火电厂热控系统的可靠性研究

徐伯梁

摘 要 电厂的热工自动化所包含的内容十分广泛，主要涵盖了发电主机自动化、辅助仪器自动化和工作设施自动化等。火电厂的热控系统是目前火电厂机组中非常重要的部分之一，其能够保障火电厂稳定运行，提高发电的效率和发电能力，保障电厂能够获取更多的利润。本文对火电机组的控制方式以及火电厂热控系统的可靠性进行了分析，以供参考。

关键词 火电厂；热控系统；可靠性

中图分类号 TM6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）11-0070-02

1 机组控制方式

1.1 单元机组控制方式

通常情况下，单元蒸汽机组都要采用炉、机、电在一块进行控制的办法，一般是两台机组共同使用一个控制室进行控制。

1.2 控制盘的布置

在设计控制盘安设位置的过程中，遵循盘、台隔离的原则。控制台主要负责对整个蒸汽机组的运行工作进行监视和控制，在控制台之上安装有CRT的操作站站点，这种站点的主要功能就是如有故常出现，对机组进行紧急停机或停炉处理，其接线如图1所示。后备的控制盘主要是就是当DCS无法工作时的进行对机组的停机、停炉工作，一般后备盘之上安装各种控制仪器和操作面板等。

2 火电厂热控系统的可靠性分析

2.1 自动化的可靠性分析

火电厂热控系统借助微机为作为基础分散式操作控制系统，然后加装数量较少的模拟仪表以及后备硬手操达，确保可以对整个蒸汽机组进行正常的检测、调控以及保护。在配置监控系统的过程中还要注意考虑到不同的工作条件和运行环境，对于系统整体的配置要达到机组不同运行条件下的相关要求，并且可以在保障蒸汽机组处于一个经济、高效运行环境之下，尽可能地满足电网对于所传输电力的各种需求。在单元的控制室之内可以实现全面机组运行的管理，各个机组均使用一人进行主要操作、其余配置两名工作人员进行辅助操作的管理模式。在蒸汽机组的启动和运行的过程中，当少数一部分的现场准备工作顺利完成之后，这时只需要当时值班的工作人员进行少量的干处理，便能够远程控制机组的启动。

2.2 停机的可靠性

在停止机组时，只需要运行人员进行远程操作，便可停止机组。在正常运行的状态下，从45%的负荷到达99%的额定负荷，要确保整个蒸汽机组控制系统可以把参数控制稳定在核实的可以接受的范围之内，这样能够顺利切换蒸汽机组运行的方式。一旦蒸汽机组运行异常，经过该系统自动化的处理，就可以通过调整负荷的方式将生产的过程控制在一个安全的环境下。

2.3 顺序控制

在顺序控制的过程中，要确保锅炉从点火到机组带满负荷顺序调控，关于机组的风烟系统，大致可以分为A、B侧的功能组，但是在这部分控制系统中又缺少A、B两侧相互交叉以及自动停止的响应办法，从而达到汽机从起始提速到蒸汽机组满负荷自动化的控制效果。在整个控制过程中有几个断点，这就负责的工作人员进分步操作控制，从而实现满负荷到机炉停机的自动化操作过程。

3 控制方案的设计

3.1 热控系统的分散控制

分散控制系统负责对整个机组的主要监控系统，实现DAS、MCS、FSSS、SCS以及ETS5个主要的功能；其中DCS上配备4个工作人员站、一个电力工程师站、一个值班长站，CRT作为整个机组分散控制系统的主要监控手段。

3.2 热控系统的汽机数字电液控制

汽机的数字电液控制往往市随汽机一起配供。主要的功能有汽机的自动控制，以及轮机转速、负荷以及主控制等，其中还包括阀门管理，阀门的在线实以及对于汽机超过限定速度的保护和控制等。这个系统主要借助硬接线来达到和DCS之间控制信号，然后借助通讯的接口达到和DCS之间监视信号接口的相互连接。

3.3 对抗燃油系统的汽压控制

对于高压抗燃油系统的控制是向整个汽轮机提供压力能够达到14MPa的动力油源，以驱动进汽门和调速汽门这个液动进行工作，还具备危急遮断的效果。它主要有供油、执行以及紧急情况停止系统3个主要部分

构成。

3.4 蒸汽机组的旁路控制

蒸汽机组的旁路控制随旁路一起配供，通常旁路系统就是高压和低压的液压旁路系统，整个系统中有高压的旁路调压阀、喷水的调节阀等系统构成。整个旁路系统的主要功能是可以达到对机组启动相关要求满足的效果，控制的办法手动远程操作为主，这种手动操作设置主要设置在DCS的操作员站之上。低压旁路往往还具有快关功能，从而实现对凝汽器的保护。

3.5 报警系统

一般情况下，过程参数超过额定值或者是错误错做作都可以记住CRT进行报警或者打印。如果重要的参数偏离了正常的数值，机组对跳閘进行保护的主要原因就是降低电源故障的出现，也可以经过安装盘安装在后备盘上光字牌进行报警，然后进行打印操作。

3.6 保护系统

锅炉的保护和MFT通常是在BMS完成的；蒸汽机组的防进水保护以及重要辅机的保护是在SCS得以完成的；对于给水泵的保护通常也是在SCS中完成的。在汽机保护过程中的回路布置通常存放在汽机厂之内的ETS保险柜之内，遥控的停机信号主要包括：手动停机、整齐压力过高等情况，这些出现故障的信号可以被直接送到ETS柜跳机。

4 火电厂的热控系统优化具体应用

对以往的电厂热控系统可靠性的研究和故障评价中，往往是只是过度关注一个时期或者某个工作时间点的设备运行情况，而且为了采集数据方便通常都是设备运行之后才进行情况记录。这样就造成设备真实运行情况评价不准确的现象。在店里系统检测控制数的过程中要面临的问题就是电力系统十分复杂，所以在工作的过程中必须要对整个工作过程和评价标准进行细化和完善，对蒸汽机组的整个工作过程实行全面监控的办法，避免不必要的损失。

因为过程生产中对控制系统所提的要求越来越高，这就导致以往的控制技术难以达到目前电厂热工流程的相关要求，其系统的安全性和稳定性也很难保障，现阶段汽温超标是限制电厂机组设备负荷响应的重要标准之一。电厂的热工自动化所包含的内容十分广泛，主要涵盖了发电主机自动化、辅助仪器自动化和工作设施自动化等。目前，互联网技术发展迅速，火电厂的机组容量也在日益扩大，这就要求更加严格有效的监控系统和管理模式，因此下一个阶段火电厂的监控系统就会朝着集中化的方向迈进，把单元的机组放置到一个控制室之内，这样可以使辅助车间的运行效率以及工作水平大幅度提升，从而使得电厂的热工自动化技术能够不断适应和满足目前形势下电厂发展的需求。目前技术迅速发展，火电机组已经从过去的中低压、小容量不断向现阶段的高参数、大容量的机组转变，而且火电厂的机组运行的方式也逐步淘汰了遗忘了人工手动控制操作，幕墙也基本上实现了自动化的控制，这样一来可以提高火电厂工作生产的自动化水平，还可以为火电厂带来非常大的利润。电厂的热工保护系统必须要配置质量相对较高的零部件，并运用目前已经发展完善的热控制技术，以提高热控制系统的稳定性，伴随火电厂热控系统的逐步杂化，对热控零部件以及系统可靠性的要求也会不断升高。

5 结论

目前越来越多的火电厂正在应用自动化技术，这时是由于可靠的热控系统在大型火电机组运行过程中意义重大。互联网技术以及人工智能技术正越来越多地运用到火电厂生产中，我们要采取各种办法提升热控系统的稳定性，提高火电厂热控系统的水平，推动我国火电产业更好的发展。

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