火力发电厂辅助机电控制系统与节能技术改造

火力发电厂辅助机电控制系统与节能技术改造

陈石兴

（珠海市仁恒物业管理有限公司广东珠海519000）

摘要：目前，火力发电厂很多的辅助机电装备的自动化控制都成为火电辅机控制，系统设计的一个重要方面,通过电机调速技术在发电厂循环水泵和一次风机技术改造的实际应用，证明火电厂降低厂用电率是由辅机节能改造的，完成节能减排一个重要途径。本论文主要结合火电辅机的控制需求及技术要求对火电辅机控制系统进行了分析设计,针对火力发电厂辅机节能改造的实行了论述。

关键词:火力发电厂；辅机系统设计；电辅机控制；节能技术

引言：随着我国经济的不断发展,能源、钢铁、交通等基础设施建设已经得到了巨大的改变,然而自动化程度不高越来越成为制约经济进一步发展的瓶颈,其中电能特别显得特别突出。在这种形势下，研究风机、水泵类负载采用调速驱动来替代原有的节流调节已成为火电厂实现节能，提高经济性的有效途径。随着电力行业的发展，降低厂用电率，降低发电成本，绿色运行，清洁生产已成为各火电厂努力追求的经济和社会目标。

1.分析火电辅机控制系统总体设计

1.1数据采集:完成实时模拟量、开关量的实时数据采集功能,系统扫描周期为15ms;用于控制的点,系统扫描周期一般为50ms:开关量SOE扫描周期为lms。

1.2报警监视的设计:在系统报警监视主要包括两种形式，第一工艺报警，第二一般故障。通常在现场收集站收集的外部变量就是工艺报警的对象，对于其它系统的变量是体现在内部计算处理的变量、由网络或串行通讯接收。

1.3远程通信:系统能够通过每一种的通讯控制模块和其它系统实行通讯,如果在条件不允许的情况下，还能够用无线通讯模块实行无线通讯。

1.4显示变量的趋势和历史:系统的历史数据库可按照模拟量扫描周期和开关量状态变化保留一段时间内的所有点历史数据和事件,在此基础上,各种软件系统都支持变量的成组跟显示和历史显示。

1.5日志记录:日志功能是由依照时间的顺序来自动查询、存储和记录，在运行阶段中出现的一些随机突发事件的功能,为运行工作人员提供事故研究的详细问题依据。

1.6图形显示:图形方式表现现场的主要工艺流程及相关的动态消息是通过图形方式表现出来的，也就是模拟流程图,针对动态点实行操作的手段。根据实际现场情况各个对象既能够显示出,定义为对一些现场对象的操作。

1.7报表打印:报表大致分为定时报表和实时报表。定时报表一般用来在规定的时刻打印生产过程的操作记录和统计,主要用来取代操作工的抄表工作。实时报表则用来随机打印某个时刻的报表或者历史报表,它由人工触发。

2.加强火力发电厂辅机制系统性能的有效措施

2.1分析故障检测方式

在辅机控制系统中运用误差检测技术，针对故障问题进行来检测系统，以此能够提高系统的性能。用检测非常有效的基本方法，实行检测、分析信号产生的期望值的偏离误差的问题。信号的测量值在限制的范围以内，就显示信号是正常，否则信号不是正常。通常在故障的检测过程中，不仅要检测信号期望值以外，同样还要检测测量信号变动的速率，如果变化速率超过设置的上下限则认为系统出现故障。

2.2加强系统控制

要想保证辅机控制系统能够发挥其综合性能，应该要及时的更新系统内的每个组织结构。火力发电厂一定要及时的做好辅机系统的完善、工作更新，及时升级系统。以辅机控制系统中的数据采集系统为例，说明辅机控制系统对系统性能的提高。在数据采集系统中通过采集卡来扫描从外界采集的数据点，然后经过系统正确的判断等自动化过程，将新的数据点输入到数据库当中。数据采集系统通过采集设备、处理设备等来对模拟量进行控制。然后通过网络传输到相应的计算机上以便运行人员监视、操作。

2.3PLC控制系统的应用

针对PLC辅机控制系统在火力发电厂中的应用以河北国华定洲火力发电厂为例来介绍。伴随着电力的不断深化改革，电力企业逐渐实现了竞价上网、厂网分开。在河北国华定洲火力发电厂火力发电机组的设计运用很高的自动化控制水平。在全厂建立了BOP辅机集中控制检测网络，该网络有效的结合了可靠、成熟的编程控制器及以太网等的优点。有效的实现只采用单元控制室就可以对整个辅助车间进行控制、检测。

2.4DCS控制系统的应用

DCS控制系统是火力发电厂中常用的辅机控制系统，其主要可以实现的功能有：控制系统的闭环辨识；例如系统的静态偏差、过渡过程时间、衰减率、动态偏差等；检测系统中的信号是否正常运行，对故障可以及时的给出报警和相应的处理措施；判断系统是否处于最佳的运行状态，并给出相应的建议和采取的措施；如果出现故障给出相应的报警和处理措施；实现数据采集、数据故障诊断装置与DCS系统的数据连通等。

3.火力发电厂辅机的节能改造研究

3.1扩大机组的容量。

通常一个物品有越大的产量，那么它的总成本就会非常低，其实电能的生产不过如此，如果单机具有超大的容量那么所应该消耗的能源单位就会越小。用比之前更少能源能够产生同样的电能。因此火力发电厂扩大机组的容量是节能方法之一，让其在系统中所承担基本负荷，这样可以有效的降低能源的消耗，重大的意义就是提高能源的利用率。

3.2采用合理的接线方案。

应该采用科学合理的接线方案时，才可以做有效利用资料，因此，降低投资成本，火力发电厂的利用率的不断提高，并且还能有效的减少自身的损耗，尽量不要出现功率过多过少的损失问题，通常在合理的方案下应该再思考经济问题，例如；原料消耗、电能损耗、运行费、工程投资、折旧费用等。

3.3提高汽轮机效率。

汽耗率和热耗率通常是汽轮机效率的主要指标，汽耗率是指汽轮机每千瓦时所消耗的蒸汽量。为了达到生产效率的提高只有效地降低汽耗指标，我们工作人员就应该在技术上与生产运行经验上不断的完善，如改造汽封与汽封系统，完善机组的振动情况等，而且还要对汽轮机定期实行检查和维修，这样能够确保设备的完好率，运行的稳定性才能提高。

3.4积极推进运行技术和加大节能的技术改造。

加强日常工作培训，努力学习、定期实行理论考试和实行事故预想及反事故演习，进一步提高对系统的分析能力，为了提高运行人员技术和火电厂督促的专业水平及理论指导主要途径。对于火电厂来说技术改造有着很重要的作用。根据实际情况的变化，加强完善调整使机组进一步趋于稳定、经济运行。因此运行人员对出现在异常问题要认真对待，进行仔细分析，确保运行的稳定性。总而言之，稳定的运行就是最大的节能。

结语：

总而言之，我国的燃煤火电机组逐渐的上升，并且人们生活中的用电量也越来越多，造成了我国的火电发电大量的消耗资源，把辅机实行优化和采取节能改造，这样对我国未来的发展具有很好的作用，同时为持续我国的发展策略打好基础。不断完善辅机设备和主机设备的运行参数，可以有效的减少运行成本，实现辅机最优化的运行，从而辅机所创造的经济达到最大化。

参考文献：

[1]刘斌.讨论火力发电厂机组优化运行和辅机节能改造策略[J].科技与企业,2013,04:250.

[2]王勇.达拉特发电厂厂用电统计及其节能措施研究[J].华北电力大学,2014.

[3]周靓.火电企业能效管理影响因素分析及诊断模型研究[J].华北电力大学,2014.