发电厂电气系统控制浅谈

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　　摘要：随着现代化大工业的发展，发电厂已经不是当初的简单的发电设备进化成了高端的现代化程控设备，安全系数更大，发电能力更大。尤其是火力发电厂火力发电厂的设备构成繁多，结构复杂，功能各异，使用的材料涉及范围极广。这样就要求空气控制系统高端化和精确化。机电一体化和计算机控制全面走进火力发电厂的电气控制系统。从而适应现代化、信息化、高科技化的现代化工业管理。
　　关键字：火电厂 电气控制系统 机电一体化
　　 前言： 应工业现代化的需求，我国的电源建设又一次成为电力建设的新热点，大型火力发电厂的建设已经在全国范围内广泛铺开，新建的火力发电厂广泛采用更先进的技术和更先进的设备，同时也采用更先进的管理。这样就把火力发电厂的电气系统控制推向一个更高的台阶，必须应用更为先进的电气控制系统才能满足复杂先进的设备需要和管理需要。机电一体化控制会在先进的设备里得到更好的体现。新一代的电气控制系统ECS和DCS（Distributed Control System）的一体化将成为火力发电厂的电气控制系统的主流。
　　火力发电厂电气控制系统的控制范围
　　 大家都知道，利用燃料发电的电厂叫火力发电厂。火力发电厂是由锅炉、汽轮机、发电机等主件构成的。火力发电厂应用的燃料一般有煤、石油和天然气等。其生产过程就是利用锅炉产生蒸汽，再用蒸汽冲动汽轮机，最后由汽轮机带动发电机发电。火力发电厂主要设备，如下：一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。用来提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。汽轮机：汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。用于带动发动机发电，达到火力发电的最终目的。给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。油系统设备：一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油，二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。
　　除尘设备：将燃烧过程产生的粉尘和烟雾，分解收集，达到二次利用的装置。火力发电厂的设备都在火力发电厂电气控制系统的控制范围内。
　　ECS控制系统的应用的益处
　　 1、可以使电厂主机组的集中控制实现了多机一控。目前国内众多的运行电厂，绝大多数是一个控制室控制两台机组，也有一个控制室控制一台机组的。随着电厂自动化水平的提高，近几年开始发展到三台机组一个控制室、四台机组一个控制室，甚至开始尝试更多台的机组一个控制室。使控制系统更加集中化。
　　 2、可以使电厂辅助车间系统实现了网络化集中控制。电厂除了主机即锅炉、汽轮机和发电机及相关系统外。还有许多辅助系统包括：煤处理系统、水处理系统、灰渣处理系统、燃油系统、除尘系统等。这些辅助系统往往需要一个单独的控制系统，也需要单独的控制室来控制它。ESC控制系统可以把地理位置相近和工艺性质相同的辅助系统实施集中控制。可以把十几个辅助系统的十几个控制室，缩成三个或者两个控制室。甚至把所有的辅助控制系统都整合到一起，集和成一个控制系统，大大减少了人力、物力和财力。
　　 3、ECS系统的人机界面主要基于DAS工艺流程图画面， DAS工艺流程图画面是DCS最基本的人机界面，所有被控设备、工艺参数均包括其中。ECS系统画面作为辅助画面一般从DAS工艺流程图画面菜单弹出。使操作更加简单化、智能化。
　　三、火力发电厂电气控制系统的未来发展方向
　　 从国内企业的自动化发展水平看，尽管控制技术已经达到了较高水平，但在自动控制技术的数字化、网络化、智能化、安全仪表等几方面仍有进一步的发展空间。电气控制系统的数字化的发展空间较大。网络化及各系统的无缝链接，使信息交流和再现更加通畅。智能化主要体现在优化控制软件方面，企业要开发出更加适应发电生产过程更为优化的运算模型来指导控制过程 。另外从电厂安全方面来讲，安全仪表也是非常重要的。一旦危及电厂安全的事故发生，安全仪表可以实施自动报警，使各种运转系统及时停止，保护设备免受损失，从而也把电厂损失减少到最小限度。
　　结束语：工业的现代化进程突飞猛进，要求电力的电源建设日益增多，大型的火力发电厂层出不穷，现代化的设备要求现代化的电气控制系统，要求更为快捷、集中、操作简单、智能化。我们深信一定会有更为先进的火力发电厂电气控制系统被发明和广泛利用，使我们的发电厂能更安全持续的发出更多的电能，给我们的生活带来更多的便捷和光明。
　　参考文献：1、焦邵华《大型火力发电厂电气控制系统的实现模式》
　　 2、程彦《火力发电厂电气控制系统的设计及自动准同期的研究 》电力设备2005.2
　　3、吴泽生数字化电气监控管理系统的探讨[J];电力自动化设备;2004年01期

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