前言:
電力工業是技術和資金密集型行業,建設周期長,安全性要求高,對新技術的應用有很大的拉動效果。與發達國家相比,我國的發電裝備處于較低的水平。以火電機組為例,我國火電機組普遍效率低,污染嚴重。雖經多年努力,發電煤耗已降至396g/kwh,但仍比發達國家高70~80g/kwh,這與我國以煤為主的能源資源結構極不相稱。
電力工業開發和應用新技術,并實施技術的自主化,不僅對發展我國電力工業,而且對于提高我國綜合國力,應對國際緊張局勢,保障我國的經濟發展,社會的穩定和能源的安全都十分有重要的作用。
和利時以雄厚的技術開發實力為后盾,不斷的推陳出新,每次產品都是以技術進步、系統安全為目標,迎合國際工控領域技術發展潮流,給企業發展留下寬闊的空間。自95年(長山電廠200MW機組)成功進入封閉的電力行業以來,日思進取,已經非常成功的在電力行業自動控制領域進行了四代DCS產品的應用。和利時的品牌在電力系統中越來越備受關注,這也得益于和利時的產品在近十年的時間里,控制著總裝機容量為1500萬KW的機組(100~300MW機組,不含核電站和裝機容量100MW以下機組)。
單元機組在運行過程中,爐機電之間的相互聯系密切,整個機組已成為一個較獨立的有機運行整體。因此,在控制上必須把爐機電作為一個整體進行監視和操作。鍋爐和汽機共同適應電網負荷指令的要求,共同保證有關運行參數的穩定。但是鍋爐與汽機的生產過程各有其特點,它們的動態特性有很大差異,鍋爐是一個熱慣性較大的調節對象,相對于汽機而言,它的調節過程是相當遲緩的。而且鍋爐在適應負荷調節的同時,也要保證主蒸汽溫度、壓力,給水流量、爐膛負壓等參數滿足要求。同樣,汽輪機在適應負荷要求的同時,也有它自身的一些參數值要滿足要求。從這一方面來看,在單元機組內部存在著兩個相對獨立的對象,它們既有相互關聯的一面,又有相互獨立的一面。因此,機爐必須采用協調控制方式。
隨著蒸汽參數的提高和機組容量的增大,整個機組的結構也愈加復雜。從安全和經濟的角度出發,對機組的運行調節也愈來愈高。電廠的負荷決定于用戶的需要,隨時變動的負荷將影響機組的穩定工作,這種來自外界的干擾稱為外擾。在整個電力系統中,即使部分機組在一段時間內,可以帶一定的固定負荷運行,但它們的工況也不可能完全沒有變動,而任何工況的變動又都會引起某些運行參數的變化。機組調節的任務就是對其運行工況進行及時的調整,使它們盡快地適應外界負荷的需要,又使機組所有運行參數都不超出各自的容許變動范圍,亦即在各種擾動的條件下,總要求保證安全和經濟地運行。
現代大型機組采用集散控制系統,以執行監視、檢查和調節的任務,自動控制策略是以正確的了解機組的運行特征為基礎,運行特性包括靜態特性和動態特性兩個方面。當機組運行中發生某些擾動時,哪些方面將受到影響、哪些參數發生變化,以及其變化的方向和最終的變化幅度如何,這類問題都是由機組的靜態特性所決定。至于在變化的過渡過程中參數的變化速度和波動幅度,亦即參數變量與時間的關系,則屬于動態特性研究的問題。在自動調節技術中,則要求對機組特性有定量的數字描述,亦即建立機組的數學模型。
和利時在多年的火電工程實施過程中,根據不同的對象特性,完備了爐機電一體化控制策略和方案,建立了過程對象的特征模型。根據機組的靜、動態特性在Hollias-MACS系統上應用豐富的基本算法模塊完成諸如:給水、減溫、燃燒、汽壓、協調、轉速等等控制過程。同時,在自主的仿真系統平臺上,能夠對不同對象進行全過程的監視、操作和自動控制方案仿真。
Hollias-MACS在大型火力發電機組中實現的控制功能
一、鍋爐爐膛安全監控系統(FSSS)
FSSS功能包括:燃燒器控制系統(BCS)和燃料安全系統(FSS),FSSS設計按照NFPA85C,85F