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自动控制技术在热电厂汽轮发电机组中的应用

更新时间:2009-03-28

0 引言

随着社会的不断进步和科学技术的高速发展,汽轮发电机和自动控制技术紧密结合应用,已是当前发展的必然趋势,在实际生产中,为有效实现机组运行的自动控制,使热电厂的资源能最大限度地得到优化配置,自动控制技术在汽轮发电机中得到了广泛应用。为保障热电厂汽轮发电机组正常进行自动发电控制,获得良好的控制效果。因此,研究自动控制技术在热电厂汽轮机发电机组中的应用是值得探讨研究的重要课题。

1 自动控制技术概述

自动控制技术作为一种新兴技术,运用热能工程技术、信息技术、互联网技术以及仪器设备等分析和控制热电厂的热力参数,进而有效掌控和管理整个生产过程。自动发电功能主要是在发电机组和能量管理系统的基础上保证自动发电控制功能得以正常发挥,计算机就是其中重要的核心,自动发电控制还可运用信息传输系统形成远程闭环控制系统。尤其是在大规模电力系统建设中自动控制技术起着非常重要的作用,能切实实现实际生产过程中的自动化运行与控制。

基本原理:在热电厂中,以电力系统为主,使汽轮发电机组通过调频器实现二次调节。在自动调节部分,电网调度中心通过发电机组进行自动调节,而人工调节部分,以主调频为主,若一个主调频不能满足需求,可根据情况适当增设辅助调频厂。无论何种调节均是根据电网调度中心的原定发电计划曲线来调整发电机组功率,进而实现任务的。自动发电控制就能充分利用先进的自动控制技术手段取代人工二次调节和三次调节,使热电厂得到更好发展。

流水施工被分为若干个施工段,为工程项目组织实施的一种管理形式,就是由固定组织的工人在若干个工作性质相同的施工环境中依次保持连续均衡地施工的一种施工组织方法。工程施工中,可以采用依次施工(亦称顺序施工法)、平行施工和流水施工等组织方式[1]。

2 自动控制技术在热电厂汽轮机组中应用的必要性

在热电厂汽轮机组中应用自动控制技术,一是,它能从根本上保障发电效能的优良,并提升发电效率。随着城市化进程加快,人们生活水平得到了很大提升,使得日常生活消耗掉更多的电能,所以,迫切需要在原有的电网规模基础上进行扩展。热电厂面对日益增长的用电需要,传统发电技术很难满足现在的需求,在技术上急需改进。而应用自动控制技术能有效消除传统发电的弊病,提升热电厂整体的发电质量和效率,很好地保障热电厂安全、稳定运行,杜绝热电厂汽轮机发生停止问题而给热电厂带来无法挽回的经济损失。二是,热电厂汽轮机组引入自动控制技术,能有效减少热电厂投入的成本,在日常生产发电过程中,可有助于节省能耗。由于热电厂发电需消耗煤炭和石油等资源,若发电过程中这些能源燃烧不充分,热电厂的消耗成本也相对提升。在汽轮发电机组中应用自动控制技术能促进剩余煤炭和石油等原料燃尽,帮助它们实现充分燃烧和完全燃烧,切实提升能源利用率,从根本上节约成本,同时还能有效降低能源消耗以及废气排放,减少环境污染。三是完善资源配置。热电厂汽轮发电机组应用自动控制技术,能合理控制发电流程,优化配置各种能源,消除传统热电厂发电的一些弊病以及潜在的缺陷等。借助自动控制技术,热电厂进行发电工作的相关人员可及时查看潜在的各种缺陷以及故障等各种突发状况,以便及时采取有效措施进行维修,保证运行的优质性。四是,随着时间的推移,自动控制技术也在不断创新和完善,自动控制技术在未来发展过程中,势必会朝着高效节能和可持续发展的方向前进,使得自动控制技术在汽轮发电机组中的应用更加信息化、自动化、智能化,进而实现热电厂汽轮发电机组的完全自动化,给热电厂带来更大的经济效益和社会效益。

3 自动控制技术在汽轮发电机组中的应用分析

3.1 自动控制技术在汽轮机安全保护系统中的应用

转速是汽轮机在正常运行过程中重要参数,转速不稳定对汽轮机组安全运行有着直接影响,还会对热电厂的整个正常生产产生严重影响。热电厂控制汽轮机转速主要有两种模式,一是通过控制输出功率的大小来控制转速,对进气量进行调节,确保汽轮机转速的稳定;二是控制转速,汽轮机转速会随着主蒸汽压力的减少而降低,这时就需通过对气门进行调节,使进气量增加,进而提升转速,反之降低转速,这样就能有效保障汽轮机转速实现标准化[2]。比如某热电厂当前有2台汽轮发电机组,其发电机组采用的是DEH自动控制系统,该厂使用的汽轮机型号是N200-130-535/535-34,这是武汉汽轮机厂生产的双抽凝汽式汽轮机,是该厂的主力发电机组。控制系统采用的是分散型控制系统,通过该分散型控制系统进行数据采集,协调控制机炉。该厂应用DEH控制技术对汽轮机纯电调控制。利用DEH控制技术快速、准确和及时地实现对整个系统的转速和功率的控制,针对这个系统负荷的变化情况,该厂也能及时采取相应的措施迅速做出反应。通过应用DEH控制系统,实现了作业的标准化以及检修的高效优质,为汽轮机的稳定运行提供坚实的保障,并且发电效益更是可观。对该技术的应用,受到了汽轮机操作人员一致认可。汽轮机调节系统应用DEH控制系统,对机组的机组容量以及现场实际等条件能灵活改变控制方案,以满足该厂对新设备和新控制的要求。采用DEH控制方案,能确保机组实现平稳、安全运行,在最短时间之内给公司带来最大的经济效益。

中原地区是华夏文明的摇篮和发祥地,华夏民族在这里肇兴,中华民族的主体民族——汉族在这里形成。在古代,中原不仅是中国的政治经济中心,也是主流文化和主导文化的发源地。而如今,中原成为所有中华儿女心灵上的故乡。中原地区以特殊的地理环境、历史地位和人文精神,使中原文化在漫长的中国历史中长期居于正统主流地位。中原文化成为中国传统文化的源头,是中华文化之根,是中华文化的母体,她具有根源性、原创性、包容性、开放性、基础性五个主要特点。

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糖尿病外周神经病变发病机制之一可能是由于糖尿病患者持续的高血糖环境导致施万细胞或背根神经节神经元上的CAV-1表达量下降,进而导致Erb B2受体失去CAV-1对其功能的抑制作用,Erb B2受体信号通路异常激活,机体神经传导速率减慢、机械敏感性和热敏感性降低,从而导致糖尿病外周神经病变的发生。然而,这种高血糖导致的脱髓鞘变化可被p75通过活化其下游的c-Jun氨基端激酶信号通路所拮抗,抑制高血糖导致的施万细胞上CAV-1表达量下降,从而在DPN中起抑制病程进展的作用。

3.1.2 自动控制技术在过程监测保护系统中的应用

3.2 自动控制技术在汽轮机转速调节系统中的应用

随着我国科学技术的不断发展和创新,科技创新程度将会是社会生产力发展和国力竞争的主要因素。在此背景下,科学技术的不断完善,自动控制技术结合对象也在不断增加和增多,自动控制技术的性能也在持续丰富,尤其是在热电厂汽轮发电机组中的应用,改进了汽轮机的工作效能,保证了生产率,并使生产率提到了稳步提升。在热电厂汽轮发电机组中应用自动控制技术,其在生产过程中充分发挥出自动化技术的价值,实现热电厂自动化和现代化的发展目标,提高了汽轮发电机的自动控制水平,并保证了热电厂生产过程中各个环节的连续运转和稳定运行。有效促进了电力事业的发展

热电厂汽轮发电机在工作过程中,一旦发生事故,所造成的后果是非常严重的。汽轮发电机组的转速升高时,会使离心力增大,到达一定程度后,就会严重损坏汽轮机,甚至发生飞车现象,导致重大事故发生;当汽轮机的润滑油压下降到0.078 MPa以下时,会增大汽轮机组轴承的摩擦,给汽轮机造成损坏,甚至发生停机现象;汽轮机组轴承振动过大也会导致轴承摩擦增大,给汽轮机造成损坏;汽轮机的转子如果轴向位移过大,也会造成汽轮机的动静部分摩擦增大,损坏相关设备等[1]。而热电厂利用自动控制技术对其进行监控,监控过程参数,可利用自动控制技术监测分析相关参数值,并在计算机画面上显示相应的分析值,并设置相应警参数值,一旦发现该点的数值超越界限值,就会报警,以便相关人员采取措施进行处理,确保热电厂生产安全。 同时,利用其自动监视功能对汽轮机进行监视和操作,并形成相关的记录,将所有操作数据和运行数据等记录下来,以便事后对具体的事故原因进行分析,以供热电厂生产管理之用。

热电厂汽轮发电机组在实际运行过程中,需对一些重要参数进行监视,例如轴向位移、轴振动、给煤量、温度等。通过应用传感器监测这些信号,并采集这些监测数据进行分析,在操作界面上显示出来。这样一来,相关操作人员就能更加直观地便捷地监视热电厂汽轮发电机组的运行状况,并通过自动控制技术实现参数报警、记录数据和打印相关报表等功能。通过自动控制技术还能有效控制煤机出口的温度,利用干燥剂气体进口温度、磨煤机出口温度以及给煤量组合而成的自动调节系统,实现自动调节磨煤机的出口温度。在磨煤机的出口温度超过限值时,可利用快速启动连锁操作来自动进行事故充氮。同时,根据喷吹罐内的压力可自动调节充气管上的调节阀,让喷吹罐内的压力在进行喷吹中保持在原设定的限值范围之内。此外,还可自动控制吹量,通过对喷吹罐内的压力进行调节,可有效控制喷吹气量和流化气量,从而调节给煤量,实现自动控制喷吹量,进而使喷煤量实现有效控制。

  

1 汽轮发电机转速调速画面

3.3 自动控制技术在热电厂汽轮发电机组中的具体应用

3.1.1 自动控制技术在汽轮发电机组跳闸保护系统中的应用

4 自动控制技术在热电厂汽轮发电机组中的应用趋势

各电力生产企业对自动控制技术的应用程度虽然存在一定差异,但是,随着现代科学技术的不断发展和进步,人们对用电需求的不断增加,在汽轮发电机组中应用自动控制技术的生产企业越来越多。这是因为使用自动控制技术能保证发电质量,加快生产效率。同时,随着人们的用电需求不断增加,使得自动控制技术在热电厂汽轮发电机组中的应用问题日益突出,相关人员及机构正积极探索新的解决途径,使自动控制技术在汽轮机中的应用效果越来越好[3]。由此可见,自动控制技术和汽轮机有机结合而产生的科技成果将会在我国占领重要地位,也会是未来的发展方向。相信在未来,我国工业生产的自动控制技术将进入到一个全新的技术领域当中,引导我国国民产业发展,引导我国国民经济发展,促进我国科学技术不断实现进步发展,也使得电力系统领域和科技紧密联系在一起,促进电力系统得到更好发展。热电厂应创新自动控制技术的应用,通过构建网络结构,实现从办公自动化环境一直到整个电力系统进行自动化运营,确保热电厂管理层通过网络就能实时监督整个电厂的现场,并保证热电厂的管理系统、监督系统以及控制设备等之间的数据传输畅通无阻,进而实现全集成自动化。大大提升热电厂的生产效率和质量,给热电厂带来更大的经济利润。

5 结语

转速是热电厂汽轮机在运行过程中的十分重要的参数之一,其转速过低或者过高均会对汽轮发电机组的安全运行带来极大的影响,图1为汽轮发电机转速调速画面图。相关工作人员利用自动控制技术就能很轻松实现对转速的控制和监视。通过应用专用的调速程序多模式控制汽轮机组的转速。比如升速、停机、复位和运行等。可根据热地电厂提供的升速速率与升速曲线等,自动地将汽轮发电机的转速从零升速到最小转速,并快速超过临界转速,使转速回归到正常运行速度。相关操作人员可根据调速的画面,并结合不同用户权限进行手动和自动控制切换、运行和超速切换、调整暖机时间等,对目标转速进行实时监视以及显示实际设定转速和实际转速。应用自动控制技术监视并控制转速,不仅操作安全简单,且调试颇具人性化。

参考文献:

[1] 高任. 自动控制技术在热电厂汽轮发电机组中的应用[J]. 中国水运(下半月),2011,11(5):71-72+74.

[2] 谷利军. 热电机组自动发电控制技术应用研究[D].北京:华北电力大学(北京),2016.

[3] 游字亮,游利娟. 热电厂自动化的控制技术运用及发展[J]. 科技创新与应用,2014(17):166.

实验组阳性项目平均(33.59±8.46)分、抑郁症状(1.21±0.35)分、焦虑(1.22±0.41)分、恐惧(1.23±0.48)分、敌对性(1.19±0.27)分等因子,参照组分别是(46.94±10.47)分、(1.60±0.52)分、(1.71±0.61)分、(1.50±0.55)分、(1.71±0.69)分,两组结果存在统计学差异性(P<0.05)。实验组的抑郁评分是(44.30±6.26)分、焦虑评分(41.21±3.74)分;参照组(53.11±7.05)分、(51.48±6.59)分,实验组评分比对照组低(P<0.05)。

 
张二强
《技术与市场》 2018年第05期
《技术与市场》2018年第05期文献

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