行過程中的各種信號以及整個電廠系統中的重要測點所產生的信號進行收集與處理。通過對這些收集到的信息進行分析，也能夠對發電程序中的運行人員提供足夠多的信息以及數據，這樣也能夠確保該機組的高效運行。而在機組出現了運行故障的情況下，數據采集系統還會及時發出相應警報，并指出出現故障的具體位置，這樣也能夠確保整個機組在運行過程中的安全系數。

（3）輔助順序控制系統：通過輔助順序控制系統能夠有效減少操作人員的一些常規操作，并減少該煤矸石電廠在運行過程中所需的人力資本。一般在輔助順序控制系統中，會設立鍋爐燃氣系統、鍋爐定期排污系統以及高溫加熱系統等各種控制系統。

（4）輔機聯鎖：輔機聯鎖主要表現在汽包水位達到了規定值之后，就會自動與汽包事故放水門實現聯鎖。而當除氧器水位達到了規定值之后，該熱工自動化控制系統也會采取與事故放水門實現聯鎖，并確保該設備能夠得以正常運行。

（5）停爐保護以及停機保護：在煤矸石發電廠的運行過程中，一旦汽包水位超出了零界點，或者在運行過程中出現了負荷過大、爐膛壓力不正常以及跳閘等異常情況時，都會直接導致該電廠難以得到正常運行，在這種異常狀況下也就需要進行停爐保護，并需要在解決完相關故障之后再進行工作。而在運行過程中如果汽機的運行速度超過了正常運行水平以及潤滑油的壓力指數過低等情況下，其發動機主保護就會開始工作，并導致運行溫度過高以及軸承出現回油等諸多狀況，在這些異常情況之下，也就需要對該發電機組進行停機保護，并確保所有設備能夠得以正常運行。通過停爐保護以及停機保護，能夠進一步提升該煤矸石發電廠的運行穩定性，并有效減少安全事故的發生，從而進一步提升該發電廠的經濟效益。

3 結語

近年來我國的經濟得到了一定的發展，其市場競爭也變得越來越激烈，在這一情況下，就使得電力企業不得不進一步提升自身的核心競爭能力，只有這樣才能夠在激烈的競爭環境下得以持續發展。而熱工自動化控制作為煤矸石發電廠的一個主要發展途徑，就要求煤矸石發電廠能夠在自身的發展基礎上，在日常的生產與運行過程中合理運用熱工自動化控制技術，并將該煤矸石發電廠的生產以及運作進行有效調節，這樣就能夠取得一個良好的生產控制效果。此外，相關的電廠工作人員還需要對現有的熱工控制理論進行不斷的創新以及完善，只有這樣才能夠充分符合現階段電力市場的競爭機制，并使得該電力企業能夠得以順利發展。

參考文獻

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