自动控制技术在电厂供热改造中的应用

魏 斌,王秋月（.江苏海外集团国际技术工程有限公司 ;.南京苏夏工程设计有限公司,南京 0036）

自动控制技术在电厂供热改造中的应用

魏 斌1,王秋月2
（1.江苏海外集团国际技术工程有限公司 ;2.南京苏夏工程设计有限公司,南京 210036）

为了保证电厂供热系统的稳定、可靠运行，必须采用合理的自控控制技术。通过供热改造项目的对比分析，对各种供热方式提出具体的控制方案。

控制；调节原理；联锁；自动切换

0 引言

目前,随着经济社会的快速发展,热电联产、将纯凝发电机组改造为供热机组是节约能源、减少环境污染的重要措施之一。为了保证电厂供热系统的稳定、可靠运行，必须采用合理的自控控制技术。电厂供热改造一般采用电厂原有机组DCS系统或者新建PLC系统完成控制要求。

1 减温减压控制

一般采用减温减压器完成对蒸汽温度、压力双减的效果，在供热改造设计中，再热热端一般都需要进行减温减压，其他抽汽管道根据供热站不同的参数要求进行配置。

在减温减压器出口蒸汽管道上设置温度、压力检测仪表，温度、压力参数进入控制系统，温度调节阀设置在减温水管道，压力调节阀设置在进口蒸汽管道上，通过单回路调节系统，对蒸汽温度、压力进行双减。

2 压力匹配器控制

由于压力匹配器采用的是蒸汽喷射的原理，采用高参数的蒸汽作为驱动蒸汽，通过蒸汽喷射原理把吸入的低参数蒸汽压力提升到供热所需要的压力，经济效益更好，故在工况合适的情况下，多采用此种改造方式。

在压力匹配器出口蒸汽管道上设置压力检测仪表，压力参数进入控制系统，压力调节阀为设备自带，通过单回路调节系统，对出口蒸汽压力进行调节。

目前在压力匹配器调节方案中，尚未引入其他调节复杂控制系统，供热改造受限与供出蒸汽参数恒定，机组负荷不定，同时高压蒸汽抽吸低压蒸汽的抽吸比由设备决定，故根据压力匹配器出口蒸汽压力调节高压蒸汽量，能够达到调节要求。目前，尚未有足够运行参数作为改进控制方案的基础。

表1 300MW机组在额定（THA）纯凝工况运行各段抽汽参数与抽汽量

3 抽汽控制

徐州华鑫发电有限公司供热改造工程为2×300MW供热改造项目，分别从单台机组的冷再、热再、中排抽汽，通过压力匹配器后进入供热联箱对外供热（表1）。

（1）中排抽汽改造需由汽轮机厂家对中低压联通管进行更换，故中排抽汽控制由汽轮机厂家设计、施工。对中低压联通管加装调节蝶阀，保证阀前压力，压力调节由汽机DEΗ系统完成。中排抽汽切除由液动快关门完成，切除条件包括1)汽轮机跳闸；2)发变组跳闸。；3)OPC动作；4)机组负荷低于供热最低允许负荷；（2）冷再、热再抽汽改造。对于2台机组并联运行，由于各机组运行负荷不同，抽汽参数也不一样，故在冷再、热再抽汽管道上设置压力调节阀，调节阀根据阀后压力做定值调节， 2台机组调节后的蒸汽再进入中压联箱。冷再、热再管道抽汽切除的工况与中排基本一样，热再管道抽汽温度约537℃，管材使用合金钢，进入减温器减温至330℃，减温器后管材20#，为防止减温器故障引起减温器后管道超温，设置减温器后管道超温联锁，当温度超过400℃联锁切除热再抽汽快关阀；（3）各抽汽管道均安装流量计，同时考虑温压补偿。表1中已列出各抽汽管道的允许最大抽汽量，超限供汽可能对机组运行造成危害，在DCS系统设置各抽汽管道流量上限报警，由操作员对报警工况进行处理。流量超限一般不进入联锁系统，由于供热方式是以热定电，首先应保证热用户的蒸汽使用，同时考虑到流量计量的误差，故抽汽流量控制由操作员手动控制完成。

4 热备用机组的自动切换

多台机组供热改造，一般分为主力供热机组和备用供热机组，主力供热机组在大修或者故障情况下，需由备用机组承担供热任务。故障时，热备用的管道需及时投入供热状态，供热管道的自动切换由安装在各管道上的阀门实现。

望亭发电厂燃煤机组供热改造工程的11机组为主力供热机组，供热联箱分别接出DN800中压蒸汽管道和DN900低压蒸汽管道。正常工况下，中压气源由11#机组的热再与中排通过压力匹配器供至中压联箱，低压气源由11#机组中排减温后供至低压联箱。14#机组、3#机组和4#机组改造完成了多跟热备用管道，当11#机组故障时，低压气源由3#、4#机组备汽母管补充；中压气源由14#机组热再与3#、4#机组备汽母管通过压力匹配器补充，同时还考虑了压力匹配器故障、其他机组故障等多种供热方式。当供热机组故障，原供汽管道阀门联锁关闭，热备机组的阀门与原供汽管道阀门开关状态、本机组运行状态联锁，依此类推，通过阀门的联锁完成各供汽机组的自动切换。

5 结论

通过自动控制技术在电厂供热改造中的应用，保证了机组的安全和供热系统的可靠运行，合理的选择调节、控制方式更能保证供热管道的稳定，自动控制技术的运行在电厂供热改造中起到了至关重要的作用。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.159