热工自动化控制在煤矸石发电厂中的相关设计研究

摘 要：近年来我国的科技水平取得了较大的发展，其电力技术的不断改进与完善也使得我国电力企业的经济效益得到了迅速的提升，在一些煤矸石发电厂中也相继引入了热工自动化控制技术来进行生产。而随着我国煤矸石发电厂其发电机组数量的进一步增加，使得热工自动化控制技术在电力行业中的作用也变得越来越重要。该文就在煤矸石发电厂的正常运作过程中，对其热工自动化控制的应用设计进行了研究分析。

关键词：热工自动化控制 煤矸石发电厂 设计

中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（a）-0074-02

1 热工自动化控制技术的作用分析

1.1 维持整个机组的运行稳定性

借助于热工自动化控制技术，可以让煤矸石发电厂中的所有发电机组在运行过程中能够得到有效的控制，并且可以将各项工作系数维持在一个相对稳定的范围内。而借助于自动化控制系统还可以有效避免人为操作中可能存在的各种人为因素而导致的错误，并进一步提升所有发电机组的运行稳定性。

1.2 安全系数较高，并能够有效降低故障发生率

通过热工自动化控制系统还能够让机组的运行安全系数得到有效提升，并使得故障发生的几率得到进一步降低。这样就能够降低该发电厂日常在修复故障时所需的人力成本与经济成本，并提升该发电厂的经济效益。此外，故障发生率的降低，也能够提升我国电力系统的运行稳定性，并能够给民众们提供更加优质的电力服务，并使得该电力企业获得良好的社会效益。

1.3 提升工作效率

在热工自动化控制系统中，还能够将锅炉、机组与电力聚集在一起，并能够为电厂的集中化管理提供一定的基础。在该模式中，机组控制人员的操作难度以及工作内容都能够得到有效降低，并在一定程度上节省了生产过程中的人力成本。此外，热工自动化控制系统还能够进一步提升机组的管理效率，并促进该电力企业得到进一步发展。

2 热工自动化控制系统在煤矸石发电厂中的设计研究

2.1 热工自动化控制系统简述

在将热工自动化控制系统运用在煤矸石发电厂的过程中，还需要使该类发电厂其燃气锅炉的整体运行规模得到一定程度的改变。如果之前可行规模为每小时4×75 t中温中压，其空气冷却的功率则需要5×25 MW，其耗电量得到有效的下降。此外，在发电系统的燃气锅炉中运用热工自动化控制系统，还能够直接对空气冷却系统以及除氧给水环节的工作进行有效的控制。发电机组在正常运作的过程中就会带有基本负荷，而借助于热工自动化控制系统则能够在日常运行的过程中对负荷峰值进行有效调节。而在发电厂的主蒸汽系统之中，其多采用母管制来进行作业，而为了确保整个电力系统的运行稳定性，也就需要进行电动给水泵的设置，通过热工控制系统则只需要进行母管制的切换，就能够取得一个良好的降温控制效果。除此之外，汽机需要运用四级回热系统就能够得到良好的控制效果，而在燃气锅炉中，主要应用的则是焦炉以及转炉煤气等燃料。

2.2 热工自动化控制系统的主要控制形式简析

一般情况下，煤矸石发电厂的整体工程设计包含2个集中控制中心以及2个电子设备间，其中1号集中控制中心通常会设置在主厂房的B～C列中的3号与4号柱之间，而2号集中控制中心一般则设置在7号与8号柱之间。在日常运行过程中一般会将控制室的高度标准与汽机转运车保持一致。此外，在煤矸石发电厂的电力设备间设计过程中，其与集中控制中心的设计还存在着较大的不同之处。其中1号电子设备间一般分布在主厂房B～C列的2号到5号柱之间，而2号电子设备间则设置在6号与9号柱之间，其高度的标准也会固定在4.20 m。

在进行热工检修间的设备过程中，一般将其分布在电力设备间的旁边，这样就可以使得电力设备的检修工作就近进行，而在进行热力配电盘的设置过程中，则需要根据发电设备的不同来进行针对性的配置模式选择，比如锅炉的热力配电盘一般需要配置在控制室之外，而汽机的热力配电盘则需要分布在汽机平台之中，公用系统的热力配电盘则需要设置在靠近电缆沟的位置上面。一台工业电视用于2台锅炉的炉腔火焰，剩下的一台工业电视则需要用于2台锅炉的汽包水位，其所显示图像也能够借助于视频切换器来进行有效的转换。

2.3 热工自动化控制系统的选配

现阶段的热工自动化控制系统多是运用分散控制系统来进行相应的操作，其具体功能体系主要包含以下几种。

（1）模拟量控制系统：该系统主要是在分散控制系统内完成，借助于模拟量控制系统的合理运用，能够对该发电工程中各个设备的压力、水位以及温度进行自动化的控制，并借此来使得该煤矸石发电厂的设备运行效率得到进一步提升。

（2）数据采集系统：通过数据采集系统能够对电厂设备在运行过程中的各种信号以及整个电厂系统中的重要测点所产生的信号进行收集与处理。通过对这些收集到的信息进行分析，也能够对发电程序中的运行人员提供足够多的信息以及数据，这样也能够确保该机组的高效运行。而在机组出现了运行故障的情况下，数据采集系统还会及时发出相应警报，并指出出现故障的具体位置，这样也能够确保整个机组在运行过程中的安全系数。

（3）辅助顺序控制系统：通过辅助顺序控制系统能够有效减少操作人员的一些常规操作，并减少该煤矸石电厂在运行过程中所需的人力资本。一般在辅助顺序控制系统中，会设立锅炉燃气系统、锅炉定期排污系统以及高温加热系统等各种控制系统。

（4）辅机联锁：辅机联锁主要表现在汽包水位达到了规定值之后，就会自动与汽包事故放水门实现联锁。而当除氧器水位达到了规定值之后，该热工自动化控制系统也会采取与事故放水门实现联锁，并确保该设备能够得以正常运行。

（5）停炉保护以及停机保护：在煤矸石发电厂的运行过程中，一旦汽包水位超出了零界点，或者在运行过程中出现了负荷过大、炉膛压力不正常以及跳闸等异常情况时，都会直接导致该电厂难以得到正常运行，在这种异常状况下也就需要进行停炉保护，并需要在解决完相关故障之后再进行工作。而在运行过程中如果汽机的运行速度超过了正常运行水平以及润滑油的压力指数过低等情况下，其发动机主保护就会开始工作，并导致运行温度过高以及轴承出现回油等诸多状况，在这些异常情况之下，也就需要对该发电机组进行停机保护，并確保所有设备能够得以正常运行。通过停炉保护以及停机保护，能够进一步提升该煤矸石发电厂的运行稳定性，并有效减少安全事故的发生，从而进一步提升该发电厂的经济效益。

3 结语

近年来我国的经济得到了一定的发展，其市场竞争也变得越来越激烈，在这一情况下，就使得电力企业不得不进一步提升自身的核心竞争能力，只有这样才能够在激烈的竞争环境下得以持续发展。而热工自动化控制作为煤矸石发电厂的一个主要发展途径，就要求煤矸石发电厂能够在自身的发展基础上，在日常的生产与运行过程中合理运用热工自动化控制技术，并将该煤矸石发电厂的生产以及运作进行有效调节，这样就能够取得一个良好的生产控制效果。此外，相关的电厂工作人员还需要对现有的热工控制理论进行不断的创新以及完善，只有这样才能够充分符合现阶段电力市场的竞争机制，并使得该电力企业能够得以顺利发展。

参考文献

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