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    •   热控自动化中直接空冷技术的应用及控制

        自动化仪表系统和现代化控制技术的快速发展,促使自动化控制技术在热电厂当中的应用得到明显发展,热控自动化属于热电厂生产与管理工作中非常重要的环节,对于整个生产过程的经济效益、效率与安全性等多方面存在非常直接且重要的影响。直接空冷技术的发展属于热控自动化技术的全新方向,同时也是技术层面上持续创新的关键。

        

        电力资源属于日常生活所必须的资源,为更好满足社会的持续性发展,电力企业必然会面临更大的挑战与困境,并呈现出多系统机组的运行需求,此时需不断的扩大机组容量,这也间接的提高了对于热控自动化系统的运行要求[1]。在具体运行期间,不仅需注重生产效率的提升,还需注重低碳环保的实现,基于节能降低这一基础原则,合理的应用热控自动化技术,可实现对传统管理模式的优化,可借助编程语言的方式实现对系统的合理控制,从而达到提升电厂生产效率以及自动化生产水平的提升,按照电厂内部温度变化的合理控制,可有效的降低资源浪费,在提升生产效率的同时也可更好的提高系统稳定性。

        

        1 热控自动化中直接空冷技术的应用及控制

        

        1.1 热控机组

        

        DCS主要是将FSSS、ECS、ETS等系统融合到一起从而实现一体化的控制,借助热控制自动化技术可实现对电厂用电快切系统、直流系统、柴油发电机组、发变组、保安电源、高压启与备变电源系统、励磁系统等实现有效的控制,应用DCS还可实现分散控制,可更加完善、便捷的应用电气防误操作的功能,从而显著提升电气系统的综合控制能力[2]。DEH和自动同期系统之间可有效的配合并促使机组间达到同期性的并网运行,故障录波、AVR等继电保护装置均可应用RS232接口实现和DCS的通讯功控制,同时还可实现对集控室的监控操作,辅汽联箱、采暖加热器、闭式冷却水加联氨以及给水加氨等机炉公共系统的控制结构相对比较简单,其主要是以顺控系统、简单回路为主,其可借助单独性的控制点实现对两台机组的有效控制。

        

        DCS控制系统本身的冗余结构以及丰富的逻辑功能还可促使ETS、FSSS等系统可应用于进行控制,其控制操作的周期可达到20ms左右,这样的操作方式可确保整个系统的运行效率、安全。除上述的软件控制方式外,其还保留了传统的柴油机启停、紧急停机以及DCS系统失电指示灯等方面的控制支持。

        

        1.2 直接空冷系统

        

        直接空冷系统主要是借助变频轴流冷风机冷却回收汽轮机的两个低压缸排除掉热气,其主要涉及到驱动级、ACC设计功能组级、子功能组级三个控制结构构成,ACC的技术应用主要是和主控系统相同,系统主要配备了端子柜、BRC以及HCU,变频风机与疏水泵、真空泵均属于驱动级,在应用中均可基于具体标准实现对结构的控制,其画面控制端涉及到了故障清除、试验确认、禁止操作、可操作性、就地操作以及远方操作等多种控制功能,这些功能的实现均可对信息进行反馈以及指令进行操作[2]。

        

        真空泵是在操作模式、真空泵全部停止时使用,主要是以打开入口蝶阀。泵内可以分离水箱液位、液体流量以及工作液体的温度等进行阈值判断从而达到联停保护动作。为更好满足空冷机组对于冬季防冻、被压调节等方面的要求,在备用的真空泵中采用了备用泵用于停止以及联锁启动等功能。

        

        备用真空泵的联锁启动条件主要涉及:按照排气压力实现对排气温度及真空排气温度的计算及判断,其差值超过15℃且延时时间达到10min的情况下则可运行启动备用真空泵;因为旁路及汽机运行导致凝汽器的压力显著提升时可运行启动备用真空泵;在机组启动过程中,假设经压力修正后的综合阀位主汽门的开度以及旁路超过了25%,此时2台泵用泵会以联锁方式启动,其主要是为规避背压尖峰的形成;在任何一个汽机排出的凝结水温度不足15℃或是周边环境小于3℃时,如延时达到了30分钟,此时会提升排气压力并可运行启动备用真空泵。

        

        备用真空泵的停止运行条件:如真空抽气温度与排气温度间的差距未达到6℃,且延长时间超过5分钟之后,此时便会导致备用真空泵停止运行[3];如最低凝结水温和排气温度间的差异未达到6℃或是周边环境温度达到了5℃,同时延长时间达到了5分钟后便会引发备用真空泵停止运行;机组在成功启动后如果主汽门的开度和旁路已达到25%,且两台备用真空泵的运行时间已达到10分钟则会引发备用真空泵的停止运行。

        

        1.3 系统控制相关问题

        

        在两台机组均投入运行后,不同类型控制指标均保持着良好的运行,其能够达到100%的自动化投入,DAS测定的结果准确度可达到100%,相对应的保护动作也可达到100%,对于在系统调试以及运行阶段问题的发现可以进行说明:

        

        直接空冷机在运行过程中,DEH、BPC及ACC间可保持密切的关联性,特别是在高压以及中压缸同时启动的同时,汽机厂普遍要求汽机在冲转和带载运行过程中冲压压力可维持高旁注汽压力,热再压力可从低旁实现有效的维持,此时汽机升降功能可通过DEH实现有效的调节,机组可维持在一个热态冲转,因为主机的压力促进主汽门的频处在相对开度波动范围内,此时位于主汽门形成装置会发出“已关闭”的信号,这样可在接受到一次“关闭”信号之后BPC逻辑会将高压旁路调节门进行开启,并促使注气流量随之下降,同时还会有效提升再热汽流量,此时便很难实现对机组转速的控制。

        

        ACC和BPC关系协调的好坏会直接影响机组启动后的情况,其可合理的控制背压的水平,在排气压力达到40kPa时系统可达到禁止旁路运行装填,在排气压力位于15kPa到40kPa之间时,系统本身运行旁路运行,但其负荷压力不能超过10%,在排气压力小于15kPa期间,系统运行旁路运行的负荷压力超过10%时,如在冬季运行需对空冷系统实行防冻处理,此时便需应用高联合启动方式,在旁路系统运行期间,可在低压投入后进入到高压旁路运行,在机组启动期间,需先对冷凝器的工作结果进行检查,确保其处于真空状态,之后再将背压维持在40kPa左右,如无法实现有效的控制,则会导致低压旁路的保护开关关闭,从而影响机组的启动定速以及空冷系统的防冻功能[4]。

        

        因为空冷机组在运行期间背压的变化区间相对较大,此时背压也较高,在背压无法满足机组运行功率要求的情况下,需借助减少功率以及提升功率的方式确保运行效果,从而保障机组可安全稳定运行,这项操作可借助DEH的操作面板实现操作控制,在背压允许的期间内可借助调节变频风机的方式实现对机组背压的调节处理,在机组正式启动后,机组可在投入旁路的同时设置背压压力值,将其设置为40kPa,在机组进行负荷运行的要求后,可借助蒸汽汽量的折算方式明确具体的背压值。

        

        综上,热控自动化对于生产过程的质量与效率影响显著,直接空冷技术在热控自动化中应用可促使管理工作者借助MIS报表、SIS报表实现对重点数据的获取,并为相关管理工作提供可靠的支持。今后应用热控自动化期间仍需不断的改进与优化,针对性提升数据获取可靠性及上报效率,针对性改进与完善系统,从而更好发挥管理及经济下移,为热控自动化的发展提供支持。

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