电厂控制（共12篇）
电厂控制 篇1
摘要：为解决强耦合电厂间无功出力不均衡的问题, 提出了强耦合电厂间的无功电压协调控制 (厂厂协调) 方法。该方法建立包含相互强耦合的厂厂协调组, 并作为协调单元;定义厂厂协调组无功负载率偏差指标, 若中枢母线电压未调节到位, 进行考虑厂厂协调约束的协调二级电压控制, 使得在中枢母线电压追踪优化设定值的同时, 保证强耦合电厂间的无功负载率偏差满足控制要求;若中枢母线电压已调节到位, 进行基于厂厂协调目标的无功校正控制, 降低强耦合电厂间的无功负载率偏差, 并保证中枢母线电压维持在控制死区范围内;在传统电压调节指令的基础上增加无功调节指令, 抑制强耦合电厂间可能出现的不合理无功分布或无功波动。文中成果已在国内多个网、省级电网得到实际应用, 仿真及实际运行效果表明该方法可有效减少强耦合电厂间的不合理无功分布。
关键词：控制中心,自动电压控制,协调控制,强耦合电厂,无功负载率,能量管理,运行控制
0 引言
自动电压控制 (automatic voltage control, AVC) 为保证电网安全优质经济运行发挥了重要作用[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]。在实际运行中, 参与闭环控制的电厂间无功出力不均衡问题频繁发生, 典型表现在以下几个方面。
1) 振荡与反调:当电厂电气距离较近时, 本电厂的控制行为对其他电厂的运行状态产生较大影响, 若电厂均参与AVC, 各电厂可能由于控制不同步而出现振荡现象。
2) 过调与不调:由于各电厂控制状态、电压调节死区及调节速度等参数的差异, 各电厂对电网电压波动的响应也不尽相同。当电网出现电压调节需求时, 可能会有些电厂由于不响应或者响应较慢而不调, 还有些电厂由于积极快速响应而过调。
3) 无功负载大小不均衡:不均衡的电厂无功出力给电网安全经济运行带来诸多问题。为此, 需要在控制中心AVC主站研究强耦合电厂间的协调控制方法 (以下简称厂厂协调) , 通过控制中心在全网层面的协调, 消除或降低由于各电厂AVC子站的自律调节所带来的电厂间不合理无功分布, 使得电厂无功电压运行状态满足控制中心预期。
基于AVC的已有成果, 本文总结了导致电厂间无功运行不均衡的原因, 分析了传统无功电压控制面临的技术挑战, 提出一种工程实用的厂厂协调控制方法, 并通过仿真算例和实际效果证明了本文方法的效果。
1 技术挑战及解决思路
1.1 原因总结
实际运行中导致电厂间无功运行不均衡的原因可归纳为两大类。
1) 电压设定值不协调。电气耦合紧密电厂的电压设定值来源不同, 如受不同的调度中心控制, 不同的控制算法、目标函数或约束条件均可能产生不同的控制策略, 各电厂AVC子站收到的电压设定值不协调 (如相邻两电厂的电压调节方向相反) , 导致控制后出现不合理的无功分布。
2) 电压跟踪偏差。由于控制死区的存在, 电厂AVC子站在追踪电压设定目标并进入控制死区后, 电压实际值与精确设定值可能有一定偏差。控制后的电压偏差使得电厂间无功出力与控制中心预期的无功设定值产生差异。电压跟踪偏差的大小及分布和各子站的控制性能 (主要包括调节速率和控制死区) 有关。电压偏差对无功偏差的影响和电网结构有关。
电压设定值不协调的问题可通过控制中心间的协调或制定相应完善的运行管理规定等来解决。本文重点针对第2类成因给出对应的厂厂协调方法。
1.2 传统控制面临的技术挑战
分析实际运行数据可知, 强耦合电厂间的无功波动属于局部的、分钟级的快速无功波动, 按照分级电压控制理论[11,12], 以全网无功优化为目标的小时级三级电压控制 (tertiary voltage control, TVC) 将不起作用, 需要以分钟级为启动周期的协调二级电压控制 (coordinated secondary voltage control, CSVC) [13]来解决强耦合电厂之间的无功电压协调问题。为描述方便, 将文献[13]中的CSVC多目标二次规划模型简写如下:
式中:ΔQG为控制变量 (发电机无功调节增量) ;H (·) 为目标函数, 包含中枢母线电压偏差最小目标HP (·) 和发电机无功均衡目标HQ (·) 两部分;WP和WQ分别为两目标的权重;G (·) ≤0为约束条件。
由于参与协调电厂间的无功电压运行和控制的强耦合特点, 给传统CSVC方法带来了新的技术挑战, 主要体现在以下几个方面。
1) CSVC加权多目标优化模型中引入HQ (·) 目标函数的目的是使得各发电机无功出力更均衡, 但实际运行中该目标函数经常不能发挥作用。其原因是为了保证中枢母线电压追踪其优化设定值, 第1项的目标权重WP (典型值为10.0) 会远大于WQ (典型值为0.01) 。当中枢母线电压实测值偏离设定值较远时, 受电厂调节步长等约束限制, 给出的控制策略可能不能保证第1项目标值为0 (或接近0) , 使得第2项控制目标失效, 导致给出的无功设定值不满足无功均衡要求。
2) 在常规的AVC系统中, 为了避免电厂的频繁调节, 当中枢母线电压调节到位后, 电厂高压母线电压的设定值一般会直接保持上次设定值不变;而实际运行中, 即使中枢母线电压调节到位, 当厂厂协调组内电厂无功出力不均衡时, 也需要进行无功协调。
3) 为了实现无功均衡, 一般情况下, 无功负载率较小的发电机会增加无功出力, 无功负载率较大的发电机会降低无功出力, 当各发电机的无功调节作用叠加后, 有可能使得给出的电厂高压母线调节量较小, 甚至小于电厂控制死区, 此时只向电厂AVC子站下发电压调节指令的传统控制方式已经不能满足厂厂协调的控制要求, 需要同时下发无功调节指令。
1.3 解决思路
如表1所示, 针对上述3个技术挑战, 分别给出了3种解决思路。
2 协调控制方法
根据上节分析, 厂厂协调的工程实用方法应当具备如下功能。
1) 分组协调:基于给定的电厂耦合系统门槛值, 判定两电厂是否需要无功协调。
2) 电压调节无功跟踪控制:若中枢母线电压未调节到位, 在消除中枢母线电压调节偏差的同时, 兼顾电厂间的无功负载率偏差满足协调约束。
3) 电压保持无功均衡控制:若中枢母线电压调节到位, 增加厂厂协调无功负载率偏差最小协调目标, 保证主站给出的控制策略既能使得中枢母线电压保持在设定值死区范围内, 又能优化电厂间的无功分布。
4) 无功调节指令:在传统电压调节指令的基础上, 增加无功调节指令。
2.1 生成厂厂协调组
各电厂之间的耦合关系主要取决于电厂间的电气距离参数, 表现为电厂之间的无功电压灵敏度, 定义为电厂间的互耦合系数。
基于给定的电厂间无功电压灵敏度, 建立电厂间的邻接关系矩阵, 通过拓扑搜索生成厂厂协调组, 其搜索算法如图1所示。
经过厂厂协调分组, 同一组内各电厂由于强耦合而需要无功协调, 组间的各电厂由于相对弱耦合而不需要无功协调。
2.2 电压调节无功跟踪控制
若中枢母线电压实测值与设定值的偏差超过控制死区, 则启动基于厂厂协调约束的电压调节无功跟踪控制, 在中枢母线电压追踪其优化设定值的同时, 避免各电厂的无功出力不满足均衡控制要求。
对于第k个厂厂协调组, 定义其控后平均无功负载率为:
式中:Zkgg为属于第k个厂厂协调组的发电机集合;ΔQiG为第i台发电机的无功调节量;QiG, curr, QiG, max, QiG, min分别为第i台发电机的无功实测值、无功上限和无功下限。
定义发电机无功负载率偏差指标ΔLi为:
式中:Li′为第i台发电机的控后无功负载率, 其定义为
在实际应用中, 各发电机的无功上限和无功下限等参数会根据各机组的类型/容量等静态参数, 以及当前有功出力等动态参数而自动实时更新。
在电网有调节中枢母线电压的需求时, 针对每一台参与厂厂协调的发电机, 在原CSVC模型中增加厂厂协调约束:
式中:εq为发电机无功负载率偏差控制死区。
2.3 电压保持无功均衡控制
若中枢母线电压已经调节到位, 则启动基于厂厂协调目标的无功均衡控制, 降低厂厂协调组内各发电机的无功负载率偏差。
构造二次规划数学模型:
满足如下约束:
式中:C为参与厂厂协调的受控电厂发电机集合, 这类电厂发电机由于相互无功电压强耦合, 所以需要通过进一步的无功再分配来保证无功均衡;CN为不参与厂厂协调的受控电厂发电机集合, 这类电厂发电机与其他电厂发电机之间无功电压弱耦合, 因而不需要参与厂厂协调, 并且为了避免该类电厂无功电压调节指令的频繁变化, 引入无功调节量最小的控制目标;Wcp为厂厂无功负载率偏差最小目标权重;Wcq为发电机无功调节量最小目标权重;G (ΔQG) ≤0为传统CSVC模型的约束条件;Vip和分别为第i条中枢母线电压实测值及电压设定值;Sipg为第i条中枢母线电压对发电机无功的调节灵敏度向量;εV为中枢母线电压控制死区。
2.4 无功调节指令
为了使得电厂AVC子站能准确把握AVC主站提出的无功电压调节需求, 避免由于电厂的自律动作使得强耦合电厂间出现不合理的无功分布或者无功波动。如图2所示, 在传统电压调节指令的基础上, 增加向电厂下发无功调节指令, 对AVC主站进行改造。图中:TV为针对各软分区的二级电压控制计算周期 (典型为5min) ;Tq为针对各厂厂协调组的无功协调周期 (典型为1min) 。
关键技术要点如下。
1) 在同一厂厂协调组内, 选择动作速度较快、响应较灵敏的发电厂作为无功协调电厂, 其他电厂作为传统的电压协调电厂。
2) 单次CSVC计算后 (5 min级) , 向电压协调电厂下发电厂高压母线电压调节指令。
3) 在两次CSVC计算周期之间, 以1 min为周期, 各AVC主站通过无功决策, 向无功协调电厂下发全厂总无功调节指令, 使得厂厂协调组内各电厂间无功出力均衡。
相应的, 需要扩展电厂AVC子站功能, 使之具备接收并按照全厂无功设定目标进行调节的功能, 如图3所示。
说明如下: (1) AVC子站接收到全厂总无功调节指令时, 调节厂内各发电机的无功出力, 使得全厂无功出力追踪AVC主站下发的无功调节指令; (2) AVC子站接收到高压母线电压调节指令时, 则调节厂内各发电机的无功出力, 使得电厂高压侧母线电压追踪AVC主站下发的电压调节指令。
2.5 计算控制流程
AVC主站的厂厂协调计算控制流程如图4所示。
厂厂协调以软分区为单位进行, 流程如下。
1) 在各软分区内进行厂厂协调分组, 确定需要进行协调的电厂组合。
2) 在策略计算环节, 判断该分区内的控制目标 (即中枢母线电压) 是否调节到位 (即是否追随三级优化设定值) , 若没有调节到位, 则进行考虑厂厂协调约束的电压调节无功跟踪控制;反之, 则进行考虑厂厂协调目标的电压保持无功均衡控制。
3) 在指令下发环节, 选择动作速度较快、响应较灵敏的发电厂作为无功协调电厂并下发无功调节指令, 其余电厂作为电压协调电厂并下发电压调节指令。
4) 在指令执行环节, 由各电厂根据接收到的指令类型及指令值进行跟踪调节。
3 仿真控制效果
以IEEE 39节点系统为对象, 仿真分析耦合度系数、AVC子站调节时间常数以及电厂控制母线死区参数对控制后各发电机无功出力的影响, 具体见附录A。
4 实际控制效果
本文方法已在多个实际现场投入实际应用, 以下将从厂厂协调分组结果以及实时电厂无功负载率均衡效果两方面说明本文效果。
4.1 厂厂协调分组结果
本节给出了厂厂协调分组方法在多个网省级电网的应用情况, 各电网的厂厂协调分组情况如表2所示。
上述结果得到了现场运行人员的认可, 说明了本文厂厂协调分组方法的合理性。
4.2 实际效果
以山西省调的电厂WX和YS为例, 来说明本文厂厂协调方法的实际效果。
4.2.1 模型及参数
电厂WX和YS均通过YS开闭站上网。表3给出了这两个电厂受控发电机的控制参数。
表4给出了这两个电厂受控发电机的无功电压灵敏度。
根据灵敏度计算出的两电厂的耦合系数λM为0.43, 并且两电厂AVC子站的电压控制死区为0.5kV, 可见, 两电厂需要进行厂厂协调。
4.2.2 厂厂协调前后的效果对比
随即选择投入厂厂协调前的两日 (1月5日和2月10日) 和投入厂厂协调后的两日 (2月27日和4月7日) 进行对比, 验证厂厂协调的投入对电厂间无功负载率偏差的影响 (见表5) 。
由表5可以看出, 在厂厂协调前, 这两个电厂存在着明显的无功不平衡现象。同时, 这种不协调现象不能通过电厂高压母线电压的变化来突出体现, 在厂厂协调后, 两电厂的无功负载率更加均衡。
4.2.3 典型过程分析
为更清晰地说明厂厂协调方法的效果, 本文以2012年3月12日19:59—20:13时段为例, 分析两电厂的无功分布变化情况。图5给出了两电厂的无功负载率变化情况。
可知在初始阶段, 电厂WX无功负载率偏高 (接近75%) , 向下可减少的无功旋转备用不足, 同时, 电厂YS无功负载率偏低 (接近35%) , 向上可增加的无功旋转备用不足;通过三轮的厂厂协调控制, 最终两个电厂的无功负载率之差小于5%, 达到了厂厂协调目的。
5 结语
针对强耦合电厂间的无功电压协调控制问题, 本文提出并实现了厂厂协调电压控制方法。一方面, 通过考虑厂厂协调约束的电压调节无功跟踪控制, 使得中枢母线电压追踪优化设定值, 并兼顾发电机无功负载率偏差指标满足控制要求;另一方面, 通过进行基于厂厂协调目标的电压保持无功均衡控制, 降低发电机的无功负载率偏差, 并保证中枢母线电压维持在控制死区范围内;同时, 在传统电压调节指令的基础上增加向电厂下发无功调节指令, 使得电厂能准确把握AVC主站的无功调节需求, 抑制电厂间的无功波动。
在实际运行中, 导致强耦合电厂间无功出力不均衡的原因很多, 需要从完善运行管理规定制度, 提高AVC主、子站的控制技术等多个方面共同努力, 将人工经验与计算机技术相结合, 才能从根本上解决问题。
另外, 在实际运行中, 电厂的互耦合系数门槛值由运行人员根据自身电网特点结合运行经验人工确定。实际运行经验表明, 电厂互耦合系数门槛值过大时可能会漏掉需要协调的电厂;门槛值过小则可能导致本来不需要协调的电厂参与协调而产生不合理的协调指令。
目前本文提出的厂厂协调方法已经应用于交流特高压近区电网的AVC, 该方法同样可应用于风电汇集区域多风电场间的无功电压协调控制[14,15,16,17]。
附录见本刊网络版 (http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx) 。
电厂控制 篇2
摘要：我国经济发展迅速，对电力的需求不断增加，这就对电厂的供电峰值提出了越来越高的要求，电厂锅炉安装质量的好坏直接影响到锅炉能否平稳可靠的运行，锅炉安装的质量控制在锅炉的安装过程中起着至关重要的作用。在本文中，笔者通过对锅炉安装过程中存在的质量方面的问题讨论，分析了锅炉安装质量控制的措施，说明了电厂锅炉安装质量控制的重要性。
关键词：锅炉安装；质量；控制
在现代化生产中，锅炉设备是电厂机组广泛使用的重要设备，是发电机组中的三大主机之一。保证锅炉的平稳可靠运行是电厂安全的需要，所以，锅炉安装时的质量就非常重要，锅炉的在生产制造、检验测试、安装维护上都有明确的规范要求，安装工艺也十分复杂，因此，对锅炉安装的技术措施和步骤进行分析探讨，以保证锅炉的安装质量，具有非常重要的意义。
一、对锅炉安装进行质量的监督检验，确保质量体系正常运转
工厂应当建立健全质量保证体系和进行相应的工艺标准、程序文件、管理制度等，保证质量保证体系的正常运转。对锅炉安装质量的监督检验项目包括：①监检人员对安装单位提供的工作见证进行审查或者是到现场抽查，必要时需要签字确认；②一般情况下，监检人员应该到现场进行监检，在安装单位自检、验收合格，并经监检确认后在检验（试验）报告、记录等相应的工作见证上签字；③如果监检人员未到现场，就应该对安装和建设单位提供的检验报告、记录等工作见证进行审查，确认后签字。同时，监督检验时对受检企业进行评价的内容包括：①评价受检单位的质保体系能否满足安装许可的体系要求，具体表现在编制的体系文件要求能否得到贯彻实施，各个要素能否能到控制，岗位责任制能否得到有效落实、各项管理制度能否贯彻执行、现场管理情况。安装性能是否能得到保证、反馈意见能否落实等。
二、锅炉安装基本工序
1.锅炉安装前准备工作。①安排专业的技术人员对锅炉安装所需的设备零件的登记管理；对安装场地进行平整；对施工计划进行编制；对临时建筑物所需的水源、照明、施工和动力机械的装设；②对设备存放地点的准备，对无法进行库
藏的大件设备选择合适的露天存放地点，一般选择疏水通畅、较为平整的地方，要避免低洼积水的地方，也可在堆放时在设备下面垫上木头，不要使设备和地面
进行直接接触，防止下雨时设备进水，保证雨水排泄的通畅。如果是长时间堆放，应该对设备采取防水措施，保证设备的清洁干爽，避免气候和雨水造成的不必要的损伤腐蚀，从而影响锅炉的使用寿命和安装的质量。③对承压部件的外露口径、联箱端口进行封闭式处理，避免在倒运和存放时沾染到泥沙灰尘等杂物。④对于
锅炉的小件设备，因为数量多、设备小，容易丢失和造成使用混乱，所以在锅炉的小件设备验收、清点后，应该归类整理存放于通风良好、干燥的库房内，并做
好标识，写明其材质、用途和符号。⑤建立健全设备的领用制度，按照图纸料表
对安装人员发放需要领用的设备零部件，在领用时做好记录，防止出现设备管理
上的混乱，监督检验机构也应该派遣现场监检人员对施工现场进行监督检查。
2.加强对施工人员的技术培训和素质考察。电厂锅炉安装质量的好坏不仅需
要坚实的技术支持和强有力的物质后盾。人员的专业素质和安装技术是保证一切
技术实施的关键环节。许多电厂锅炉安装对专业人员素质的要求与重视显得尤为
重要。①焊工作为电厂锅炉安装的重要专业人员，必须经过专业的培训与考核。
锅炉安装质量的好坏需要焊工付出巨大的支持。好比奥运会鸟巢的建设对专业焊
工的要求之苛刻，焊工必须具备多年的焊接经验，并通过专业的焊工考核二具有
焊工职业资格证书。在严格的理论与实践的考核之下，相信焊工的工作质量会精
益求精。②对装配人员的专业培训，装配工作为电厂锅炉安装的特殊工种，在锅
炉安装中的重要性自然不言而喻。装配工要了解各个装配环节和工作流程，通过
专门的理论学习和技术实践培训，达到安装环节的技术标准和安装规范。企业也
要不失时机的加强对装配工的复核，使之把工作顺利完成。③加强对安装过程的管理和控制。首先要做好常规检验检测，其次还要做到在相关规范标准之下，严
格遵守施工质量，确保安装过程万无一失。还要加强检验考核和检验制度，如设
备材料的检查、测验、实验、验收等等。使关键工序平稳运行已确保锅炉安装的质量。
3.电厂锅炉安装工序：进行施工准备→进行技术的交底→钢架校正→阻焊吊
装→顶板梁的吊装焊接→吊装锅筒→吊装顶部的过热器机箱→安装顶部的连接
管→吊装下降管→对水冷壁进行校正和阻焊拍片以加固吹扫砼球的试验→吊装
侧水冷壁→吊装前水冷壁→吊装顶棚管→吊装过热器管束→焊接热处理拍片→
吊装包墙管→吊装后冷水壁→密封炉膛→加固吊装省煤器空预器吹扫通球试验
→安装燃烧器→安装本体管路→安装汽水管路→安装安全阀调试→进行锅炉整
体的水压试验→安装烟风煤管道→安装筑炉后护板→进行风压的试验→烘煮炉
→试运行72小时→进行交工验收。
三、锅炉安装工作注意事项
1.对安装所需零部件进行质量的复检，包括对汽包、集装制造质量的复验（查
阅质量证明资料、外部宏观检查、查阅质量证明资料及复验）和对受压管件制造
质量的复验（必要的光谱和无损检验、内部通球、质量合格证、核对材质保证书
等，超标缺陷不得安装）。
2.对焊接接头进行机械性能试验、金相与断口检验、外观检查、无损探伤、水压试验和水处理后硬度检查等检验，应按照规程和规范的有关规定监检质量，监检员确定对无损探伤的抽查部位。
3.锅炉化学清理方案和措施，应通过小型试验选择化学清洗介质及控制参
数，并确定具体的方案，方案中应规定安全保护措施并报监检组审定，对于化学
清洗中安装的流量、压力、分析仪表及温度都应经过校验后合格方可。①对于热
力系统化学清洗前应具备制水条件，保证供给的清洁用水合格。②敷管式混凝土
炉墙在正常养护期后不必单独烘炉，锅炉的启动应在化学清洗结束后的80天以
内。③新炉在化学清洗后，应在首次点火前对过热器进行以冲洗水PH值为9-10的反冲洗，等出口的水为无色透明的水时结束反冲洗。④在化学冲洗临时系统安
装完毕后，进行1.5倍的水压试验，并且使清洗泵试运转8小时，使计量泵和转
动机械试运转4小时后合格。
4.注意自动切断装置，比如，在引风机断电时，自动切断的全部供应和送风
装置；在高低水位报警器处的高低水位连锁保护装置；在送风机断电时，自动切
断全部燃料供应装置；在炉膛负压过低或过高时使负波动超过安全许可范围时自
动切断的燃料供应装置。
5.钢架的吊装必须注意吊装的安全性，应该在装立柱的四个顶端方向栓好缆
风绳，同时根据吊车的起重能力计算吊车的角度和吊装半径，应该在钢架柱上绑
上扎木块以防止钢丝绳打滑。
6.水冷壁应该在校正平台上校正好并组合成片后，以25%的焊缝比例进行拍
片，压缩空气吹扫通球试验合格后，通过型钢加固，将水冷壁通过吊车移至炉膛，尾部用吊车溜尾，前部用卷扬机吊挂，缓慢吊至垂直方向，同时利用另一卷扬机
转向。后冷水壁在待顶棚管、侧包墙管、过热器管束都吊装后才可以进行吊装。
空气预热器、省煤器在吹扫通球试验合格后应该先进行加固再吊装。
7.保温材料和炉墙应该先对厂家技术证件检查并取样检验合格后方可准备
施工，保温混凝土应该先进行常温耐压强度的试验和容重测定，并且在试验的结
果符合技术设备的标准规定后才可进行施工；炉墙耐火混能图应该按规定配合比
例设计成试块并经检验合格后方可进行施工。施工时可在现场取样并对去进行常
温耐压强度的试验，保证施工质量。
结语：
因为锅炉在电厂中的地位不言而喻，电厂锅炉安装的质量就尤为重要，但是
锅炉的安装是很复杂的工作，因此要在对锅炉的安装工艺和流程充分把握的基础
上采取正确的施工办法安装，同时，锅炉安装质量要按照规定的验收规范执行，锅炉安装的各个部门要相互检查、相互配合、相互协调才能使锅炉安装高质量高
效率的完成。
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01 月.[6]陈建明,孟蔚.液压提升装置在上海外高桥电厂锅炉安装中的应用.电力建
电厂控制 篇3
关键词：水电厂；顶盖排水；控制系统；控制方法
中图分类号：TV737 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0140-02
目前使用中的大中型水轮机顶盖排水多采用水泵排水，顶盖积水主要来源于主轴密封漏水，一旦顶盖排水系统出现故障，主轴密封漏水不能排出，漏水进入水导油槽后将很有可能酿成烧瓦的重大事故，即使不造成事故也需对水导进行检修。目前水电厂就地顶盖排水控制系统多采用液位计对顶盖排水液位进行采集，液位计输出开关量信号和4～20mA模拟量信号进入控制系统，通过控制系统进行处理后输出控制信号。常规的顶盖排水控制系统很容易出现由于就地控制系统液位计采集故障或就地控制器故障而导致顶盖排水泵无法正常启动的现象，如果不及时手动启泵，就会造成机组停运事故，给电厂带来巨大经济损失。本文提出了一种新型的水电厂顶盖排水控制电路和控制方法，通过远程控制方法解决常规顶盖排水控制系统出现的问题，可以供同类型水电厂借鉴。
1 新型水电厂顶盖排水控制电路介绍
图1 顶盖排水液位信号输入图
通过在顶盖排水控制电路中增加顶盖排水泵的远程控制电路，形成独立的对顶盖排水控制系统的一套远程控制电路，当就地控制系统液位计故障或就地控制器故障时，可以通过顶盖排水控制系统中的远程控制电路远程启动顶盖排水泵。图2中就地控制器以西门子200 PLC为例，远程控制一般可以通过电站计算机监控系统实现。
工作原理：（以1号顶盖排水泵为主用泵为例）。
1.1 顶盖排水泵启动
图1中就地液位计启主泵液位接点闭合时，继电器KW3线圈吸合，使图2中就地控制系统启主泵输入信号I1.1闭合，就地控制系统输出启动1号顶盖排水泵控制信号Q0得电，继电器K1线圈吸合，图3中K1常开触点闭合，1号顶盖排水泵接触器线圈QC1闭合，1号顶盖排水泵启动。图1中就地液位计启动主泵液位接点动作异常时，图2中远程监控系统启泵液位接点KJ3闭合，就地控制系统启主泵输入信号I1.1闭合，就地控制系统输出启动顶盖排水泵控制信号Q0得电，使继电器K1线圈吸合，1号顶盖排水泵启动。当就地液位计启泵液位接点和远程监控启泵液位接点均动作异常或就地控制器故障无法输出控制信号Q0时，可通过在远程监控系统直接启动顶盖排水泵，这时图3中接点KJ4闭合，1号顶盖排水泵启动。
1.2 顶盖排水泵停止
1号顶盖排水泵启动后，图1中就地液位计停泵液位接点闭合时，继电器KW4线圈吸合，图2中就地控制系统启主泵输入信号I1.2闭合，就地控制系统输出启动顶盖排水泵控制继电器K1线圈失电，图3中1号顶盖排水泵接触器线圈QC1失电，1号顶盖排水泵停止。当就地液位计停主泵液位接点动作异常时，图2中远程监控系统液位停泵液位接点KJ4闭合，就地控制系统启主泵输入信号I1.2闭合，就地控制系统输出启动顶盖排水泵控制继电器K1线圈失电，1号顶盖排水泵停止。当就地液位计启泵液位接点和远程监控启泵液位接点均动作异常或就地控制器故障无法输出控制信号Q0得电时，可通过在远程监控系统直接停止顶盖排水泵，这时图3中接点KJ7和KJ4失电，1号顶盖排水泵
停止。
2 新型顶盖排水控制方法
总结上文中所述的新型顶盖排水控制电路原理，我们可以得到图4所示的新型顶盖排水控制系统控制方法。
3 新型顶盖排水控制电路和控制流程优点
与常规顶盖排水控制电路相比较，新型受盖排水控制电路具备以下优点：
（1）不受就地控制系统液位计故障限制。从图3中可以看出，当就地控制系统液位计故障时，通过监控系统液位信号就可以实现对泵的启停控制。
（2）不就地控制控制器故障限制。从图3中可以看出，对于启泵（以1号泵为例）过程，当就地控制器故障无法使继电器K1吸合时，可以通过远程监控直接启泵接点KJ4闭合来启动1号泵。
对于停泵过程，如果是通过就地控制器输出使K1继电器得电而启动1号泵时，当就地控制器故障无法使K1继电器失电时，可以通过远程停泵接点KJ7的断开来停止1号泵。
4 结语
通过研究一种新型的水电厂顶盖排水控制系统控制方法，很好地解决了常规顶盖排水控制系统存在的弊端。引入远程监控系统控制信号，将有效地避免就地控制系统液位计故障或控制器故障而造成顶盖排水泵无法自动启停的故障，大大提高了顶盖排水控制系统的可靠性，可以供水电厂借鉴。
参考文献
[1] 程海峰.沙湾水电站顶盖排水泵的研究与改造[J].四
川水利发电，2010.
三代核电厂控制棒控制策略浅析 篇4
三代核电厂的负荷跟踪, 根据需要利用控制棒运动来完成功率的改变, 一回路不调节硼浓度, 相对于二代加电厂取消了硼回收系统, 只在控制棒组因为补偿燃耗提升到堆芯顶部时, 定期稀释硼而将控制棒组位置降低, 以进行后续的机械补偿反应性动作。通过控制棒插入的限度来维持功率分布在允许极限内。由于氙浓度改变引起的反应性变化通过棒运动来控制。
棒束控制组件在功能上设计成控制棒组和停堆棒组, 控制棒组包括M棒组和AO棒组。M棒组是指冷却剂温度控制棒组, 用于冷却剂平均温度的控制, 标记为MA、MB、MC、MD、M1、M2棒组, 其中MA、MB、MC和MD由灰棒控制组件构成 , M1、M2由棒束控制组件组成。AO棒组是指轴向偏移控制棒组 , 用于控制轴向功率分布。停堆棒组标记为SD1、SD2、SD3和SD4。[1]控制棒组和停堆棒组的每个棒组至少有四个控制棒。控制棒组在堆芯的轴向位置可以由手动或自动控制。反应堆停堆信号触发后, 所有控制棒组件均插入堆芯。
2 反应堆功率控制
自动调节反应堆功率和自动控制功率分布是反应堆功率控制系统最基本的功能。这些功能是通过改变控制棒的位置来实现的。设置多组控制棒棒束来调节反应堆功率和功率分布。
反应堆功率控制系统使得电厂能够响应以下负荷变化瞬态[2]:
1) 在核电厂功率为15%~90%额定功率范围内 , 核电厂电功率最大+10%的阶跃变化或最大+5%/分钟的线性负荷变化; 在核电厂功率为25%~100%额定功率范围内, 核电厂电功率最大-10%的阶跃变化或最大-5%/分钟的线性负荷变化。
2) 日负荷跟踪运行情况如下 :
(1) 核电厂在2小时内, 从100%额定电功率线性降至50%额定电功率;
(2) 核电厂维持在50%额定电功率2~10小时;
(3) 核电厂在2小时内线性升负荷至100%额定电功率 ;
(4) 24小时循环的剩余时间 , 核电厂维持在100%额定电功率。
3) 频率控制目标:电网频率波动导致的以2%/分钟的变化速率且总幅值不超过10%的功率变化[3]。
完成这些功能不会触发反应堆停堆或者引起蒸汽排放。在日负荷跟踪运行和负荷瞬态调节过程中, 反应堆功率控制系统提供轴向功率偏差自动控制。当负荷发生变化后, 系统能够将冷却剂平均温度恢复到程序值范围内。可以在限定的控制棒插入范围内手动控制功率控制棒 (M棒组) 或者轴向功率偏差控制棒 (AO棒组) 。
3 控制棒插入极限
当反应堆到达临界时, 堆芯内的反应性状态是通过与反应堆功率相对应的控制棒位置来指示的。采用ΔT功率信号来计算棒组的插入极限。每个棒组都设有下述两个报警信号:
1) 棒位“低”报警提醒操纵员控制棒将趋近插入极限 , 应采取动作终止AO棒或M棒的移动。
2) 棒位“低-低”报警闭锁AO棒或M棒的移动。如M棒组“低 -低”报警时, 闭锁M棒插入或AO棒的提升;AO棒组“低-低”报警时, 闭锁AO棒组插入。同时, 提醒操纵员立即采取相关动作以恢复M棒组和AO棒组在合适的限值范围内[4]。
控制棒插入报警和联锁的目的是提醒操纵员控制棒出现过度插入的情况, 并终止AO棒组的意外移动。控制棒插入极限确保反应堆停堆后能保持足够的停堆裕度, 限制假想控制棒弹棒事故中引入的最大价值, 同时限制控制棒插入位置以将核功率峰因子维持在可接受的范围内。由于停堆裕度所要求的停堆反应性随着反应堆功率的增加而增加, 因此, 允许控制棒插入限值也会减少 (即控制棒必须更多地提出堆芯) [5]。M棒组和AO棒组控制棒的插入限值由反应堆功率 (由ΔT功率监测测得) 按照下面的公式计算得出:
其中:
PTH, ΔT功率 (热功率) ;
PEF, max (PTH, PLP) , 每个棒组的有效功率;
P LP每个棒组的低功率阈值;
A, B, C, D, E, F为常数, 使得ZLL≥基于物理计算的实际限值。
1) 在Z-ZMLL (ZAOLL) ≤G时产生低棒位报警。
2) 在Z-ZMLL (ZAOLL) ≤H时产生低-低棒位报警和联锁信号。
由于核功率峰值因子可能会因M棒组和AO棒组的控制棒反向移动而加剧, 因此AO棒组控制棒的联锁方式有些不同, 主要取决于M棒组或AO棒组的控制棒插入是否超过限值。如果达到M棒组插入限值, 为了减少堆芯峰值因子的增加, 停止AO棒组的自动提升:如果达到了AO棒组插入限值, 停止AO棒组的自动插入。
4 控制棒换棒
机械补偿 (MSHIM) 策略要求某些灰棒棒组即使在基准负荷模式下也位于堆芯内。这样的策略使反应堆功率调节无需调硼就能提供一定的正反应性变化和负反应性变化。
在堆芯内的控制棒组比其他棒组消耗更快, 并对局部的燃耗屏蔽效应有影响。如果不加干预, 这种灰棒非均匀消耗和燃耗屏蔽将导致径向峰因子超过去全分析假定。为避免这种情况, 必须周期性交换位于堆芯内和位于堆芯外 (或几乎位于堆芯外) 的控制棒组, 并交换它们的插入顺序。
有且仅有两种允许的插入顺序, 其中之一是MA、MB、MC、MD、M1、M2, 另一种是MD、MC、MB、MA、M1、M2。进行换棒时 , MA和MD交换位置, MB和MC交换位置, 相应的插入顺序也将改变。
需要以下两种交换方式以适应所有的运行工况:
1) 方式1:当所有灰棒棒组在同一水平位置上时 (全插入或全提出) , 因为所有棒组在同一水平位置, 方式1换棒只需改变M棒组的插入顺序即可 ;
2) 方式2:当灰棒棒组不在同一水平位置上时 , 采用方式2进行换棒。方式2换棒时既要调整控制棒的位置又要改变插入顺序。换棒时一次对换两个棒组 , AO棒组用于TAVG控制以保证 尽可能小 的TAVG瞬态。
5 结论
三代核电厂的一大特色是采取控制棒进行自动调节反应堆功率和自动控制功率分布, 一回路不需要通过调节硼浓度来调节功率, 相对于二代加电厂取消了硼回收系统, 减少了一回路冷却剂泄漏的可能性。通过当前棒位和热功率计算而得到控制棒插入限值, 并且引用了控制棒换棒逻辑, 设定插入顺序, 交换是三代核电机组特有的一种控制棒运行方式, 是三代核电机组正常运行时反应堆的控制策略所带来的结果, 控制棒在堆芯中的工作方式体现三代核电在堆芯控制方面的优点, 但是因为控制棒控制方式还没有在现实机组中得到验证, 具体该系统的工作效果如何还有待调试中检验。
参考文献
[1]三门核电有限公司.AP1000核电厂基础培训教材系统与机械设备[Z].2009, 7.
[2]三门核电有限公司.AP1000核电站基础培训教材电站系统与通用设备 (试用版) [Z].2008, 7.
[3]刘洋, 王照, 匡红波, 卜江涛, 赵福宇.AP1000堆芯动态仿真程序开发[J].核动力工程, 2014, 6, 35 (3) .
[4]张小冬, 刘琳.AP1000反应堆控制系统特点分析[J].核动力工程, 2011, 8, 32 (4) .
电厂负荷自动控制系统论文 篇5
电厂负荷自动控制系统论文在探讨电厂负荷自动控制系统特点的基础上，首先讨论了几种常用的电厂负荷的分配方法，分析了各个方法的主要原理与特点，阐述了几种重要的智能决策方法，重点讨论了遗传算法、人工神经网络法与混沌算法的原理及其优缺点。对针对实际情况进行电厂负荷分配具有一定的参考作用。
电厂负荷自动控制系统论文【1】
【关键词】负荷;优先次序法;等微增率法;遗传算法;人工神经网络法
一、引言
随着工业的发展，节能减排也日益突出，成为电力系统应该重点注意的一项工作。
电能是我国重要的能源之一，不是取之不尽用之不竭的，且没有可以被贮存的功能，因此，需要在进行负荷分配的时候，注意最优化选择与经济效益，以同时加强电力企业的竞争力与降低成本。
本文针对以上情况，对合理进行最优化负荷分配进行了详细的分析与讨论。
主要介绍了常用的分配方法与具体的智能算法，可以为电厂根据自身情况选择合理的分配方案提供指导作用。
二、电厂负荷自动控制系统的特点
(一)参加调峰、调频。
调峰与调频在电网运行中是非常重要的，因此，电厂负荷自动控制系统与参加调峰、调频密不可分。
为此，要合理控制、规划电网的调峰与调频情况，保证自动化控制系统可以满足电网的基本要求。
(二)稳定机组运行。
机组在运动过程中将会受到不同程度的内外干扰，从而造成一定的机组运行不稳定情况发生。
因此，要保证机组在运行过程中的能量平衡与质量平衡，进而稳定机组的运行状态。
(三)接口完善。
电厂负荷自动控制系统运行属于闭环控制系统，需要与其他系统进行不断的信息交互工作，为此，必须保证接口完善，任务交互不会发生错误，使得系统的协调性更强，更加完善。
(四)可供选择性强。
电厂负荷自动控制系统的设计必须可以满足不同的要求。
在实际的电厂工作运行中，情况较多且均比较复杂。
而且，机组在运行过程中可以会发生错误，导致其中的一个或几个机组被分割到运行之外，此时，电厂负荷自动控制系统不能因此停止运行，必须继续保持系统的稳定运行状态。
三、电厂负荷的分配方法
(一)优先次序法。
优先次序法的主要步骤如下：首先，根据电厂中机组的实际运行效率计算出各个机组单独工作时的最大效率;然后，将各个机组按照效率的高低，由大至小进行排序，进而各个机组依次分配负荷。
(二)等微增率法。
等微增率法[1]指的是在等式的约束条件下，有效使用基于数学极致计算理论得到的等微增率法，进行各个机组的负荷分配。
这种分配方法具备计算简单、使用方便的优点。
但是，由于该方法要是各个机组的煤耗为严格的凸函数，增率曲线是单调递增可微的，因此容易导致计算失真的情况发生。
(三)逐点法。
这种方法也被称为穷举法，是根据指定的间隔依次确定总分配方案的方法。
针对每一种方案分别计算出对应的各个机组的煤耗与发电厂的总煤耗[2]，合理选择出使全厂煤耗最小的分配方法。
这种分配方法通过实测性能曲线对各个机组工况点进行了计算，有效的避免人为拟合导致的误差的产生，且对性能曲线的连续光滑性没有要求。
但这种方法的计算消耗时间较长，无法保证其可被用于实时计算。
(四)动态规划法。
动态规划法要求所需要求解的问题要具备明确的阶段性，需要使用运筹学原理，用这种方法求解机组的负荷最优分配问题时，调度区间被分为若干个时间段，每个时间段通常为一个小时。
由初始阶段开始依次计算到达各个阶段各个状态的累计花费[3]，包含启停机组的花费与运行时所消耗的燃料费用。
再根据最后阶段所累计费用的最小状态，依次记录各个阶段，使得总的累计费用为最小的最优状态。
这种方法不需要硬性规定任何先决条件，可以避开微增率曲线，因此，该方法被广泛使用。
四、智能决策方法
智能决策方法是指通过利用计算机程序的智能原理，结合人类的思想，进行建模，从而达到目的的方法。
该决策方法目前已被广泛使用于工业领域。
(一)遗传算法。
遗传算法是通过模拟生物根据达尔文进化论在自然界中的遗传与进化过程，从而形成的一种自适应搜索最优方法的模型[4]。
这种算法的实际应用型较强，是属于框架式的算法，可以根据不同的实际问题套用，从而得到最优解，且该算法对目标函数没有硬性的特殊规定与要求。
这种算法具备鲁棒性强、搜索效率高的优点。
且不易在搜索过程中陷入局部最优，从理论上分析，该算法可以有效找到全局的最优解。
使用这种方法求解电厂符合最优分配方法，可以得到多个可供选择的方法，该算法具备灵活的特点，且可以同时考虑多种不同的约束。
(二)人工神经网络法。
人工神经网络法是模拟人类大脑物理结构的模型的算法。
该算法可以充分逼近任意复杂的非线性关系。
解决问题时候所涉及到的定量与定性的参数都可以以等式的方式被存储在神经网络内的每个神经单元内，因此，该算法具备鲁棒性的优点，且具备一定的容错性。
多层前馈神经网络模型是目前常用的人工神经算法之一。
该算法具备如下优点：预测准确性较强;当计算遇到错误或干扰时，鲁棒性较强;输出具备较强的灵活性，可以是离散形式的真值，也可以是含有一些离散值和真值的向量;评估速度较快。
但是，该算法也有一些缺点不容忽视：函数比较复杂，不易理解;收敛速度较慢。
(三)混沌算法。
混沌算法获取最优值的方法是通过约束条件将系统与机组用罚函数所表示出来。
然后，把目标值与罚函数定为寻优目标，进而进行根据混沌运动特性与自身过滤特性的方式的搜索过程。
从而获得电厂负荷最优分配的结果。
混沌算法是一种智能型算法，具备某种随机性。
该算法具备以下优点：效率较高;使用便利;保密性好;安全性高。
五、结束语
合理进行电厂负荷最优化分配是电力行业的一个重要的问题。
降级机组的运行成本可以提高企业的竞争力，是电厂普遍关心的问题之一。
本文针对最优化选择电厂负荷分配方法进行了归纳与总结，在介绍电厂负荷分配方法的基础上，对目前常用的几种算法进行了讨论，给电力企业针对自身情况，合理选择负荷分配提供了一定的参考。
参考文献：
[1]缪国钧，葛晓霞.电厂负荷的优化分配方法[J].电站辅机， (003)： 1-5.
[2]于国强，吕剑虹，龚诚.电厂负荷调度的智能决策方法 [J].热能动力工程， ， 18(5)： 507-511.
[3]葛晓霞.电厂负荷的最优分配[J].汽轮机技术， 1995， 37(5)： 299-302.
[4]余廷芳.火电厂厂级监控信息系统(SIS)建模， 实现及人工智能的应用研究[D][D].东南大学， .
火力电厂自动控制系统的研究【2】
【摘要】近年来，随着我国电力系统以及社会城镇化的不断发展，电能的需求量不断增大，造成火力发电厂的生产规模也越来越大。
为能够有效的保障火力发电厂的供电安全性与稳定性，降低发电的运行成本，目前国内大多数火力发电厂基本上都采用了自动控制系统。
根据火力发电厂自动控制系统的实际运行情况，在阐述火力发电厂自动控制系统普遍存在的问题及分析的基础上，对提高火力发电厂自动控制系统性能分析方法和措施进行了深入的分析研究，对于优化提高电力系统供电可靠性，保障人民的生命财产安全具有一定的现实意义和理论依据。
【关键词】火力发电厂;自动控制;系统;研究
试析火电厂脱硫控制系统的设计 篇6
一、火电厂脱硫工艺流程、原理及化学反应过程分析
1.湿法烟气脱硫工艺流程分析
控制二氧化硫排放共有三个途径，分别是事前、事中和事后控制，而烟气脱硫就是指在燃烧后的事后脱硫控制。在现阶段的实践中，湿法烟气脱硫工艺是控制二氧化碳排放应用最广泛、最有效的途径。在湿法烟气脱硫工艺下，整个脱硫系统包括吸收塔、增压风机、氧化风机、烟气系统、除雾器、排空、工艺水、石膏脱水、石灰石浆液、废水处理等系统，具体的工艺流程如下图1所示。
2.湿法烟气脱硫系统的吸收原理分析
吸收液在喷嘴的雾化作用下，进入吸收塔，并分散成细小的液滴附着在吸收塔的断面上，液滴与烟气接触，烟气中的硫化物及HCl、HF均被吸收，通过氧化反应、中和反应等过程，二氧化硫会在氧化区发生变化最终形成石膏。为了确保吸收液的pH值处于恒定状态，并确保石灰石的投入最小化，且能够具有持续性，在吸收塔内部，需要搅拌机和吸收塔循环泵等不停地运作，加快石灰石在浆液中的溶解速率。
3.湿法烟气脱硫系统的化学反应过程分析
在强制氧化系统中，主要发生了吸收反应和氧化反应以及中和反应，但是也存在其他污染物的化学反应过程。
二、火电厂脱硫控制系统简介
脱硫系统采取分散控制的方式，根据系统本身的工艺特点和规模，保证主机DCS和MIS系统通过以太网接口进行连接和通讯。在两台锅炉的烟气脱硫系统中，分别设置操作员站、工程师站以及不同分系统的控制站和冗余控制总线等。在脱硫控制系统的设计过程中，往往会采取Industrial IT SympHony系统，而系统硬件设计如下表1所示。
三、脱硫控制系统的设计方案
在脱硫的单元控制系统和公用系统中，必须包含两个闭环控制回路，控制回路采取手动切换和自动切换相结合控制方式。在反馈信号出现短线等故障时，调节器将自动屏蔽自动切换模式，采用手动控制，从而保证系统的稳定性。
1.增压风机的静叶控制
增加风机的作用是对烟气进行增压，实现对烟气脱硫过程的压力损失补偿，对于脱硫系统的稳定运行具有重要意义。而对于增压风机来说，静叶的控制是保证脱硫系统稳定运行的关键环节，是保证脱硫系统处于低能、高效运转的关键。烟气在进入脱硫系统之后，烟气流量的大小是通过增压风机静叶进行调节的。在通常情况下，增加风机会按照前馈+后馈的控制模式进行运转，在此控制模式下，需要将前馈控制函数及补偿系数进行确认和修正，从而保证锅炉侧炉膛的压力处于正常范围内，并将入口烟气流量适当地调大，从而保证合理的压力差，保证系统的稳定运行。
2.吸收塔pH值控制
在脱硫系统中，烟气中的二氧化硫会被吸收塔吸收，pH值也会因此而下降，从而使得SO2的吸收效率降低，从而不利于烟气脱硫系统工作效率的提高。为此，在系统的持续运转中，需要通过持续供给石灰石浆液来维系吸收塔内的pH值处于恒定状态。为此，在脱硫控制系统的设计中，需要将pH值测量设计成为冗余，以便提高系统的可靠性。工作人员通过手动的方式将pH值设置为控制信号，从而实现对pH值的控制。
3.脱硫公用控制系统的设计
关于这一部分系统的设计，主要包括石灰石粉给料量的和滤饼厚度的控制。在石灰石粉给料量的设计中，需要借助皮带称重给料机构并对其转速进行控制从而实现对石灰石粉给料量的控制。该控制系统采用的是单回路调节，在实践中，将进入浆液箱的工艺水量作为调节的主要标准，并将其以AO输出信号的形式进行传送至称重给料机，并由流量控制箱进行接收，并通过就地控制器来实现对转速的调控，从而调节石灰石给料量。另一方面，关于滤饼厚度的控制方法，在设计过程中将其确定为单回路闭环调节。在石膏进浆量处于定值的情况下，脱水皮带的行进速度是控制点，通过控制保证石膏厚度能够符合要求。在实际控制的过程中，借助控制变频器对皮带脱水机进行转速调节，能够有效控制滤饼厚度。
结语
二氧化硫是大气污染的重要原因，越来越引起各界的重视。火电厂脱硫效率的提高，对于保护生态环境意义重大，而脱硫控制系统的设计更是保证脱硫工作持续、稳定运行的关键，必须引起高度重视，不断优化控制系统的设计方案，促进火电厂的节能减排目标早日实现。
电厂自动化控制技术浅析 篇7
1 DCS与PLC控制系统技术及存在的问题
PLC控制系统是基于工业环境专门设计的数字化电子操作运算装置, 主体采用可编程存储器进行顺序运算、逻辑运算、算术、技术运算等指令操作的执行, 并通过模拟或数字模式输出及输入, 对各类生产、机械过程进行科学控制。DCS则是CRT、通信、计算机与控制技术的有效结合, 其核心为微处理器, 通过集中各类数据通道分散点信息实现操作监视目标, 是一类数字与模拟混合系统, 其控制操作具有较为复杂的规律特性, 且可靠性较高, 具有良好的控制功能、人机交互操作接口, 易于完成系统开发、操作便利、编程简单, 体现了优质性价比特征, 因而在自动化电厂控制实践中发挥着重要作用。当前PLC或DCS控制系统多由自身软件及硬件构成产品体系, 为保护市场彼此封锁, 较难实现各类不同系统的共享互联, 无法全面满足电厂信息化发展要求, 且众多的现场检测信号还会呈现一定的瓶颈现象, 引发堵塞信号问题, 令系统可靠安全性不良下降。
2 FCS控制系统技术优势及存在的问题
基于PLC及DCS控制系统存在的问题, 现场总线控制FCS系统逐步诞生, 体现了开放、分布、安全可靠等应用优势, 合理弥补了传统控制系统模式缺陷, 主要采用双向一对多传输且高精度、高可靠性数字信号, 令设备持续处于可控且远程监测状态, 各类用户则可按需进行自由选择。当前FCS控制系统同样包含一定缺陷, 例如通讯协议有待进一步统一、通讯速度有待进一步提升, 设备连接较少且价格偏高, 对现有非智能性仪表支持力度有限等。因此该现场总线FCS控制需要同企业各类管理系统全面结合, 实现一体化管控, 才能充分发挥优势性能, 创设自动化电厂生产模式。
3 工业以太网技术
工业以太网技术主体是为适应工业环境而进行的全面改造, 包括对实时性通信、传输确定性的科学改进, 并增添了较多应用控制功能, 通过适应性流量控制、通信技术、交换技术、容错技术、信息优先级、冗余结构改进合理解决确定性问题;基于提升通信效率、软件协议解决实时性问题;基于改进结构工艺、升级元器件解决网络供电及工业生产使用环境等问题。由此可见工业以太网构建成本低廉、结构简单、便于安装、功耗较低、传输速度快、冗余能力较强、兼容性良好、资源丰富、易于集成、灵活性高, 对各类丰富种类的流行网络协议均普遍支持, 体现了上述DCS、PLC、FCS控制系统无可匹敌的综合优势, 因此我们应将其作为理想的自动化电厂控制平台, 创建一网到底的自动化生产模式。
4 工业控制网络发展及电厂自动化体系构建
网络、计算机技术的飞速发展令电厂控制工业网络实现了高层次、多样化发展, 进一步推进了PLC技术的简易化、多功能、标准化、系列化、智能化发展;现场总线技术的高速化、完善化、互联性发展;嵌入式控制技术的网络化、系统化发展, 并令多现场总线的并存模式向着以工业以太网主体技术发展, 现场控制技术则以集成为主题, 体现了无线与有线控制技术的全面融合。工业以太网多重应用优势决定其不仅是底层总线网络, 同时也是全面支撑自动化控制技术的网络平台, 可承担多重自动化电厂控制平台任务。然而由于DCS、PLC、FCS控制系统的不断完善发展, 其在多重领域的生产应用相对较为成熟, 因而电厂多重现场总线控制技术的并存应用状况无法在短期内消失。为全面适应信息化、数字化电厂建设要求, 创设一网到底管控技术, 构建基于工业以太网平台的自动化电厂控制体系则是最佳化选择。在规划电厂信息化、自动化建设进程中我们应全面结合电厂生产过程及各工艺特征应用适应性检测、现场总线控制标准与技术, 不一味强求统一全厂现场总线应用标准, 只要建立最佳控制系统模型, 便可全面满足电厂信息化、数字化建设需求。
5 结语
总之, 面对电厂DCS、PLC、FCS控制系统应用特征、现状及存在的问题我们应基于工业以太网技术内涵、适应电厂自动化、信息化生产优势特征, 提出创设一网到底电厂自动化控制模式设想与策略, 才能科学满足电厂个性化生产需求, 提升生产效率, 实现自动化、信息化与数字化的全面发展。
摘要：本文基于电厂生产进程控制特征探讨了自动化控制技术应用现状、特征及存在的问题, 展开了构建自动化电厂控制平台设想并制定了相应对策, 对提升电厂自动化控制生产效率、水平, 优化自动化控制模式有积极有效的促进作用。
关键词：电厂,自动化控制,技术
参考文献
[1]高杰.电厂自动化系统应用以太网技术的探讨[J].机械工程, 2008 (5) .
电厂集散控制系统应用分析 篇8
关键词：电厂,集散控制系统,应用
0 引言
近年来, DCS在电力生产中得到了广泛的应用, 尤其300MW及以上容量机组的热工控制已全面采用DCS控制系统, 逐步形成了数据采集DAS、模拟量控制MCS、顺序控制SCS、燃烧器管理BMS四大系统, 在汽机、锅炉等热力设备的顺序控制、数据采集以及炉膛安全监控等方面取得了成功的经验, 提高了电厂自动化水平和机组运行的安全性、经济性。
1 电厂自动控制及其系统
汽包水位自动调节系统一般采用典型的三冲量系统或串级系统, 在大型单元机组中一般设计有全程调节, 因此有单冲量, 三冲量之间的切换逻辑, 一般依据负荷来切换。采用启动电泵和汽泵的系统之间的切换, 也依据负荷来切换。大型机组的水位控制一般直接控制电泵或汽泵的转速, 给水调门全开以节约能源。
燃烧调节系统中的送风系统通常采用风煤比加氧量校正, 炉膛负压系统与送风系统之间采用动态联系, 通常设计有加负荷时先加风再加煤减负荷时先减煤后减风逻辑以及过燃烧逻辑。主汽压力调节系统通常为串级调节系统。
另外, 由于机组的自动化水平的不断提高, 对机组的运行参数的测量也提出了更高的要求, 控制用的参数测量与监视用的参数测量一般都要求有各自的测量元件, 控制用的测量参数还需要经过数据保险的有关逻辑以提高控制系统的可靠性。
开环控制包括了联锁保护、顺序控制、选线控制等控制内容。火电厂单元机组中主辅机设备都有联锁保护, 如停机停炉的大联锁, 一些重要辅机的保护跳闸, 备用泵的自启动, 成组设备的顺序启停等。这些联锁保护现在一般都能投入运行而且必须投入运行。顺控方面一般的泵或风机的子组启停控制也都能投入运行, 但锅炉风烟系统大顺控这样的成组控制因为牵涉的设备比较多而很少有经常投运的。
2 电厂DCS功能分析
目前大机组的仪控系统大多选用DCS系统。
DCS系统在火电厂发电机组控制中的应用已有多年的历史了, 而且正在越来越多地得到应用。DCS系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机控制系统, 它是在对计算机局域网的研究基础上发展起来的, 是过程控制专家们借用计算机局域网研究成果, 把局域网变成一个实时性, 可靠性要求很高的网络型控制系统, 运用于过程控制领域。这样的控制系统给我们带来以下一些好处:
(1) 故障分散是推出DCS系统的最大理由, DCS系统就是要解决集中控制系统致命的弱点—故障集中。故障分散的理由是DCS系统采用了大量的微处理器, 各个微处理器承担一个范围较小的控制任务, 某个微处理器故障不会影响整个系统的正常工作。
(2) 缩小控制室尺寸或控制表盘的长度。
(3) 大量缩减控制系统所需的电缆。
(4) 大量减少控制系统所需的备品备件种类及数量。
(5) 减少工艺生产的运行对仪表控制设备厂商的依赖, 减少仪控人员培训所需的费用。
(6) 提供了控制系统构成的灵活性, 具有组态便利和可扩展性。
(7) 实现过程实时参数和历史数据的管理, 提供性能计算, 设备寿命计算等功能。这是传统的仪表控制系统所望尘莫及的。
DCS系统是否确实给我们带来了这些好处呢?
以一些在火电厂单元机组控制系统中应用的DCS系统来考察, 综合分析如下:
(1) 关于故障分散。大多数DCS生产厂商现阶段所提供的系统在实际应用中并非象我们想象的那么故障分散。由DCS系统控制的火电厂单元发电机组, 因为DCS系统的某些故障而被迫停运的事情时有发生。这与传统的仪表控制系统相比后者似乎要优于前者。所以DCS系统的构成越接近传统的仪表控制系统, 即微处理器或多功能控制器所承担的控制任务从地域上越分散, 越能做到故障分散。
(2) 关于控制室的尺寸和表盘长度。这一点所有的DCS系统都能做到大大缩小。不过与传统的仪表控制系统相比, 电子室的尺寸和设备相对增加了。
(3) 关于节约电缆。由于DCS系统所采用的设备器件在现阶段来说仍然是比较娇贵, 需要防尘和空调, REMOTEI/O还不能大量使用, 因此, DCS系统的主要设备都需要安置在条件比较好的电子室, 大量的现场信号仍然需用电缆接到电子室。与传统的仪表控制系统相比, 电缆有所缩减, 但效益有限。
(4) 关于减少备品备件的种类和数量。备品备件的种类和数量有所减少, 并且需要与之打交道的仪表控制设备制造厂商也有所减少。
(5) 关于减少机组运行对仪表控制设备制造厂商的依赖。由于DCS系统在应用技术方面还不能尽如人意, 因此, 在机组运行时, 尤其在机组试行期间, DCS生产厂家的专家服务似乎成了必不可少。使得培训所需花费也有所增加。
(6) 关于控制系统构成的灵活性, 组态的便捷性和系统的可扩展性。大多数DCS系统的组态也是比较方便的。不过多数系统在在线组态功能方面尚有许多工作可做, 好多系统为离线组态, 在工程师站编程, 然后编译, 再下载。有些系统这一过程比较费时, 在调试期间这一问题尤其突出。
(7) 关于DCS系统提供的一些独特的控制功能。由于DCS系统可提供历史数据和实时数据的管理, 性能计算等功能, 把过程控制推向一个新的更高层次的领域。
3 小结
电厂蒸汽压力控制系统研究 篇9
电厂蒸汽气管道压力控制系统的总体结构包括:压力传感器、信号调理电路、A/D转换电路、单片机、D/A转换电路、存储电路、显示电路、键盘电路、串行接口电路和电源电路。下图为系统总体设计图1。
2 系统的硬件设计
2.1 压力传感器的测量原理
设有一金属丝,金属丝的电阻值Rs与其长度Ls和电阻率ρsAs
2.2 信号调理电路
管道压力检测系统信号调理电路如图2所示。由AD620和OP07组成两级放大电路。
2.3 电机驱动电路设计
本系统选用ACS600系列变频器来驱动电机。ABB变频器的功能强大,可以在使用的过程中对内部功能进行设定,得到内部启动一些它自有的功能,以配合完成各种功能。
对蒸汽管道压力的调节一般采用电动阀控制器,而电动阀的工作是通过驱动电机来实现的。系统以单片机为控制核心,采用变频器对电机进行控制具有很高的可靠性和实用性。单片机控制的电机变频调速系统由单片机、变频器、电机及电机测速系统等组成。图3为电机驱动电路。
3 系统主程序的设计
系统主程序流程如图4所示。
4 总结
电厂蒸汽压力系统,一般是由供气站、输送管道、储配站和煤气调压室等组成的庞大的系统,具有节点多、涉及面广、不同管段使用环境不同等特点,增加了影响因素的复杂性。因此,对压力控制系统的研究具有十分重要的意义。通过对管道压力的检测和控制可以及时的进行预警、检修、维护,这是避免由于管道问题导致重大事故,保证安全生产的有效手段之一。同时,当有事故发生时会提前预警,争取了相关动作的提前性和补救措施,也就做到未雨绸缪的完好效果。
摘要：电厂的蒸汽转化和运输过程十分复杂,若没有适当的控制系统,可能对人民群众的人身安全和财产安全造成相当大的危害。因此,对蒸汽压力控制系统的研究具有十分重要的意义。本文着重于电厂蒸汽管道压力控制设计,希望能完善已有的这方面的理论。
电厂控制 篇10
1 电厂热工控制系统的干扰来源
1.1 漏电阻
漏电阻即绝缘电阻, 其数值主要由电容中通过的漏电流、额定工作电压下直流电压之间的比值确定的。如果漏电阻的数值越小, 则说明漏电情况越严重。而漏电情况的发生与绝缘不良有很大的关系。一些绝缘材料易发生老化、绝缘性能降低, 进而出现漏电加重的情况, 这会对其他信号造成影响, 最终影响电厂热工控制系统的运行。
1.2 公共阻抗
在两个或两个以上的回路中, 如果使用同一个阻抗, 则可能会在公共阻抗的影响下, 在回路之间产生干扰。而当多个电路共同使用统1个电源时, 电源的内阻与汇流条会共同作用形成公共阻抗, 进而对电厂热工控制系统造成干扰。
1.3 静电耦合引入
在电力系统中, 需要平行布置很多控制信号线, 而在平行导线之间分布有电容, 这会形成一定的电抗通道给交变干扰信号, 进而使外部干扰进入的概率大大提升, 增加影响电厂热工控制系统的概率。
1.4 电磁耦合引入
电磁耦合指的是一种感应电势, 它是由电感作用引入的。交变电磁场会在所有交变信号线周围产生和存在。在并行导体之间, 这些电磁场会产生电动势, 进而干扰线路, 且影响电厂的热工控制系统。
1.5 雷击
雷击是在雷雨天气中十分常见的一种自然现象, 如果防雷措施不到位, 则雷击会对很多电力设备和系统造成影响。在雷击的影响下, 电厂热工控制系统周围将会有很大的电磁干扰产生。同时, 这些干扰将会通过各种设备的接地线进入热工控制系统中, 对其造成干扰。
1.6 无线通信设备
随着科技的发展, 越来越多的无线通信设备逐渐出现, 且得到了广泛应用。比如手机、笔记本电脑等设备, 在工作时会产生较强的电磁波, 这些电磁波又会形成一定的交变磁场。在信号线、仪表和仪器等设备中, 交表磁场通过电路耦合效应, 会对电厂热工控制系统造成一定的干扰。
2 电厂热工控制系统中干扰信号的种类
2.1 差模干扰信号
在电厂热工控制系统中, 差模信号干扰指的是在热工控制信号的叠加和串联过程中形成的干扰, 具体如图1所示。
图1中, U1为信号源, U2为差模干扰信号, R为信号源中的内阻。差模干扰信号对电厂热工控制系统的干扰主要是在两个极点的电压之间。此时, 在信号之间, 其电磁场会发生耦合感应, 在电路失衡并向着共模干扰方向转变的同时, 还会产生一定的电压。如果在热工控制信号中电压产生叠加作用, 则会极大地影响电厂热工控制系统的控制功能和测量功能。
2.2 共模干扰信号
电厂热工控制系统中的共模干扰信号主要是在热工控制信号与大地之间产生了一定的电位差。在信号线路感应状态中, 会发生对地电位差、电磁辐射和电网窜入等情况, 且在电厂热工控制系统中产生了电压叠加, 进而对其造成一定的干扰, 具体如图2所示。
图2中, A和B为电厂热工控制系统的两个信号输入端点, Ucm为两个端点之间共有电压的干扰信号。如果A端系统为US+Ucm的对地电压, B端系统为Ucm的对地电压, 则电厂热工控制系统中A和B两端共有的电压为Ucm, 即二者的共模电压。
3 控制对策
3.1 屏蔽系统干扰
屏蔽系统干扰主要是利用金属导体, 将电厂热工控制系统中的电路、信号线等重要部位进行全面包围, 对相应的屏蔽体系进行构建。同时, 还应应用隔离测量的方法, 严密测量系统设备和干扰信号, 进而对电流产生的耦合性噪声进行抑制。在外部电磁场存在的环境中, 可对系统测量信号进行充分保护, 避免其受到电磁场的影响和干扰。因此, 在电厂热工控制系统的运行过程中, 所采用的电缆应具有良好的屏蔽功能, 这样才能在外部电磁场的影响下对系统的控制信号进行有效保护。
3.2 平衡抑制
平衡抑制指的是利用平衡电路。如果有相同的传输信号出现在2条导线中, 同时, 还有相同的干扰电压产生, 则平衡电路就能使干扰电压在导线中形成相对稳定的状态, 从而消除干扰信号, 保护电厂热工控制系统在外部磁场中不受干扰。在电厂热工控制系统的干扰控制中, 平衡抑制是十分重要的手段之一, 同时, 也是十分灵活、有效的方式。因此, 在实际工作中, 应对平衡抑制进行科学、合理的应用。系统中的平衡电路可用双绞线替代, 进而对电厂热工控制系统的外部电磁场干扰进行有效控制, 保证电厂热工控制系统的良好运行状态。
3.3 物理隔离
物理隔离是电厂热工控制系统干扰控制中最基础的措施, 其应用范围十分广泛。应采取科学、有效的方法进行具体设置, 充分引用物理隔离。在设置过程中, 不可出现平行设置的情况。注意严格分离强、弱信号导线, 不能将其放在一起捆扎, 也不能使用同一条电缆。对于动力导线和干扰源信号导线之间的距离, 要在条件允许的范围内尽可能拉大。在穿管进行导线铺设的过程中, 避免使用同一根电导线管对信号线和电源线连接。
同时, 应确保同类测量信号的传递通过芯电缆进行。如果相同的信号在2根导线中传递, 则应保证这2根导线是在同一条电缆中铺设的。同时, 还应避免出现弱电信号回路、强电系统同时与地线连接的情况。如果2根导线的接地线路型号相同, 则应在短接后将其连接至地线。
此外, 在同一个接地网中, 不能同时连接分布式控制系统、电气和防雷, 应在三者之间保持一定的距离, 防止其相互影响。只有这样, 才能对电厂热工控制系统的正常运行进行有力保障。
4 结束语
在当前社会中, 随着城市发展和建设的速度不断加快, 社会对电力能源的要求越来越高。电厂在保证电力供应量的同时, 也要确保电力供应的稳定和安全。在此过程中, 电厂热工控制系统发挥着不可忽视的重要作用, 其安全和稳定将直接影响电厂供电的效果。在实际运行过程中, 电厂热工控制系统易受到外界的干扰而出现故障。因此, 本文细致地研究了对电厂热工控制系统产生影响的干扰来源, 并采取了有效策略进行控制, 确保了电厂热工控制系统的正常运行。
参考文献
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电厂控制 篇11
关键词：焊接缺陷 技术问题 控制措施
中图分类号：TK266 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0055-01
电厂焊接主要是指对电厂在发电运行时所应用各种设施设备等进行的一项焊接，包括有普通低合金钢和耐热钢的手工电弧焊、氧-乙炔焊、手工钨极氩弧焊、埋弧自动焊等焊接方法。由于电厂发电运行对人们的用电安全与可靠有着极为重要的意义，因此在电厂建设时对电厂焊接施工的质量也比较严格。但在实际焊接作业中，电厂焊接的质量问题是普遍存在的，为能提高电厂的焊接质量，本文就针对在焊接常见的问题展开分析，并探究有效的质量控制措施。
1 电厂焊接质量的常见问题分析
1.1 焊接气孔质量问题
电厂焊接气孔质量问题主要是指在焊接中产生的氢气孔，当产生过多的氢气孔时，会导致焊接连接面变小，并会给焊接强度带来一定程度的影响。从电厂焊接现状来看，导致焊接气孔产生的主要原因有：施工人员焊接方式不合理、未严格按照要求焊接、焊剂与焊条使用比较有偏差以及接口有水分、油污、生锈等。
1.2 焊接裂纹质量问题
电厂焊接中出现的裂纹质量问题也比较普遍，尤其是进行金属类焊接时，因此，金属结构的特殊性，更容易出现焊接裂纹问题。在施工作业中，可将焊接裂纹分为冷裂纹（焊接冷裂纹主要是指焊缝在冷却过程或是冷却以后，于母材及母材与焊缝交接的熔合线上产生的裂纹）与热裂纹（焊接热裂纹主要是指金属焊接由液态到固态的结晶过程中所生的裂纹）两种，而在杂质、温湿度、外力等原因作用下，均有可能导致以上两类焊接裂纹的产生[1]。
1.3 焊接咬边质量问题
电厂焊接中，所出现的咬边质量问题主要是指在焊缝边缘所留下的一种凹陷现象，由于在焊接时运条速度过快，电流过大、或是焊机轨道不平等、焊丝/焊条角度不当、电弧拉的过长等因素，均有可能导致金属填充不能及时填满，并出现咬边等质量问题。
1.4 焊接夹渣质量问题
焊接夹渣质量问题主要是指焊缝中间存在一些不能融合的熔渣，如果焊接夹渣比较密集时，会对焊缝的密合度、强度造成严重的影响，并造成焊接口受力强度的减少，影响焊接施工的整体质量。而焊接夹渣产生的原因，主要包括有：其一，焊接电流较小，造成糊渣现象，而糊渣熔进焊缝之后，将给焊缝的受力强度带来负面影响；其二，焊接口的周围有过多的熔渣，并在焊接作业中使其熔入焊缝当中；其三，由于焊条偏芯、电弧过长或是焊接速度过快，使得夹渣大量产生。
2 电厂焊接质量问题的控制措施
2.1 焊接气孔问题的控制措施
通过对电厂焊接气孔原因的分析，笔者认为可以从以下几点来控制气孔的发生：（1）保證焊条的性能质量。在焊接作业前期，一定要对焊条的性能与质量进行严格、仔细地检查，防止焊条变质，出现药皮剥落、锈蚀等现象。（2）保证焊接的方法的合理性。在进行焊接时，一定要对焊接所用电流、焊接速度、焊接工艺参数等进行合适的选择，以保证焊接方法的合理性与有效性。（3）保证焊接接头的规范。在进行接头焊接时，最好能在焊缝的前进方向距弧坑约10 mm处，开始引弧，并在电弧燃烧后先反向运棒至弧坑处，在完全熔化后再前进，以避免气孔的产生[2]。
2.2 焊接裂纹问题的控制措施
焊接裂纹作为严重的焊接质量问题之一，一定要在作业中做好裂纹的控制工作，才能避免各种安全隐患的发生。针对冷裂纹，可通过做好焊接材料的保管工作、选择低氢型焊条、降低焊缝中扩散氢的含量、严格清理坡口水分、锈蚀及油污、合理选择焊接环境、改善接头韧性、重视管道组装环节等等措施，来避免冷裂纹的产生。而针对热裂纹，可通过选择合理的焊接程序与工艺、减小焊接应力、加强焊接工艺参数控制、合理提高焊缝形状系数、减慢冷动速度、尽量采取小电流多层多道焊等等措施，来避免此类裂纹的产生。
2.3 焊接咬边问题的控制措施
针对焊接咬边质量问题，焊接技术人员在作业时，应该对焊接的速度进行严格控制，一定不能太快，还应该在焊接时对准需要焊接的部位，以避免融化面积过大而导致的咬边问题。此外，还需实时地注意焊条的角度与电弧的长度，保证焊接工艺参数的合理性，才能有效地避免焊接咬边等质量问题。
2.4 焊接夹渣问题的控制措施
针对电厂焊接时存在的夹渣类质量问题，主要可采取以下相对应的三点有效性措施进行控制：其一，在进行焊接时，选择最适宜的焊接电流，避免出现焊接电流过小的问题，进而防止糊渣的出现，自己便可有效控制夹渣问题。其二，选择坡口尺寸时必须要正确、准确，并对坡口边缘进行认真清理。在进行多层焊接时，还需认真、仔细地观察坡口两端的实际熔化情况，如果有熔渣时，应该先对其进行彻底地清理，封底焊渣也应该进行彻底地清理，才能防止焊偏、焊接平渣问题的发生。其三，严重控制焊条的质量，保证其在应用时不会出现偏芯问题，并合理掌握焊接的速度，运条摆动要适当[3]。
3 结语
综上所述，在进行电厂焊接施工过程中，必须严格控制各关键环节，严把施工质量，才能保证电力设备运行良好。随着我国社会发展对于电力需求的进一步加大，提升电力设备焊接技术对于我国经济发展有着深远的意义。
参考文献
[1]欧阳微.电厂焊接缺陷产生的原因机理与处理措施分析[J].科技与企业，2012，17（17）：298.
[2]杨成宇，高忠义.电厂金属焊接中常见缺陷的成因及其防止措施[J].内蒙古科技与经济，2011（7）：133-134.
电厂锅炉安装质量控制措施分析 篇12
在现代化生产中, 锅炉是电厂机组广泛使用的重要设备, 是发电机组中的3大主机之一。保证锅炉平稳可靠地运行是电厂安全生产的前提, 因此, 锅炉安装质量控制尤为重要。锅炉在生产制造、检验测试、安装维护方面都有着明确的规范要求, 再加上其安装工艺也十分复杂, 所以, 对安装锅炉的步骤和技术措施进行分析探讨, 以保证锅炉的安装质量, 具有非常重要的意义。
1 锅炉安装时的质量监督与检验
应建立健全质量保证体系, 完善相应的工艺标准、程序文件、管理制度等, 以保证安装好的锅炉能够正常运转。锅炉安装质量的监督、检验项目包括:
(1) 监检人员对安装单位提供的工作见证进行审查或者是到现场抽查, 签字确认。
(2) 在安装单位自检、验收合格后, 监检人员到现场进行监检、确认, 并在检验报告、记录等相应的工作见证上签字。
(3) 如果监检人员未到现场, 就应该对安装和建设单位提供的检验报告、记录等工作见证进行审查, 确认后签字。
同时, 监督检验时也要对受检企业进行评价, 评价受检单位的质保体系能否满足安装许可的体系要求, 具体表现为编制的体系文件能否得到贯彻实施, 各个要素能否得到控制, 岗位责任制能否得到有效落实, 安装性能是否能够得到保证, 反馈意见能否落实和现场管理情况等。
2 锅炉安装基本工序
(1) 锅炉安装前准备工作:1) 安排专业的技术人员对锅炉安装所需的设备零件进行登记管理, 对安装场地进行平整, 对施工计划进行编制, 对临时建筑物所需的水源、照明、施工和动力机械进行装设。2) 对设备存放地点的准备。为无法进行库藏的大件设备选择合适的露天存放地点, 一般应选疏水通畅、较为平整的地方, 而避免低洼积水的地方。为使设备不与地面直接接触, 可在堆放的设备下面垫上木头, 以防下雨天雨水排泄不通畅导致设备进水。如果长时间堆放, 应对设备采取防水措施, 以免气候或雨水对设备造成不必要的损伤腐蚀, 从而影响锅炉的使用寿命和安装质量, 同时防水措施还可保证设备清洁干爽。3) 对承压部件的外露口径、联箱端口进行封闭式处理, 以免在倒运和存放时沾染到泥沙、灰尘等杂物。4) 对数量多、尺寸小的锅炉小件, 在验收、清点完毕后应及时归类整理, 存放在通风良好、干燥的库房内, 并做好标识, 写明其材质、用途, 以免造成日后丢失或使用混乱的局面。5) 建立健全设备的领用制度, 按照图纸材料表对安装人员发放领用的设备零部件, 并做好领用记录, 以防出现设备管理上的混乱局面。6) 监督检验机构也应该派遣现场监检人员对施工现场进行监督检查。
(2) 加强施工人员的技术培训和素质考察。保证电厂锅炉的安装质量不仅需要强有力的物质后盾, 而且还需要坚实的技术支持。施工人员的专业素质和安装技术是保证一切技术实施的关键环节, 因此, 重视对专业人员素质的要求对电厂锅炉安装而言就显得尤为重要。1) 焊工作为电厂锅炉安装的重要专业人员, 必须经过专业的培训与考核。例如, 奥运会鸟巢的建设项目对焊工的要求就十分苛刻, 焊工必须具备多年的焊接经验, 并通过专业的焊工考核, 具有相应的资格证书。2) 装配人员的专业培训。装配工作为电厂锅炉安装的特殊工种, 在锅炉安装中的重要性不言而喻。装配工要了解各个装配环节和工作流程, 并通过专门的理论学习和技术实践培训, 达到安装环节的技术标准和安装规范要求。
(3) 加强对安装过程的管理和控制。1) 做好常规检验检测工作。2) 在遵守相关规范标准的前提下, 做到严把施工质量关, 确保安装过程万无一失。3) 加强检验考核, 完善检验制度, 包括对设备、材料的检查、测验、实验、验收等。只有保证了关键工序的质量, 才能确保锅炉安装的整体质量。
(4) 电厂锅炉安装工序:1) 进行施工准备。2) 进行技术交底。3) 钢架校正。4) 组焊吊装。5) 顶板梁的吊装焊接。6) 吊装锅筒。7) 吊装顶部的过热器机箱。8) 安装顶部的连接管。9) 吊装下降管。10) 对水冷壁进行校正和组焊拍片, 在压缩空气吹扫通球试验合格后通过型钢加固。11) 吊装侧水冷壁。12) 吊装前水冷壁。13) 吊装顶棚管。14) 吊装过热器管束。15) 焊接热处理拍片。16) 吊装包墙管。17) 吊装后冷水壁。18) 密封炉膛。19) 省煤器、空预器在吹扫通球试验合格后先加固再吊装。20) 安装燃烧器。21) 安装本体管路。22) 安装汽水管路。23) 安装并调试安全阀。24) 进行锅炉整体的水压试验。25) 安装烟风煤管道。26) 安装筑炉后护板。27) 进行风压试验。28) 烘煮炉。29) 试运行72 h。30) 进行交工验收。
3 锅炉安装工作注意事项
(1) 对安装所需零部件进行质量的复检, 包括对汽包、集装制造质量的复验 (查阅质量证明资料、外部宏观检查、查阅质量证明资料及复验) 和对受压管件制造质量的复验 (必要的光谱和无损检验、内部通球、质量合格证、核对材质保证书等, 若缺陷超标不得安装) 。
(2) 对焊接接头进行机械性能试验、金相与断口检验、外观检查、无损探伤、水压试验和水处理后硬度检查等检验, 应按照规程和规范的有关规定监检质量, 监检员还应确定对无损探伤的抽查部位。
(3) 锅炉化学清理方案和措施:应通过小型试验选择化学清洗介质及控制参数, 并确定具体的方案, 方案中应规定安全保护措施并报监检组审定, 化学清洗中安装的流量、压力、分析仪表及温度都应经校验后合格。1) 对于热力系统, 化学清洗前应保证供给的清洁用水合格。2) 敷管式混凝土炉墙在正常养护期后不必单独烘炉, 锅炉的启动应在化学清洗结束后80天以内进行。3) 新炉在化学清洗后, 应在首次点火前以p H值为9~10的冲洗水对过热器进行反冲洗, 等出口的水变为无色透明后再结束。4) 在化学冲洗临时系统安装完毕后进行1.5倍的水压试验, 并保证清洗泵试运转8 h、计量泵和转动机械试运转4 h且合格。
(4) 注意自动切断装置。例如, 在引风机断电时, 自动切断全部供应和送风装置;在高低水位报警器处, 高低水位联锁保护装置应动作;在送风机断电时, 自动切断全部燃料供应装置;在炉膛负压过低或过高使负压波动超过安全许可范围时, 自动切断燃料供应装置。
(5) 钢架的吊装必须注意安全性, 应该在装立柱的4个顶端方向拴好缆风绳, 并根据吊车的起重能力计算其起吊角度和半径, 另外还要在钢架柱上绑扎木块以防钢丝绳打滑。
(6) 水冷壁应该在校正平台上校正好并组合成片后, 以25%的焊缝比例进行拍片, 然后在压缩空气吹扫通球试验合格后用型钢对其进行加固。通过吊车将水冷壁移至炉膛, 尾部用吊车溜尾, 前部用卷扬机吊挂, 缓慢吊至垂直方向, 同时利用另一卷扬机转向。待顶棚管、侧包墙管、过热器管束都吊装完毕后, 才可吊装后冷水壁。空气预热器、省煤器应该在吹扫通球试验合格后先进行加固, 然后再吊装。
(7) 至于保温材料和炉墙, 应先检查厂家技术证件并取样检验合格后方可施工。保温混凝土应先进行常温耐压强度试验和容重测验, 证实试验结果符合技术设备的标准规定后才可进行施工;炉墙耐火混凝土应该按规定配合比例设计成试块并经检验合格后再进行施工。施工时可在现场取样并进行常温耐压强度试验, 以保证施工质量。
4 结语
锅炉在电厂中的地位不言而喻, 所以保证锅炉的安装质量尤为重要。这不仅要求正确掌握锅炉的安装工艺和流程, 还要求严格按照验收规范做好锅炉的安装工作。负责安装锅炉的各个部门也要相互检查、相互配合、相互协调, 以确保锅炉安装工作得以高质量、高效率地完成。
摘要：通过对锅炉安装过程中质量监督与检验方面的讨论, 分析了锅炉安装的基本工序和安装工作中的注意事项, 由此阐明了电厂锅炉安装质量控制的重要性。
关键词：锅炉安装,质量控制,措施
参考文献
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