張淑娟

摘? 要：火電廠作為電能生產(chǎn)的重要場(chǎng)所，對(duì)于具有大容量、高參數(shù)的火電機(jī)組，汽輪機(jī)是其關(guān)鍵動(dòng)力設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行中汽輪機(jī)表現(xiàn)出了轉(zhuǎn)速高、熱力參數(shù)以及轉(zhuǎn)速變化范圍大的特點(diǎn)。隨著熱控設(shè)備相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽輪機(jī)組在不斷進(jìn)行自動(dòng)化改造的過(guò)程中，DCS控制技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到汽輪機(jī)系統(tǒng)中，有效的提高了機(jī)組整體的可控性，從而保證機(jī)組能夠安全運(yùn)行以及機(jī)爐的協(xié)調(diào)工作。文章對(duì)火電廠中汽輪機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，并分析了汽輪機(jī)控制系統(tǒng)中DCS控制技術(shù)的應(yīng)用，探討了DCS控制以及DCS與DEH.ETS間的控制關(guān)系。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);控制系統(tǒng);DCS;DEH;優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM621? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）17-0088-02

Abstract： As an important place of electric energy production， steam turbine is the key power equipment for thermal power units with large capacity and high parameters. In the actual operation， the steam turbine shows the characteristics of high speed， thermal parameters and wide range of speed variation. With the continuous development of related technology of thermal control equipment， in the process of automatic transformation of steam turbine unit， DCS control technology is widely used in steam turbine system， which effectively improves the controllability of the whole unit， in order to ensure the safe operation of the unit and the coordination of the machine and furnace. In this paper， the steam turbine control system in thermal power plant is introduced， the application of DCS control technology in steam turbine control system is analyzed， and the DCS control and the control relationship between DCS and DEH.ETS are discussed.

Keywords： steam turbine; control system; DCS; DEH; optimization design

引言

汽輪機(jī)在傳統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)下是根據(jù)相應(yīng)的規(guī)程來(lái)進(jìn)行的，監(jiān)控汽輪機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)，還主要靠運(yùn)行人員的工作經(jīng)驗(yàn)，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)存在一定的缺點(diǎn)，比如調(diào)節(jié)精度低和自動(dòng)化程度低，汽輪機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，需要通過(guò)采用安全有效的措施進(jìn)行保護(hù)。汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的負(fù)載做功會(huì)影響到轉(zhuǎn)速的變化，凝結(jié)水溫度以及真空的變化也會(huì)影響到轉(zhuǎn)速的變化，將DCS控制技術(shù)應(yīng)用在汽輪機(jī)系統(tǒng)中，能夠有效的控制和管理汽輪機(jī)的運(yùn)行。

1 DCS控制系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)的控制和保護(hù)

設(shè)計(jì)汽輪機(jī)DCS控制系統(tǒng)，需要加強(qiáng)汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視，完善相應(yīng)工作的的記錄，并分析汽輪機(jī)組安全運(yùn)行和在線狀態(tài)。在汽機(jī)熱工系統(tǒng)中，使用硬接線進(jìn)行信息傳遞，能夠有效保護(hù)熱控系統(tǒng)的相關(guān)備件的安全，將計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言應(yīng)用在傳感器與控制器的連線和檢測(cè)點(diǎn)的分布上，操作和管理DCS系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)

在汽輪機(jī)控制系統(tǒng)中，汽輪機(jī)DCS系統(tǒng)中調(diào)速系統(tǒng)是主要的功能，通過(guò)人機(jī)界面相關(guān)操作人員可以直接輸入轉(zhuǎn)速設(shè)定值，再經(jīng)過(guò)模擬量輸入模塊的作用，將實(shí)際轉(zhuǎn)速值與轉(zhuǎn)速設(shè)置值進(jìn)行比較，從而控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)利用變頻器控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，將控制水位調(diào)節(jié)好，并通過(guò)上位機(jī)對(duì)按鈕進(jìn)行控制，從而使汽輪機(jī)設(shè)備停止運(yùn)行。系統(tǒng)工程師通過(guò)與DEH系統(tǒng)的人機(jī)界面作用，當(dāng)按下相應(yīng)的按鈕時(shí)，能夠控制汽輪機(jī)的閥門(mén)控制指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出過(guò)程，通過(guò)操作員的其他控制指令來(lái)完成供油系統(tǒng)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)各個(gè)蒸汽進(jìn)氣閥的開(kāi)度。

汽輪機(jī)DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是進(jìn)行相應(yīng)工作的主要依據(jù)，通過(guò)利用壓力、溫度傳感器和變送器將相應(yīng)的信號(hào)輸入到輸入模塊，計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)和管理，并通過(guò)相應(yīng)的軟件來(lái)完成設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的操作。

1.2 緊急跳閘保護(hù)系統(tǒng)

通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)措施，當(dāng)DCS系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)一些問(wèn)題時(shí)，相應(yīng)的保護(hù)措施可以有效的將過(guò)載電流導(dǎo)入大地，從而保障控制系統(tǒng)的安全。兩路電源供電相互獨(dú)立的，在開(kāi)關(guān)量輸入卡件時(shí)，采用跳閘失電跳閘和兩路電源供電兩種動(dòng)作方式，可以避免出現(xiàn)拒動(dòng)和誤動(dòng)的問(wèn)題。采用失電跳閘的保護(hù)方式要對(duì)輸出卡件分布設(shè)置，各層供電裝置也要保持相互獨(dú)立，防止出現(xiàn)汽輪機(jī)跳閘保護(hù)的拒動(dòng)和誤動(dòng)的現(xiàn)象，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.3 汽輪機(jī)控制算法以及策略組態(tài)

通過(guò)對(duì)控制算法的應(yīng)用，工程師可以快速的查找到對(duì)應(yīng)的變量位號(hào)和操作畫(huà)面，通過(guò)利用項(xiàng)目樹(shù)對(duì)程序進(jìn)行作用，使其變成靈活統(tǒng)一的系統(tǒng)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，從而完成策略組態(tài)。PC機(jī)上運(yùn)行的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可靠性也比較高，具有廣泛的用途。系統(tǒng)控制中的速度被作為主控參數(shù)和干擾因素，當(dāng)對(duì)機(jī)械的輸出功率不能夠及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，在空載或者滿載的額定轉(zhuǎn)速下可以保證汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣調(diào)節(jié)汽閥的開(kāi)度，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)對(duì)功率反饋通道進(jìn)行調(diào)整，可以對(duì)控制回路進(jìn)行改造。