发电厂应用DCS的研究与实践
兖州矿业(集团)公司济东新村煤矸石热电厂对DCS集中分散控制系统在小型发电厂的应用进行了总结,为同类发电厂提供了可借鉴的经验。
⑴在我国小型发电厂的应用。
目前我国新建的火电厂普遍都采用了DCS集中分散控制系统,以前采用常规控制的火力发电厂也基本进行了DCS改造。随着DCS控制系统的不断发展,性能不断提高、价格逐年下降,DCS控制系统的应用范围越来越广,并逐步开始在小型电厂得到应用。在我国,小型火力发电厂基本上为供热机组,主要用于煤炭、冶金、石化、化工、纺织等行业大型企业的自备电厂及城市供热,大部分属于电力系统外的电厂。典型的主设备选型多为循环流化床锅炉配抽汽式汽轮发电机组,一般为2炉1机或者3炉2机,热力系统为母管制。
⑵在济东热电厂的应用与改造。
该厂的DCS系统包括燃烧系统、汽水系统、风烟系统、汽轮机系统和除氧给水系统,主要监控设备有3台35t循环流化床锅炉、2台6MW抽汽式汽轮机以及风机、输送液泵和除氧给水等,各种主要设备的重要工艺参数(温度、压力、流量、液位、电流)、主要电动机与阀门的开停状态、控制及联锁、保护等均在MMI画面上显示、实现,具有较完善的性能和较精确的数据采集率。为了达到自动控制的目的,他们又进行了以下改进:
①返料调节。此锅炉未配置高压罗茨风机,返料风取自一次风,回料装置容易发生堵塞,返料循环倍率受到一次风量的影响变化比较大。在回料装置小硫化床中加装小硫化床床温、返料器料层差压和返料风风压检测,在返料风风道中加装返料风的流量测点和返料风量调节执行器,实现对小硫化床床温和返料量的控制调节,成功解决返料装置容易发生堵塞的难题。
②电动截止阀调节。对空排汽阀、汽包紧急放水阀、汽轮机工业抽汽阀等通过改进电气控制原理图保障可调节性,对事故状态下控制电感生产厂家主汽压力、汽包水位、工业抽汽量起到非常重要的调整作用。在锅炉的运行参数中,阀门变化值对应于每个燃烧周期的炉排转速变化量。炉排转速控制给煤量,是保证锅炉经济、安全运行的重要控制对象。根据操作工的经验,在一定的炉况和煤质条件下,炉排转速达到一定限额后将不再对汽包压力起决定作用,必须对炉排转速设置合理的上限,以防燃烧不充分、污染环境。为方便操作,他们将炉排转速、鼓风机转速、引风机转速限幅及燃烧周期等参数设为操作员权限,并引至监控界面以便司炉工在线修改。