發(fā)電廠空冷系統(tǒng)及其控制-

常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院畢業(yè)制定論文PAGE 發(fā)電廠空冷系統(tǒng)及其控制田振宇〔內(nèi)蒙古電力勘測(cè)制定院呼和浩特010020〕摘要：電廠采納空冷系統(tǒng)可以大幅度降低電廠耗水，在節(jié)水方面有顯著的效益，因而空冷機(jī)組得到了越來越多的應(yīng)用。以2X200MW空冷機(jī)組為例介紹了間接空冷系統(tǒng)及其控制；以2X300MW機(jī)組為例介紹了直接空冷系統(tǒng)及其控制和運(yùn)行。關(guān)鍵詞：間接空冷直接空冷控制系統(tǒng)DCS空冷系統(tǒng)主要指汽輪機(jī)的排汽通過一定的裝置被空氣冷卻為凝結(jié)水的系統(tǒng)，它與常規(guī)濕式冷卻方式〔簡(jiǎn)稱濕冷系統(tǒng)〕的主要區(qū)別是避免了循環(huán)冷卻水在濕塔中直接與空氣接觸所帶來的蒸發(fā)、風(fēng)吹損失以及開式循環(huán)的排污損失，消除了蒸發(fā)熱、水霧及排污水等對(duì)環(huán)境造成的污染。由于空冷方式用空氣直接冷卻汽輪機(jī)排汽或用空氣冷卻循環(huán)水再間接冷卻汽輪機(jī)排汽構(gòu)成了密閉的系統(tǒng)，所以在理論上它沒有循環(huán)冷卻水的上述各種損失，從而使電廠的全廠總耗水量降低80%左右。用于電廠機(jī)組末端冷卻的空冷系統(tǒng)主要有直接空冷系統(tǒng)和間接空冷系統(tǒng)，間接空冷系統(tǒng)又分為帶表面式凝汽器和帶混合式凝汽器的兩種系統(tǒng)。三種空冷方式在國(guó)際上都得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)均成熟可靠，在國(guó)際上三種空冷方式單機(jī)容量均已達(dá)到600MW。采納空冷機(jī)組大大減少了電廠耗水，為水源的落實(shí)和項(xiàng)目的成立提供了便利條件。特別在富煤缺水地區(qū)大力發(fā)展大型空冷機(jī)組對(duì)節(jié)約水資源和電力工業(yè)可繼續(xù)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。內(nèi)蒙古地區(qū)煤資源豐富，近幾年投產(chǎn)的機(jī)組，基本都采納了空冷系統(tǒng)，而且大部分為直接空冷系統(tǒng)。目前建設(shè)的電廠空冷控制系統(tǒng)大多直接納進(jìn)機(jī)組DCS系統(tǒng)，空冷系統(tǒng)采納獨(dú)立的冗余DPU?？刂葡到y(tǒng)功能包括數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)〔DAS〕、順序控制系統(tǒng)〔SCS〕、模擬量控制系統(tǒng)〔MCS〕?？绽湎到y(tǒng)在集中控制室實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，由DCS的操作員站完成對(duì)其工藝系統(tǒng)的程序啟/停、中斷控制及單個(gè)設(shè)備的操作。間接空冷系統(tǒng)又分為帶混合式凝汽器〔海勒式〕和帶表面式凝汽器〔哈蒙式〕的兩種系統(tǒng)?；旌鲜介g接空冷系統(tǒng)工藝流程是汽輪機(jī)尾部排汽排至安裝在汽機(jī)房?jī)?nèi)的混合式凝汽器內(nèi)與噴射成水膜的循環(huán)水直接接觸冷卻，混合的冷凝水一小部分經(jīng)精處理后送至再熱系統(tǒng)，其余的經(jīng)循環(huán)水泵升壓后回至室外的空冷塔，進(jìn)入安裝在塔底部的表面式空冷凝汽器內(nèi)與空氣進(jìn)行表面式換熱冷卻，冷卻后的循環(huán)水通過水輪機(jī)或節(jié)流閥調(diào)壓后回至混合式凝汽器循環(huán)使用。混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)主要由噴射式凝汽器和空冷塔構(gòu)成。系統(tǒng)中的冷卻水是高純度的中性水，中性冷卻水進(jìn)入凝汽器直接與汽輪機(jī)排汽混合并將其冷凝，受熱后的冷卻水絕大部分由冷卻水循環(huán)泵送至空冷塔散熱器，經(jīng)與空氣對(duì)流換熱冷卻后通過調(diào)壓水輪機(jī)將冷卻水再送至噴射式凝汽器進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。空冷塔散熱器外側(cè)裝有百葉窗，百葉窗的開度可調(diào)，可控制通風(fēng)量，從而控制冷卻性能。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，關(guān)閉百葉窗，防止散熱器凍壞。系統(tǒng)特點(diǎn)：兩次換熱、凝結(jié)水與循環(huán)水混合冷卻、運(yùn)行分正壓和微正壓兩部分，因此，需要設(shè)大規(guī)模的精處理設(shè)備，與其它空冷方式相比增設(shè)了水輪機(jī)和調(diào)節(jié)閥大型設(shè)備，系統(tǒng)復(fù)雜，循環(huán)水泵必需緊靠凝汽器布置，為防止水泵汽蝕需設(shè)大型泵坑，需設(shè)大型冷卻塔，因此，基建投資高，優(yōu)點(diǎn)是年平均背壓低。帶混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是以微正壓的低壓水系統(tǒng)運(yùn)行，較易掌握。缺點(diǎn)是設(shè)備多、系統(tǒng)復(fù)雜、需要凝結(jié)水精處理裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)雜、全鋁制散熱器的防凍性能差。表面式間接空冷系統(tǒng)與常規(guī)濕冷系統(tǒng)基本相同，不同的是空冷塔代替濕冷塔。工藝流程為汽輪機(jī)尾部排汽排至安裝在汽機(jī)房?jī)?nèi)的表面式凝汽器內(nèi)，經(jīng)與循環(huán)水換熱后，由凝結(jié)水泵升壓回至再熱系統(tǒng)，換熱后的循環(huán)水回至安裝在室外空冷塔內(nèi)的表面凝汽器內(nèi)，與空氣換熱后經(jīng)循環(huán)水泵升壓，送回至汽機(jī)房?jī)?nèi)的表面式凝汽器循環(huán)使用。該系統(tǒng)由表面式凝汽器與空冷塔構(gòu)成。與常規(guī)的濕冷系統(tǒng)基本相仿，不同之處是用表面式對(duì)流換熱的空冷塔代替混合式蒸發(fā)冷卻換熱的濕冷塔，通常用不銹鋼管凝汽器代替銅管凝汽器，用堿性除鹽水代替循環(huán)水，用密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)代替開敞式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。該系統(tǒng)采納自然通風(fēng)方式冷卻，將散熱器裝在自然通風(fēng)冷卻塔中。系統(tǒng)特點(diǎn)：循環(huán)水與凝結(jié)水分為兩個(gè)系統(tǒng)，兩水質(zhì)可按各自的要求分別處理，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備少，缺點(diǎn)是因兩次換熱，熱效率相對(duì)較低，需要大量的冷卻面積、設(shè)大型冷卻塔，因此基建投資高。帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)類似于濕冷系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約廠用電，設(shè)備少，冷卻水系統(tǒng)與汽水系統(tǒng)分開，兩者水質(zhì)可按各自要求控制。缺點(diǎn)是空冷塔占地大，基建投資多，系統(tǒng)中需進(jìn)行兩次換熱，且都屬表面式換熱，使全廠熱效率有所降低。本文以2X200MW空冷機(jī)組為例，介紹海勒式間接空冷系統(tǒng)的控制。補(bǔ)水流量、凝汽器水位、凝汽器真空、貯水箱水位、凝汽器噴咀前后差壓、循環(huán)水泵出口壓力、水輪機(jī)入口、出口壓力、扇形段頂部壓力、扇形段出口水溫、扇形段百葉窗開度、塔內(nèi)溫度、排汽溫度。凝汽器水位控制：熱力系統(tǒng)中的汽水損失、系統(tǒng)泄漏等，均可引起凝汽器水位的變化。運(yùn)行中要維持凝汽器水位在一定范圍內(nèi)。系統(tǒng)總壓力〔或豎管壓力〕控制：海勒式間接空冷系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)處于微正壓運(yùn)行狀態(tài)。在每一扇形段的頂部安裝一根豎管。正常運(yùn)行時(shí)豎管的水位是通過水輪機(jī)〔或節(jié)流閥〕的調(diào)節(jié)來完成。在調(diào)節(jié)水輪機(jī)〔或節(jié)流閥〕的同時(shí)，相應(yīng)控制了凝汽器噴咀前后差壓，即控制了進(jìn)入凝汽器的冷卻水量。循環(huán)水泵的控制：循環(huán)水泵及其出口閥按照程序啟停。正常時(shí)兩臺(tái)循環(huán)水泵同時(shí)運(yùn)行。水輪機(jī)〔或節(jié)流閥〕的控制：水輪機(jī)的作用，一是回收能量，二是調(diào)節(jié)系統(tǒng)總壓力〔或豎管壓力〕及凝汽器噴咀前后差壓。節(jié)流閥作為備用，水輪機(jī)故障時(shí)切換至節(jié)流閥。百葉窗控制：控制百葉窗的目的是改變其開度，從而調(diào)節(jié)散熱器的通風(fēng)量，達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻水溫的作用。在冬季，關(guān)閉百葉窗可以保護(hù)散熱器免遭凍壞?？绽渌刃味慰刂疲赫麄€(gè)空冷塔中的散熱器分成六個(gè)扇形段，運(yùn)行中依據(jù)大氣溫度調(diào)整扇形段投入的數(shù)量，獲得在不同負(fù)荷時(shí)的較好的冷卻效果。貯水箱水位控制：在空冷系統(tǒng)停運(yùn)或凝汽器水位過高時(shí)，將扇形段冷卻水排至貯水箱。補(bǔ)水閥控制：當(dāng)凝汽器水位低于設(shè)定值時(shí)，開啟補(bǔ)水閥向凝汽器補(bǔ)水。電廠直接空冷系統(tǒng)是汽機(jī)的排汽直接用空氣冷卻，汽機(jī)排出的飽和蒸汽經(jīng)排汽管道排至安排在室外的空冷凝汽器中，冷凝后的凝結(jié)水，經(jīng)凝結(jié)水泵升壓后送至汽機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)，最后送至鍋爐。電廠直接空冷系統(tǒng)主要包括以下系統(tǒng)：空冷凝汽器〔ACC，Aircooledcondenser〕、空氣供給系統(tǒng)、汽輪機(jī)排汽管道系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、空冷凝汽器清洗系統(tǒng)、空冷凝汽器平臺(tái)及土建支撐。蒸汽從汽輪機(jī)出來，經(jīng)過蒸汽管道流向空冷凝汽器，由蒸汽分配管道向空冷冷凝器分配蒸汽。目前直接空冷凝汽器大多采納矩形翅片橢園管芯管的雙排、三排管和大口徑蛇形翅片的單排管。空冷凝汽器由順流管束和逆流管束兩部分組成。順流管束是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝75%～80%的蒸汽，在順流管束中，蒸汽和凝結(jié)水是同方向移動(dòng)的。設(shè)置逆流管束主要是為了能夠比較順暢地將系統(tǒng)內(nèi)的空氣和不凝結(jié)氣體排出，避免運(yùn)行中在空冷凝汽器內(nèi)的某些部位形成死區(qū)、冬季形成凍結(jié)的狀況，在逆流管束中，氣體和凝結(jié)水是反方向移動(dòng)的。冷凝所需要的冷空氣由軸流冷卻風(fēng)機(jī)從大氣中吸入，并吹向換熱器翅片。風(fēng)機(jī)采納變頻控制，系統(tǒng)可通過控制啟停風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)和對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整來控制進(jìn)風(fēng)量，能靈活的適應(yīng)機(jī)組變工況運(yùn)行，并且起到很好的防凍作用。抽真空系統(tǒng)由3X100%水環(huán)真空泵組成。泵連接逆流管束的的頂部和主排汽管道。在啟動(dòng)的時(shí)候，不凝氣體在抽真空系統(tǒng)中被壓縮，并排到大氣中。在部分排汽支管道上設(shè)置蒸汽隔離閥〔啟動(dòng)排不設(shè)蒸汽隔離閥〕，當(dāng)冬季汽輪機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行或啟動(dòng)時(shí)，切斷某幾個(gè)散熱端的閥門，將熱量集中在剩余的散熱端中，增加熱負(fù)荷達(dá)到防凍目的。為防止灰塵附著凝汽器翅片影響系統(tǒng)散熱效果，設(shè)立沖洗系統(tǒng)，沖洗系統(tǒng)由沖洗水泵以及管道閥門組成。為減少系統(tǒng)容積，大型機(jī)組的空冷凝汽器一般布置在緊靠汽機(jī)房A列柱外的平臺(tái)上。為適應(yīng)機(jī)組變工況運(yùn)行和維護(hù)，空冷凝汽器被分為幾組，每組由相同冷卻單元組成，每個(gè)冷卻單元由“人〞型的冷卻器排架構(gòu)成，每個(gè)冷卻單元下面設(shè)一臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)。直接空冷系統(tǒng)為一次冷卻，直接空冷系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有：不需中間換熱介質(zhì)，換熱溫差大，冷凝效果好；冬季防凍措施比較靈活可靠；占地少；節(jié)省投資。不夠之處是：汽輪機(jī)背壓變幅大；真空系統(tǒng)龐大；風(fēng)機(jī)群噪聲大；廠用電高。本文以2X300MW空冷機(jī)組為例，介紹直接空冷系統(tǒng)的控制。排汽壓力、環(huán)境溫度、大氣壓力、風(fēng)速風(fēng)向、凝結(jié)水溫度、抽氣溫度、抽氣壓力、排汽管道凝結(jié)水收集裝置液位、閥門位置顯示和控制、空冷風(fēng)機(jī)變頻控制、抽真空系統(tǒng)、ACC清洗系統(tǒng)控制系統(tǒng)通過控制啟停風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)和改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來改變通過冷凝器換熱片的空氣流量，從而控制ACC性能。三個(gè)壓力傳感器測(cè)量排汽管道壓力。在正常運(yùn)行時(shí)，排汽壓力是主控制變量?？刂葡到y(tǒng)通過排汽壓力控制變頻風(fēng)機(jī)，當(dāng)排汽壓力改變時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速也改變，以確保提前設(shè)定的運(yùn)行工況。ACC的壓力控制器和抽氣溫度控制器/凝結(jié)水溫度控制器聯(lián)合工作。如果壓力是主控變量，溫度控制器最小選擇器被啟動(dòng)。一旦實(shí)際測(cè)得的溫度降到設(shè)定值以下，這一排的溫度控制器會(huì)覆蓋壓力控制器的信號(hào)，轉(zhuǎn)為溫度控制。其他排只要是凝結(jié)水/抽氣溫度還沒有到達(dá)設(shè)定值之下，仍然是壓力控制。每個(gè)覆蓋行為都會(huì)顯示在人機(jī)界面上。當(dāng)排汽壓力是主控制變量時(shí)，只要其在設(shè)定值范圍內(nèi)，控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。為了避免單個(gè)單元凝結(jié)水過冷，控制變量排汽壓力能自動(dòng)被凝結(jié)水溫度/抽氣溫度取代。在溫度控制模式下，依據(jù)抽氣溫度和凝結(jié)水管道的凝結(jié)水溫度來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。檢測(cè)環(huán)境溫度可以保護(hù)ACC不被凍結(jié)。在更差的工況，風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉，然后關(guān)閉各別的蒸汽隔離閥以減少換熱面積。為了強(qiáng)化系統(tǒng)監(jiān)控，在冬季寒冷期，系統(tǒng)運(yùn)行必需為自動(dòng)控制。在冬季運(yùn)行中如出現(xiàn)異常，控制系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出指令，調(diào)整運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出警報(bào)，提請(qǐng)運(yùn)行人員注意。每臺(tái)300MW機(jī)組共30臺(tái)變頻控制柜，負(fù)責(zé)控制空冷機(jī)組30臺(tái)風(fēng)機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。其中控制逆流管束單元風(fēng)機(jī)變頻柜6臺(tái)，控制順流管束單元風(fēng)機(jī)變頻柜24臺(tái)。該控制裝置具有調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的功能，并具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種控制方式。當(dāng)在手動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)，可以通過空冷平臺(tái)的就地按鈕對(duì)風(fēng)機(jī)手動(dòng)啟停。也可以通過控制柜上變頻器操作面板對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制以及變頻器參數(shù)的設(shè)定。當(dāng)在自動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)，變頻器投入運(yùn)行，在集中控制室可以自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的最正確運(yùn)行狀態(tài)。由集中控制室輸出頻率控制信號(hào)對(duì)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，變頻控制柜反饋電流和頻率信號(hào)送入集中控制室。在每種運(yùn)行模式〔手動(dòng)/自動(dòng)，夏季，冬季，壓力控制，溫度控制〕下，ACC都有運(yùn)行級(jí)別：?jiǎn)?dòng)準(zhǔn)備、啟動(dòng)運(yùn)行、正常運(yùn)行、低負(fù)荷運(yùn)行、關(guān)閉運(yùn)行、非正常運(yùn)行、緊急運(yùn)行。在“手動(dòng)〞模式下，整個(gè)系統(tǒng)完全手動(dòng)運(yùn)行，這種模式僅在調(diào)試和測(cè)試時(shí)使用，更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式是自動(dòng)運(yùn)行。ACC啟動(dòng)前提：管道伴熱運(yùn)行〔僅在冬季〕、汽輪機(jī)密封系統(tǒng)已運(yùn)行、補(bǔ)水系統(tǒng)在運(yùn)行、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)準(zhǔn)備運(yùn)行、汽輪機(jī)真空破壞閥關(guān)閉、抽氣泵啟動(dòng)、主凝汽器系統(tǒng)啟動(dòng)夏季啟動(dòng)模式是環(huán)境溫度高于+2℃。在夏季啟動(dòng)時(shí)，要打開所有的蒸汽隔離閥。ACC的啟動(dòng)在汽輪機(jī)旁路運(yùn)行方式下實(shí)現(xiàn)。啟動(dòng)汽輪機(jī)旁路操作至25%流量。慢慢地增加汽輪機(jī)排汽流量直到殘留氣體已被抽真空系統(tǒng)從ACC中抽走。檢測(cè)排汽管道壓力，避免壓力增加并接近背壓報(bào)警/跳閘值。依次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，檢測(cè)所有風(fēng)機(jī)已啟動(dòng)并且沒有報(bào)警產(chǎn)生。只要是正常運(yùn)行工況，則穩(wěn)定增加蒸汽流量，直到穩(wěn)定運(yùn)行。冬季啟動(dòng)模式是環(huán)境溫度低于或等于+2℃。在冬季啟動(dòng)，必需關(guān)閉蒸汽隔離閥。ACC的啟動(dòng)是在汽輪機(jī)旁路運(yùn)行方式下實(shí)現(xiàn)的。逐漸增加ACC的蒸汽流量，直到ACC中的剩余空氣由抽氣系統(tǒng)排出為止。檢查排汽管道壓力以避免壓力增加到背壓警報(bào)/跳閘值。緩慢增大蒸汽容積流量約至13%，并檢查相關(guān)參數(shù)。然后逐漸增加蒸汽流量，接近到16%、32%的容積流量。順序打開蒸汽隔離閥、依次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，直到穩(wěn)定運(yùn)行。合計(jì)到管束受凍的危險(xiǎn)，冬季啟動(dòng)要比夏季更為苛刻。冬季啟動(dòng)應(yīng)盡可能快地達(dá)到最小蒸汽流量。ACC系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，控制程序從汽輪機(jī)旁路運(yùn)行模式切換到汽輪機(jī)運(yùn)行模式，ACC控制系統(tǒng)自動(dòng)由汽輪機(jī)運(yùn)行的壓力設(shè)定值取代汽輪機(jī)旁路運(yùn)行的壓力設(shè)定值。滿負(fù)荷正常運(yùn)行不同意關(guān)閉蒸汽隔離閥。如果汽輪機(jī)的輸出降低，則降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。只要一排冷凝器的所有風(fēng)機(jī)都關(guān)閉，則這一排在自然通風(fēng)模式。自然通風(fēng)模式是非控制運(yùn)行模式，是不同意的，特別在冬季?？刂葡到y(tǒng)將關(guān)閉這一排的蒸汽隔離閥。隨著汽輪機(jī)負(fù)荷的增加，蒸汽隔離閥以相反的順序打開。在低負(fù)荷時(shí)，蒸汽隔離閥的打開與排汽管道壓力的設(shè)定值和所有運(yùn)行的風(fēng)機(jī)的總的轉(zhuǎn)速是互相連鎖的。自動(dòng)關(guān)閉ACC的動(dòng)作如下：迅速降低汽輪機(jī)的排汽輸出；60、50、40、30、20排自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)和關(guān)閉蒸汽隔離閥；降低10排的蒸汽直到10排的所有風(fēng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉；停止蒸汽輸出；停止ACC。手動(dòng)關(guān)閉抽真空系統(tǒng)；關(guān)閉真空單元的抽氣閥；所有其它的閥門堅(jiān)持打開大約30分鐘；關(guān)閉高壓清洗水泵；放干高壓清洗水泵的配水管〔冬季時(shí)〕。凝結(jié)水液位控制器要繼續(xù)運(yùn)行30分鐘，以防止在所有的風(fēng)機(jī)關(guān)閉后殘留的蒸汽凝結(jié)后的凝結(jié)水導(dǎo)致液位升高。經(jīng)過一段延時(shí)，關(guān)閉液位控制系統(tǒng)。在完成以上程序后，ACC不再運(yùn)行。清洗系統(tǒng)必需手動(dòng)關(guān)閉。在冬季，逆流管束的上部分會(huì)產(chǎn)生一層薄冰，這層薄冰會(huì)積存更多的冰，并形成一個(gè)很大的障礙物。每排冷凝器的逆流管束在冬季的時(shí)候應(yīng)該被加熱以溶解這層薄冰。通過程序分組控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，調(diào)節(jié)空冷凝汽器的進(jìn)風(fēng)量，在環(huán)境氣溫低于某一定值時(shí)，冷卻單元的風(fēng)機(jī)可自動(dòng)減速、停運(yùn)或反轉(zhuǎn)，控制凝結(jié)水的溫度降低。只要環(huán)境溫度<-2℃加熱程序馬上啟動(dòng)。這時(shí)，一排的逆流管束風(fēng)機(jī)以提前設(shè)定的時(shí)間減速并停止，逆流風(fēng)機(jī)停止后，又重新以25%的速度反轉(zhuǎn)，順流風(fēng)機(jī)繼續(xù)以恒速轉(zhuǎn)動(dòng)。在提前設(shè)定的時(shí)間一過，逆流風(fēng)機(jī)反運(yùn)行停止，重新回到正常運(yùn)行狀態(tài)。下一排也是同樣的順序。逆流管束也可以由增加內(nèi)部蒸汽負(fù)荷或從下一排來的熱空氣加熱。當(dāng)環(huán)境溫度<-2℃,并且抽氣溫度/凝結(jié)水溫度非主控變量時(shí)，加熱程序就會(huì)被周期執(zhí)行。當(dāng)環(huán)境溫度〉+2℃或凝結(jié)水溫度/抽氣溫度變?yōu)橹骺刈兞?，加熱程序就馬上結(jié)束。在正常運(yùn)行模式，風(fēng)機(jī)振動(dòng)開關(guān)動(dòng)作將跳閘相應(yīng)的風(fēng)機(jī)。如果由于振動(dòng)開關(guān)動(dòng)作導(dǎo)致了風(fēng)機(jī)跳閘，控制室不能直接再啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。必需在就地進(jìn)行故障檢測(cè)，確認(rèn)故障原因后并且檢查空氣供應(yīng)單元可正常運(yùn)行，振動(dòng)開關(guān)才干復(fù)位。振動(dòng)開關(guān)復(fù)位后，操作員才干在控制室重新啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。當(dāng)真空泵運(yùn)行故障，備用泵切換為主泵運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行模式時(shí)，防凍保護(hù)才有效。當(dāng)抽氣溫度控制器是有效時(shí)，只要溫度還沒有達(dá)到設(shè)定值，這排逆流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將被降低。如果抽氣溫度<MIN1，則顯示報(bào)警；如果抽氣溫度<MIN2，順流風(fēng)機(jī)減速，逆流風(fēng)機(jī)減到最小值，如果逆流風(fēng)機(jī)停止，延時(shí)一段時(shí)間后關(guān)閉蒸汽隔離閥。當(dāng)某排的凝結(jié)水溫度降到設(shè)定值以下，則相應(yīng)的順流風(fēng)機(jī)減速。一旦某排的所有風(fēng)機(jī)被關(guān)掉，整排都運(yùn)行在自然通風(fēng)的運(yùn)行模式下，控制系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉相應(yīng)排的蒸汽隔離閥組〔僅在冬季〕。如果汽輪機(jī)的負(fù)荷增加，并且排汽壓力超過設(shè)定值，與之接近的蒸汽隔離閥被重新打開〔最后關(guān)閉的〕。隨著汽輪機(jī)負(fù)荷的增加，一排一排又被重新投入運(yùn)行。如果實(shí)際的蒸汽流量比同意的最小流量小，啟動(dòng)排會(huì)關(guān)掉風(fēng)機(jī)直到所有的風(fēng)機(jī)不再運(yùn)行，這就意味著工作在自然通風(fēng)模式。當(dāng)有凍結(jié)狀況可能發(fā)生時(shí)，不受ACC控制〔靠自然通風(fēng)〕的運(yùn)行是不同意的。必需增加蒸汽流量，否則由于內(nèi)部可能結(jié)冰，存在著損壞管束的危險(xiǎn)。隨著電廠直接空冷技術(shù)的發(fā)展，電廠直接空冷技術(shù)在我國(guó)北方地區(qū)的應(yīng)用越來越多，也積存了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，特別是嚴(yán)寒季節(jié)的防凍問題也得到了很好的解決。直接空冷可通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或停運(yùn)風(fēng)機(jī)或使風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)空冷凝汽器的進(jìn)風(fēng)量或直至吸熱風(fēng)來防止空冷凝汽器凍結(jié)，調(diào)節(jié)相對(duì)靈活，效果好，并已有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)是一個(gè)水資源缺乏的國(guó)家，淡水資源尤其匱乏，直接空冷技術(shù)在節(jié)約用水、降低耗水量、降低能耗等方面發(fā)揮著不可替代的優(yōu)勢(shì)，它將是我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)發(fā)展的必行之路。在水資源日益緊張、水價(jià)不斷提升、環(huán)保要求等問題的日益特別，直接空冷系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)越性也就更加特別。作者簡(jiǎn)介：田振宇，男，1965年12月出生，工學(xué)碩士，高級(jí)工程師。1988年7月畢業(yè)于西安交通大學(xué)，1991年3月畢業(yè)于華北電力學(xué)院北京研究生部，1991年4月至今在內(nèi)蒙古電力勘測(cè)制定院熱控室工作，現(xiàn)副主任兼專業(yè)工程師。通信地址：呼和浩特市錫林南路209號(hào)內(nèi)蒙古電力勘測(cè)制定院熱控室。給水泵RB邏輯的探討劉建偉〔河北大唐國(guó)際唐山熱電公司〕摘要：通過給水泵RB邏輯在電廠實(shí)際運(yùn)行中的完善過程分析，顯示DCS控制系統(tǒng)初始制定不符合生產(chǎn)實(shí)際工況時(shí)，進(jìn)行優(yōu)化修改的必要性與可行性。關(guān)鍵詞：RUNBACK給水泵優(yōu)化完善1某電廠機(jī)組概況某電廠新建300MW一號(hào)機(jī)組，上海鍋爐廠生產(chǎn)型亞臨界，自然循環(huán)鍋爐，一次中間再熱，四角切圓燃燒，正壓直吹式制粉系統(tǒng)。配備五臺(tái)北京電力設(shè)備修造廠ZGM95型中速輥盤式磨煤機(jī)，四臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用。給煤機(jī)采納沈陽施道克的EG24590型電子稱重式給煤機(jī)。汽機(jī)為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的型雙缸雙排汽，抽汽供熱機(jī)組。鍋爐側(cè)主要輔機(jī)包括：兩臺(tái)離心式一次風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)軸流式動(dòng)葉可調(diào)引風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)軸流式動(dòng)葉可調(diào)送風(fēng)機(jī)。機(jī)組給水系統(tǒng)配備了2臺(tái)50%容量的汽動(dòng)給水泵和1臺(tái)50%容量的電動(dòng)給水泵。正常工況兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，電泵備用。2RB邏輯簡(jiǎn)介2.1RB觸發(fā)邏輯原始制定原邏輯制定中包括四種輔機(jī)跳閘將觸發(fā)RB功能：送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、給水泵。下面以送風(fēng)機(jī)為例介紹初始RB邏輯制定。圖1送風(fēng)機(jī)RB觸發(fā)正常工況下，協(xié)調(diào)控制功能投入，機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷指令大于RB目標(biāo)負(fù)荷〔定值為180MW〕，兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，當(dāng)一臺(tái)送風(fēng)機(jī)因故障跳閘后，功能塊“EOR〞〔此功能塊的作用是輸入相同時(shí)，輸出為0；輸入不同時(shí)，輸出為1〕輸出由0變?yōu)?，RS觸發(fā)器輸出變?yōu)?，RB動(dòng)作，機(jī)組減負(fù)荷。RB功能有兩個(gè)閉鎖條件，一是機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷指令小于RB目標(biāo)負(fù)荷〔定值為155MW〕；二是為運(yùn)行人員設(shè)手動(dòng)將RB功能切除。初始制定中，吸風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)的邏輯制定與送風(fēng)機(jī)完全相同，但給水泵因其正常工況時(shí)兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，一臺(tái)電泵備用，與其它三個(gè)輔機(jī)略有不同，后面將專門介紹。2.2RB觸發(fā)之后的動(dòng)作當(dāng)機(jī)組RB觸發(fā)之后，控制系統(tǒng)進(jìn)行一系列的動(dòng)作，以便實(shí)現(xiàn)快速降負(fù)荷，維持機(jī)組穩(wěn)定的目的，主要是這樣幾個(gè)方面：1〕機(jī)組由爐跟機(jī)協(xié)調(diào)控制方式迅速切為機(jī)跟爐協(xié)調(diào)控制方式，由鍋爐主控負(fù)責(zé)調(diào)整負(fù)荷，迅速減少燃料量，汽機(jī)主控負(fù)責(zé)調(diào)整汽壓，維持機(jī)前壓力為設(shè)定值，確保機(jī)組的安全；2〕機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷指令自動(dòng)設(shè)為RB目標(biāo)負(fù)荷，機(jī)組降負(fù)荷率切為RB負(fù)荷速率，其中RB目標(biāo)負(fù)荷均為150MW，為額定負(fù)荷的50%，負(fù)荷速率則依據(jù)觸發(fā)RB的輔機(jī)來決定：一次風(fēng)機(jī)和給水泵RB為50MW/min，送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)RB為40MW/min；3〕按照保留運(yùn)行中最底層兩臺(tái)磨煤機(jī)的原則，將其他運(yùn)行磨以10S間隔跳掉，以達(dá)到快減燃料的目的；4〕RB觸發(fā)之后發(fā)出180S的脈沖超弛信號(hào)，關(guān)閉一、二級(jí)過熱減溫器噴水調(diào)整門，防止由于負(fù)荷快速下降造成主蒸汽溫度過低；5〕如果是由并列運(yùn)行的送〔引〕風(fēng)機(jī)，一臺(tái)跳閘后觸發(fā)的RB，將發(fā)出10秒脈沖，自動(dòng)使運(yùn)行送〔引〕機(jī)動(dòng)葉指令超弛增加到80%，以維持機(jī)組RB時(shí)的瞬間工況。3給水泵RB邏輯優(yōu)化完善過程上文提到給水泵的RB觸發(fā)邏輯應(yīng)與其他三個(gè)輔機(jī)不同，且在初始制定中也已注意到了這個(gè)問題，但并不完善，不符合運(yùn)行實(shí)際狀況。經(jīng)過分析研究后，進(jìn)行了修改，下面是整個(gè)優(yōu)化完善過程。3.1初始制定中給水泵RB觸發(fā)邏輯分析首先對(duì)最初的邏輯進(jìn)行一下分析，可以發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，以方便制訂優(yōu)化目標(biāo)以及具體實(shí)施方案。如圖所示：圖2初給水泵RB觸發(fā)邏輯

在協(xié)調(diào)投入，且負(fù)荷指令大于RB目標(biāo)負(fù)荷時(shí)，假設(shè)兩臺(tái)汽泵運(yùn)行、電泵停止，任一臺(tái)汽泵跳閘后，“EOR〞功能塊出口變?yōu)?，馬上觸發(fā)RB；假設(shè)任意一臺(tái)汽泵和一臺(tái)電泵運(yùn)行〔EOR功能塊的出口為常1，電泵停止信號(hào)為0〕，如果電泵跳閘停止，則RB觸發(fā)；當(dāng)機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷指令小于RB目標(biāo)負(fù)荷或者RB功能手動(dòng)切除后，給水泵RB不會(huì)動(dòng)作。仔細(xì)推敲，可以看出，這個(gè)邏輯是不完善的。首先當(dāng)任意一臺(tái)汽泵和電泵運(yùn)行時(shí)，汽泵跳閘不會(huì)觸發(fā)RB：“電泵停止〞信號(hào)一直為“0〞，一臺(tái)汽泵運(yùn)行，一臺(tái)汽泵備用，當(dāng)運(yùn)行汽泵跳閘后，功能塊“EOR〞的出口也變成“0〞，與門“AND〞的出口不發(fā)生變化，不會(huì)觸發(fā)RB；其次，正常運(yùn)行中，兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，一臺(tái)電泵備用時(shí)，只要汽泵一跳閘，就會(huì)馬上發(fā)生RB動(dòng)作，機(jī)組減少50%負(fù)荷，那么，是不是存在電泵迅速聯(lián)啟，彌補(bǔ)一臺(tái)汽泵跳閘后的給水流量要求，維持機(jī)組原有工況不變的可能呢？3.2RB邏輯完善的目標(biāo)及可行性分析通過上述分析，已經(jīng)可以看出，給水泵的RB邏輯有必要進(jìn)行修改優(yōu)化。優(yōu)化的目標(biāo)主要是：1〕在現(xiàn)有功能基礎(chǔ)上，增加一臺(tái)汽泵運(yùn)行和一臺(tái)電泵運(yùn)行時(shí)，汽泵跳閘后觸發(fā)RB功能；2〕實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，一臺(tái)汽泵跳閘后，等待電泵聯(lián)啟的功能：即電泵聯(lián)啟成功，則RB功能不觸發(fā)，不成功則繼續(xù)觸發(fā)RB。關(guān)于第一個(gè)目標(biāo)只需增加相關(guān)邏輯即可，而第二個(gè)目標(biāo)則需要先進(jìn)行可行性分析之后，方可實(shí)施。下面是依據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況和其他相關(guān)控制邏輯的研究得到的一些信息：1〕正常運(yùn)行中，電泵處于備用狀態(tài)，為了提升在異常工況下的啟動(dòng)速度，其出口電動(dòng)門是打開的，依靠出口逆止門進(jìn)行系統(tǒng)隔絕；2〕電泵給水泵依靠改變液力耦合器的勺管位置進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)電泵處于備用狀態(tài)時(shí)，電泵勺管指令自動(dòng)跟蹤汽動(dòng)給水泵的調(diào)速指令，緊急狀況下，電泵啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)速迅速上升，達(dá)到工作狀態(tài)；3〕電動(dòng)給水泵的前置泵與主泵聯(lián)軸，經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)啟動(dòng)指令發(fā)出后，啟動(dòng)反饋在2秒鐘內(nèi)便會(huì)返回。綜上所述，可以得出結(jié)論：當(dāng)電動(dòng)給水泵處于優(yōu)良備用狀態(tài)，且啟動(dòng)條件具備時(shí)，能夠在汽泵跳閘后最短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，并迅速提升轉(zhuǎn)速，滿足鍋爐供水量的要求。3.3經(jīng)過修改完善后的給水泵RB邏輯分析經(jīng)過分析確認(rèn)后，利用小修的機(jī)會(huì)對(duì)邏輯進(jìn)行了修改，如圖所示。關(guān)于修改后的邏輯我們進(jìn)行一下分析，看是否實(shí)現(xiàn)了上文中提到需要完善的功能。圖3修改之后的給水泵RB邏輯圖1〕一電一汽運(yùn)行，任意泵跳閘后，馬上觸發(fā)RB〔這部分功能由標(biāo)注的紅色部分來完成〕：當(dāng)1號(hào)汽泵和電泵同時(shí)運(yùn)行，2號(hào)汽泵停止時(shí)，“1號(hào)汽泵事故停〞信號(hào)為0，“2號(hào)汽泵事故停〞信號(hào)為1，“電泵停〞為0，這樣“EOR013〞功能塊后為0，延時(shí)“TP014〞功能塊后為1，此時(shí)“協(xié)調(diào)投入〞和“負(fù)荷指令大于給水泵RB目標(biāo)負(fù)荷〞信號(hào)均為1。假設(shè)電泵跳閘，則“電泵停〞信號(hào)為1，“1號(hào)汽泵事故停信號(hào)〞仍為0，則“EOR013〞功能塊輸出由0變?yōu)?，“A012〞塊的四個(gè)輸入信號(hào)均為1，則其輸出為1，通過或門“OR005“觸發(fā)RB；假設(shè)1號(hào)汽泵跳閘，則“1號(hào)汽泵事故停〞信號(hào)變?yōu)?，“電泵停〞信號(hào)仍為0，異或功能塊“EOR013〞輸出為1，與門“A012〞塊的四個(gè)輸入信號(hào)均為1，輸出為1，或門“OR005〞出口為1，觸發(fā)給水泵RB。同樣，當(dāng)電泵與2號(hào)汽泵同時(shí)運(yùn)行，1號(hào)汽泵停止，如發(fā)生電泵跳閘或2號(hào)汽泵跳閘一樣會(huì)觸發(fā)RB。圖4一電一汽運(yùn)行RB步序圖2〕兩臺(tái)汽泵運(yùn)行時(shí)，任一臺(tái)汽泵跳閘，將等待電泵聯(lián)啟，成功，不觸發(fā)RB；不成功則繼續(xù)觸發(fā)RB。這部分功能由圖中所示的綠色部分來完成：當(dāng)兩臺(tái)汽泵運(yùn)行，電泵停止時(shí)，“電泵停〞信號(hào)為1，“1號(hào)汽泵事故停〞和“2號(hào)汽泵事故停〞信號(hào)均為0。如果1號(hào)汽泵跳閘，“1號(hào)汽泵事故停〞信號(hào)由0變1，異或功能塊“EOR010〞輸出為1，這時(shí)面臨兩個(gè)選擇，如果電泵投入備用，說明電泵具備聯(lián)啟功能，于是延時(shí)功能塊“TP011〞開始記時(shí)。3秒內(nèi)，假設(shè)電泵聯(lián)啟成功，也就是“電泵停〞信號(hào)由1變?yōu)?，那么與門“A009〞的第一個(gè)輸入將變?yōu)?，即使3秒后，第二個(gè)輸入變?yōu)?，“A009〞的輸出仍然為0，給水泵RB將不會(huì)觸發(fā)；如果電泵系統(tǒng)有故障而未投備用，那么與門“A001〞的第一個(gè)輸入為1，兩臺(tái)汽泵事故停后的異或功能塊“EOR010〞的輸出將不再延時(shí)，而直接送到“A002〞的另一個(gè)輸入端，“A002〞的輸出變?yōu)?，通過或門“OR003〞和與門“A004〞〔另兩個(gè)輸入為協(xié)調(diào)投入和負(fù)荷指令大于給水泵RB目標(biāo)負(fù)荷，此時(shí)均為1〕，送到“OR005〞的輸入端，從而觸發(fā)RB。其步序如圖5所示。圖5兩臺(tái)汽泵運(yùn)行RB步序圖3.4修改后的靜態(tài)試驗(yàn)給水泵RB觸發(fā)邏輯修改之后需進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)。通過強(qiáng)制手段使兩臺(tái)汽泵具備掛閘條件，由運(yùn)行人員手動(dòng)掛閘，確認(rèn)兩臺(tái)汽泵給水泵處于運(yùn)行狀態(tài)；強(qiáng)制機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)投入，強(qiáng)制機(jī)組負(fù)荷指令大于給水泵RB目標(biāo)負(fù)荷；電泵置試驗(yàn)位，并強(qiáng)制啟動(dòng)條件滿足；投入RUNBACK功能。依據(jù)修改后的給水泵RB觸發(fā)邏輯所具備的功能，模擬運(yùn)行工況進(jìn)行逐項(xiàng)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后，得到結(jié)論：修改后的給水泵RB觸發(fā)邏輯，既保留了原有功能，又實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化完善目標(biāo)，動(dòng)作結(jié)果正確，動(dòng)作過程可靠。4結(jié)束語給水泵RB邏輯完善的意義就在于既確保了一臺(tái)電泵與一臺(tái)汽泵并列運(yùn)行時(shí)，任意一臺(tái)泵跳閘，都會(huì)發(fā)生給水泵動(dòng)作，使機(jī)組負(fù)荷迅速下降，確保機(jī)組的安全穩(wěn)定；同時(shí)，又確保了兩臺(tái)汽泵并列運(yùn)行時(shí)，如果電泵堅(jiān)持著優(yōu)良的備用狀態(tài)，能夠在任一汽泵跳閘后，迅速聯(lián)啟，維持機(jī)組的原運(yùn)行狀態(tài)，避免了機(jī)組降出力，減少了對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷擾動(dòng)。參照文獻(xiàn)：1、《火電廠過程控制》張欒英孫萬云編著中國(guó)電力出版社，2000年7月2、《火電廠開關(guān)量控制技術(shù)及應(yīng)用》李江邊立秀何同祥編著中國(guó)電力出版社，2000年7月3、《熱工自動(dòng)控制設(shè)備》孔元發(fā)編著水利電力出版社，19934、《火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊(cè)》中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)機(jī)械工業(yè)出版社，2000發(fā)電廠自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見問題及解決方法馬曉虎〔新疆華電葦湖梁發(fā)電有限責(zé)任公司〕摘要：目前電廠機(jī)組正在向大容量、超臨界和超超臨界發(fā)展，機(jī)組參數(shù)和監(jiān)視點(diǎn)越來越多，機(jī)組的自動(dòng)化水平要求日益提升，本文對(duì)發(fā)電廠自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中全程給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的水位準(zhǔn)確測(cè)量、減溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)中純滯后及磨煤機(jī)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)的解耦等共性問題的解決方法進(jìn)行探討。關(guān)鍵字：SMITH預(yù)估器水位測(cè)量補(bǔ)償解耦大容量、高參數(shù)、高效率的大機(jī)組是現(xiàn)代化電廠的發(fā)展方向，而大機(jī)組目前普遍采納DCS控制系統(tǒng)現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)組分散控制系統(tǒng)已經(jīng)是一種標(biāo)準(zhǔn)模式，在DCS系統(tǒng)的熱工控制中全程給水自動(dòng)調(diào)節(jié)、主汽溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，磨煤機(jī)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)等調(diào)節(jié)系統(tǒng)在DCS系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成中占有相當(dāng)?shù)谋戎兀@些自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投入對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常重要，但是目前的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中存在一些共性問題，影響到自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投入，下面提出一些共性問題及供參照的解決方案：1給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題及解決方案：鍋爐汽包水位的測(cè)量在電廠中非常重要，鍋爐汽包水位太高，將使蒸汽帶水量增加，蒸汽品質(zhì)變壞，導(dǎo)致過熱器結(jié)垢，使管壁超溫爆管，以及汽輪機(jī)通流部分結(jié)垢，熱效率下降，嚴(yán)重的滿水將導(dǎo)致汽輪機(jī)遭受水擊，使汽輪機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞，而汽包水位太低將引起鍋爐爐管爆炸。因此在鍋爐運(yùn)行過程中，鍋爐水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。125MW機(jī)組的水位控制系統(tǒng)一般制定為全程控制系統(tǒng)，鍋爐負(fù)荷從0--100℅均能實(shí)現(xiàn)汽包水位的自動(dòng)控制，為適應(yīng)機(jī)組的運(yùn)行方式,汽包水位控制系統(tǒng)制定為高可靠的多回路變結(jié)構(gòu)的自動(dòng)控制。但是在全程給水自動(dòng)調(diào)節(jié)中存在著汽包水位測(cè)量不準(zhǔn)確，自動(dòng)調(diào)節(jié)品質(zhì)不良等問題。一般給水控制系統(tǒng)要求如下：1〕在給水控制系統(tǒng)中不僅要求滿足給水調(diào)節(jié)的要求，同時(shí)還要確保給水泵工作在安全區(qū)內(nèi)。2〕由于機(jī)組在不同的負(fù)荷下浮現(xiàn)不同的對(duì)象特性，要求控制系統(tǒng)能夠適應(yīng)這樣的特性，隨著負(fù)荷的增長(zhǎng)和降低系統(tǒng)要能從單沖量過度到三沖量或從三沖量過度到單沖量，關(guān)于由此產(chǎn)生的切換問題并且必需確保兩套系統(tǒng)互相切換的控制線路。3〕由于給水系統(tǒng)的控制范圍比較寬，對(duì)各個(gè)信號(hào)的測(cè)量提出了更高的要求。4〕在多調(diào)節(jié)給水自動(dòng)的機(jī)構(gòu)的復(fù)雜切換中給水控制系統(tǒng)必需確保無擾切換。5〕給水調(diào)節(jié)還必需適應(yīng)機(jī)組的定壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行方式。因此在全程給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中水位真實(shí)值的測(cè)量非常重要；綜合以往的經(jīng)驗(yàn)，在目前DCS系統(tǒng)中軟件豐富，功能組態(tài)完善的狀況下，采納單室測(cè)量筒取差壓信號(hào)，同時(shí)測(cè)取汽包壓力信號(hào)和單室測(cè)量筒的溫度信號(hào)對(duì)汽包水位進(jìn)行補(bǔ)償取得了很好的效果，原理見圖1：圖1測(cè)量原理圖由上圖可知：△P=P+-P-=LR3G-[(L-H)R1G+HR2G]式中△P為正、負(fù)壓取樣管的差壓，G為重力加速度，為常數(shù)，L為正負(fù)壓取樣管的高度差，R1為飽和蒸汽密度，R2飽和水密度，R3凝結(jié)水密度,H為汽包水位。經(jīng)運(yùn)算得出：H=[L(R3G-R1G)--△p]/〔R2G-R1G〕依據(jù)公式只要知道飽和蒸汽密度R1，飽和水密度R2，凝結(jié)水密度R3，就可以計(jì)算真實(shí)的汽包水位高度H。依據(jù)飽和水和干飽和蒸汽密度表把飽和水和干飽和蒸汽密度曲線壓力進(jìn)行分段線形化處理。壓力分段取值如下〔單位為KG/CM2〕：壓力分段分別為0．2—0.4、、、0.8—1.0、1.0—2.0、2.0—3.0、3.0—4.0、、、、7.0—8.0、8.0—9.0、9.0—1.0、10—11、11—12、12—13、13—14、14—15、15—16、16—17、17—18、18—19、19—20共取24段。通過以上對(duì)飽和水和飽和蒸汽的密度進(jìn)行分段線形化，計(jì)算出不同壓力下飽和水和飽和蒸汽的的實(shí)時(shí)密度，同理依據(jù)不同溫度下凝結(jié)水的密度不同，對(duì)凝結(jié)水的密度進(jìn)行分段線形化，可以得出凝結(jié)水的實(shí)時(shí)密度。水位測(cè)量流程圖見圖2：圖2水位測(cè)量流程圖

經(jīng)過以上計(jì)算將得出H的值，作為給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的水位測(cè)量值。將H的值經(jīng)過處理，可以得到4—2MA的模擬量值供輸出使用。在實(shí)際應(yīng)用中一般同時(shí)測(cè)量4個(gè)水位值，經(jīng)過邏輯運(yùn)算，剔除偏差較大的一個(gè)，然后進(jìn)行三取中或取平均值，作為進(jìn)入調(diào)節(jié)系統(tǒng)的水位測(cè)量信號(hào)。L的取值主要取決于鍋爐的型號(hào)，220噸鍋爐一般取值為700 --715mm。正負(fù)壓取樣管直接伸入到汽包內(nèi)部。溫度測(cè)點(diǎn)裝于凝結(jié)水罐上。

2主汽溫度調(diào)節(jié)中存在的問題急解決方案目前，大型鍋爐中過熱管路長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個(gè)過熱器分成假設(shè)干段，每段設(shè)置一個(gè)減溫器，分別調(diào)節(jié)各段汽溫以維持各段的定值。關(guān)于整個(gè)過熱器是對(duì)流式的系統(tǒng)，則一般采納分段調(diào)節(jié)，即維持各段減溫器出口汽溫為一定值，每段設(shè)置獨(dú)立的系統(tǒng)。如果過熱器既有對(duì)流式又有輻射式的，則必需采納溫差調(diào)節(jié)，即用前級(jí)噴水維持后級(jí)減穩(wěn)器前后溫差為一定值。但無論采納那種方式調(diào)節(jié)，汽溫調(diào)節(jié)對(duì)象都是有延遲和慣性的，關(guān)于一般的中高壓鍋爐采納噴水減溫器，而噴水量擾動(dòng)時(shí)，延遲時(shí)間一般在30—60秒。因此主汽溫度調(diào)節(jié)中存在的問題主要是由于溫度的測(cè)量值滯后，調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)中存在純遲延，調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)容易發(fā)生振蕩，調(diào)節(jié)品質(zhì)不良。圖3為一般主汽溫串級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)示意圖。圖3主汽溫串級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)示意圖它的串級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)框圖如圖4〔不帶虛線部分〕所示θ*為主汽溫給定值，θ1為減溫器后過熱器前的溫度，θ2為主汽溫度〔分段調(diào)節(jié)為減溫器后溫度〕，G1〔S〕為減溫器的傳遞函數(shù)，G2〔S〕e–τS為過熱器的傳遞函數(shù)。它帶有顯然的延遲效應(yīng)，過熱器的這種純滯后性質(zhì)會(huì)導(dǎo)致控制作用不及時(shí)，調(diào)節(jié)過程中易產(chǎn)生超調(diào)和振蕩，關(guān)于此種調(diào)節(jié)可以利用SMITH預(yù)估器來進(jìn)行滯后補(bǔ)償，在施行中取得了比較好的效果，原理如下：利用SMITH預(yù)估器來進(jìn)行滯后補(bǔ)償時(shí)，在主控制器并接一個(gè)補(bǔ)償環(huán)節(jié)，這個(gè)補(bǔ)償環(huán)節(jié)稱為SMITH預(yù)估器，它的傳遞函數(shù)為[1-G2〔S〕e-τs]，補(bǔ)償后的系統(tǒng)框圖見圖4全圖所示：圖4補(bǔ)償后的系統(tǒng)框圖傳遞函數(shù)G1〔S〕和G2〔S〕e–τS分別通過實(shí)驗(yàn)取得，其中對(duì)主對(duì)象的傳遞函數(shù)G2〔S〕e–τS應(yīng)力求準(zhǔn)確，使得到的SMITH補(bǔ)償器模型準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)品質(zhì)才會(huì)得到強(qiáng)化。3磨煤機(jī)風(fēng)量和溫度控制系統(tǒng)磨煤機(jī)風(fēng)量控制系統(tǒng)主要有兩種控制方案：1〕為每臺(tái)磨煤機(jī)配有冷風(fēng)調(diào)節(jié)門熱風(fēng)調(diào)節(jié)門和總風(fēng)調(diào)節(jié)門。用總風(fēng)調(diào)節(jié)門控制磨煤機(jī)的風(fēng)量，用冷風(fēng)調(diào)節(jié)門和熱風(fēng)調(diào)節(jié)門〔用差動(dòng)方式〕控制磨煤機(jī)出口溫度當(dāng)磨煤機(jī)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，需要調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，開大或關(guān)小總風(fēng)門以滿足磨煤機(jī)風(fēng)量的需求熱風(fēng)門和冷風(fēng)門基本堅(jiān)持不變，當(dāng)煤種或媒質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，需要調(diào)節(jié)磨煤機(jī)出口溫度時(shí)，差動(dòng)調(diào)節(jié)熱風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)門和冷風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)門。當(dāng)需要降低磨煤機(jī)出口溫度時(shí)則按比例開大冷風(fēng)調(diào)節(jié)門，關(guān)小熱風(fēng)調(diào)節(jié)門，反之亦然。由于冷熱風(fēng)門是按比例差動(dòng)調(diào)節(jié)的所以不存在解耦問題。2〕一種為每臺(tái)磨煤機(jī)只配有冷風(fēng)調(diào)節(jié)門熱風(fēng)調(diào)節(jié)門。磨煤機(jī)風(fēng)量磨煤機(jī)出口溫度控制原理如下：此系統(tǒng)中磨煤機(jī)風(fēng)量和磨煤機(jī)出口溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)2Χ2的多變量系統(tǒng)，其兩個(gè)輸入量分別為冷熱風(fēng)擋板的開度，兩個(gè)輸出量分別為一次風(fēng)量和磨煤機(jī)出口溫度，控制對(duì)象框圖如圖5所示：圖5控制對(duì)象框圖在圖中DC、DH分別為冷、熱風(fēng)門開度，F(xiàn)1、T分別為一次風(fēng)流量和出口溫度，WFC〔S〕、WTC〔S〕為冷風(fēng)門開度變化引起的一次風(fēng)流量和出口溫度變化的傳遞函數(shù)，WFH〔S〕、WTH〔S〕為熱風(fēng)門開度變化引起的一次風(fēng)流量和出口溫度變化的傳遞函數(shù)。WFC〔S〕、WFH〔S〕為一時(shí)間常數(shù)較小的慣性環(huán)節(jié)，WTC〔S〕、WTH為時(shí)間常數(shù)較大的多容環(huán)節(jié)。風(fēng)量特性和出口溫度特性兩者相差較大。在負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，風(fēng)量變化較大，故該系統(tǒng)的磨煤機(jī)一次風(fēng)流量和出口溫度的控制比較困難。在此種控制方式下可以采納解耦控制。由于WFC〔S〕與WFH〔S〕以及WTC〔S〕與WTH〔S〕的特性比較相似，故可以采納靜態(tài)解耦，即在溫度調(diào)節(jié)器的輸出去控制熱風(fēng)門的同時(shí)通過一個(gè)負(fù)比例環(huán)節(jié)去控制冷風(fēng)門，使溫度調(diào)節(jié)器的輸出基本上不影響一次風(fēng)量，同樣在風(fēng)量調(diào)節(jié)器的輸出控制冷風(fēng)門的同時(shí)，通過一個(gè)正比例環(huán)節(jié)去控制熱風(fēng)門，使風(fēng)量調(diào)節(jié)器動(dòng)作基本上不影響溫度控制。在實(shí)際應(yīng)用中，磨煤機(jī)一次風(fēng)量和出口溫度的測(cè)量宜采納三個(gè)測(cè)量變送器，被調(diào)量采納三取中。磨煤機(jī)一次風(fēng)量的測(cè)量值用磨煤機(jī)進(jìn)口溫度和壓力進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償公式為：V1=K(P*ΔP)/T式中：V1為一次風(fēng)流量，單位為T/H；ΔP為差〔PA〕；P風(fēng)壓絕對(duì)壓力〔KP〕；T風(fēng)溫〔K〕；K：流量系數(shù)4結(jié)論：以上對(duì)發(fā)電廠機(jī)組的全程給水自動(dòng)控制系統(tǒng)減溫自動(dòng)控制和磨煤機(jī)風(fēng)量及溫度控制系統(tǒng)中影響調(diào)節(jié)品質(zhì)的幾個(gè)問題給出了初步的解決方案，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，取得了優(yōu)良的調(diào)節(jié)效果。參照文獻(xiàn)：【1】

唐必光主編.125\135火力發(fā)電機(jī)組技術(shù)叢書.北京:中國(guó)電力出版社,2003【2】

王家璇主編.熱工基礎(chǔ)及熱力設(shè)備.北京:水利水電出版社,1995【3】

孫學(xué)信主編.燃煤鍋爐燃燒試驗(yàn)技術(shù)與方法.北京:中國(guó)電力出版社,2002九江電廠#3機(jī)組部分熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改善熊文華〔國(guó)電九江發(fā)電廠〕摘要：通過對(duì)#3機(jī)組部分熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改善，鍋爐汽包水位和主汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在線投入的安全性得到了極大地提升，確保了#3機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。關(guān)鍵詞：自動(dòng)調(diào)節(jié)控制聯(lián)鎖后備手動(dòng)0引言自動(dòng)調(diào)節(jié)是指在沒有人直接參加的狀況下，用調(diào)節(jié)設(shè)備〔或儀表〕使被控制的對(duì)象或生產(chǎn)過程自動(dòng)地達(dá)到預(yù)期效果的操作。自動(dòng)調(diào)節(jié)是火電廠生產(chǎn)過程自動(dòng)化的重要組成部分，自動(dòng)調(diào)節(jié)在電廠大型單元機(jī)組實(shí)現(xiàn)過程控制中的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出節(jié)省人力、提升勞作生產(chǎn)力、改善勞作條件的范圍，更重要的是為大型機(jī)組及全廠實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了可靠的確保，并為實(shí)現(xiàn)最正確經(jīng)營(yíng)管理提供了條件。電廠熱工過程自動(dòng)調(diào)節(jié)是熱工過程自動(dòng)控制中最重要的功能，隨著單機(jī)容量的增大，對(duì)熱工過程自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能和可靠性的要求不斷提升。因此，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)除應(yīng)具備自動(dòng)調(diào)節(jié)功能外，還應(yīng)具備報(bào)警、監(jiān)控和保護(hù)功能。我廠#3機(jī)組裝機(jī)容量為200MW，于1991年投產(chǎn)發(fā)電。限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件及機(jī)組的裝備水平，控制系統(tǒng)未采納分散控制系統(tǒng)，熱工控制系統(tǒng)由常規(guī)儀表和KMM單回路調(diào)節(jié)器組成，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在線投入時(shí)可控性較差，在測(cè)量值與給定值偏差大、PID輸出與反饋偏差大或控制儀表發(fā)生故障時(shí)容易引起自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)跳“手動(dòng)〞，從而導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行的主要參數(shù)波動(dòng)大，對(duì)機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行十分不利。1熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成熱工過程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由調(diào)節(jié)對(duì)象和調(diào)節(jié)設(shè)備組成的反饋〔或前饋—反饋〕控制系統(tǒng)。自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)化方框圖如圖一所示：圖一自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)化方框圖調(diào)節(jié)對(duì)象是指被控制的生產(chǎn)過程或設(shè)備，調(diào)節(jié)設(shè)備是指參加自動(dòng)調(diào)節(jié)的儀表或設(shè)備，熱工過程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括信號(hào)測(cè)量裝置、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，信號(hào)測(cè)量裝置包括一次元件取樣管道和變送器，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括操作器和調(diào)節(jié)器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括伺服擴(kuò)大器和執(zhí)行器。2熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題正是由于自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包涵的設(shè)備多，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)問題的概率就增大，而我廠#3機(jī)組的熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)除高、低壓加熱器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在高、低壓加熱器水位高Ⅱ值時(shí)會(huì)聯(lián)鎖全開疏水調(diào)整門外，其余自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本無報(bào)警、監(jiān)控和保護(hù)功能，對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行就不能起到可靠的確保作用。3改善措施為了確保我廠熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)投入運(yùn)行的可靠性，確保機(jī)組的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，依據(jù)我廠熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，對(duì)重要的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)如鍋爐汽包水位和主汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)必需增加報(bào)警和監(jiān)控功能。具體辦法如下：1〕熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中各設(shè)備〔或儀表〕出現(xiàn)問題，都會(huì)使調(diào)節(jié)器輸出正向越限或負(fù)向越限，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩或波動(dòng)大，導(dǎo)致調(diào)節(jié)對(duì)象〔被調(diào)量〕偏離正常值；其次，熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入的一個(gè)基本條件是機(jī)組應(yīng)帶70%的負(fù)荷(特別自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)除外)，這時(shí)汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的給水泵勺管開度應(yīng)在40%以上。鑒于以上兩種狀況，對(duì)汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)增加的報(bào)警和監(jiān)控功能是：汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)器輸出低于40%或高于97%時(shí)，使運(yùn)行中的電動(dòng)給水泵偶合器勺管操作器由原來的“自動(dòng)〞狀態(tài)自動(dòng)切為“手動(dòng)〞狀態(tài)，同時(shí)發(fā)出“汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障〞光字牌報(bào)警，提醒運(yùn)行人員注意監(jiān)視給水泵轉(zhuǎn)速、給水流量和汽包水位的變化，具體實(shí)施辦法如圖二中的實(shí)線所示：圖二汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)報(bào)警和監(jiān)控功能原理接線圖從圖二中可以看出：該系統(tǒng)增加了一臺(tái)DFZJ—1000型繼電轉(zhuǎn)換器和一個(gè)閃光報(bào)警光字牌。DFZJ-1000型繼電轉(zhuǎn)換器是與單回路調(diào)節(jié)器配套，接收其輸出的數(shù)字量信號(hào)，通過繼電轉(zhuǎn)換器的內(nèi)回路轉(zhuǎn)換成大功率無源接點(diǎn)輸出，其原理是：當(dāng)DO1接通〔即：1、2端子接收晶體管輸出信號(hào)〕時(shí)，常開觸點(diǎn)13、14和16、17接通，常閉觸點(diǎn)14、15和17、18斷開；當(dāng)DO2接通〔即：3、4端子接收晶體管輸出信號(hào)〕時(shí)，常開觸點(diǎn)19、20和22、23接通，常閉觸點(diǎn)20、21和23、24斷開。操作器11、12為“程控切手動(dòng)〞接點(diǎn)。KMM調(diào)節(jié)器13和12接點(diǎn)分別為數(shù)字量輸出信號(hào)和直流24V負(fù)端，HMS為高值監(jiān)視模塊，LMS為低值監(jiān)視模塊，OR為“或〞邏輯模塊。2〕我廠自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用的調(diào)節(jié)器為KMM可編程序調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器與以往傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器具有同樣的操作性，且其控制參數(shù)等能以數(shù)字值進(jìn)行高精度設(shè)定，除具有輸入處理、運(yùn)算處理和輸出處理功能外，還具有自診斷功能。依據(jù)KMM調(diào)節(jié)器的自診斷功能，當(dāng)KMM調(diào)節(jié)器失電、外部輸出回路開路以及KMM調(diào)節(jié)器的功能板出故障〔當(dāng)KMM調(diào)節(jié)器外部輸出回路開路以及KMM調(diào)節(jié)器的功能板出故障時(shí)，KMM調(diào)節(jié)器面板CPU故障“CPU·F〞燈亮〕時(shí)，KMM調(diào)節(jié)器處于“后備手動(dòng)方式，即：S方式〞，此時(shí)KMM調(diào)節(jié)器“S方式〞原晶體管輸出信號(hào)斷開，接線板端子號(hào)為16、12，再將此信號(hào)與繼電轉(zhuǎn)換器、閃光報(bào)警器和操作器相連，就能實(shí)現(xiàn)以上故障的聲光報(bào)警和處于“自動(dòng)〞運(yùn)行中操作器程控切“手動(dòng)〞功能，如圖二中的虛線部分。3〕除汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)外，主汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)也要增加報(bào)警和監(jiān)控功能，合計(jì)到主汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常投入時(shí)，KMM調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)較低，且各給粉機(jī)操作器均設(shè)有最低轉(zhuǎn)速300r/n，因此，主汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)只增加KMM調(diào)節(jié)器處于“后備手動(dòng)方式〞時(shí)的報(bào)警和監(jiān)控功能，如圖三所示。圖三主汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)報(bào)警和監(jiān)控功能原理接線圖從圖三中可以看出：主汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的報(bào)警和監(jiān)控功能也增加了一臺(tái)繼電轉(zhuǎn)換器和一個(gè)閃光報(bào)警光字牌，給粉機(jī)總操作器的8、9接點(diǎn)為“操作器程控切手動(dòng)〞接點(diǎn)，其中8為直流24V負(fù)端。4實(shí)施效果我廠#3機(jī)組鍋爐汽包水位和主汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)增加以上報(bào)警和監(jiān)控功能后，在#3機(jī)組正常運(yùn)行中發(fā)揮了至關(guān)重要的重要作用，未出現(xiàn)過因自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)原因引起的鍋爐汽包水位和主蒸汽壓力等重要參數(shù)的大幅度波動(dòng)現(xiàn)象，為#3機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到了保駕護(hù)航作用。5#3機(jī)組分散控制系統(tǒng)改造后的借鑒作用由于熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的報(bào)警和監(jiān)控功能完善能極大地提升自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可靠性，2007年底#3機(jī)組進(jìn)行分散控制系統(tǒng)改造后，對(duì)所有自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)均采納了報(bào)警和監(jiān)控功能，減輕了運(yùn)行人員的勞作強(qiáng)度，提升了機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的可靠性和自動(dòng)化水平，我廠#3機(jī)組分散控制改造后自動(dòng)投入率達(dá)到了100%。600MW火電廠直接空冷系統(tǒng)排汽壓力控制與自動(dòng)防凍保護(hù)張學(xué)淵班志偉〔內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古托克托縣010206〕摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司600MW空冷火電機(jī)組的直接空冷系統(tǒng)的構(gòu)成，著重講述直接空冷系統(tǒng)的排汽壓力控制、風(fēng)機(jī)控制步序及冬天直接空冷系統(tǒng)的防凍保護(hù)，對(duì)已經(jīng)使用該系統(tǒng)的電廠有一定的參照價(jià)值。關(guān)鍵字：直接空冷系統(tǒng)排汽壓力控制步序防凍保護(hù)引言內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司〔以下簡(jiǎn)稱托電公司〕地處內(nèi)蒙古呼和浩特市托克托縣，地區(qū)特點(diǎn)為富煤缺水，而直接空冷機(jī)組最大的特點(diǎn)是節(jié)水、占地面積小、投資費(fèi)用低，對(duì)環(huán)保起到積極作用，因此托電三、四期汽輪機(jī)排汽采納直接空氣冷卻技術(shù)冷卻。為減少運(yùn)行人員操作、提升自動(dòng)化程度、減員增效，我廠7號(hào)機(jī)組在德國(guó)GEA能源技術(shù)制定的基礎(chǔ)上完成并優(yōu)化了直接空冷系統(tǒng)的排汽壓力自動(dòng)控制，并且對(duì)直接空冷系統(tǒng)的防凍保護(hù)進(jìn)行了改善，從試驗(yàn)結(jié)果來看，我們進(jìn)行的工作是成功而有效的。1機(jī)組概況托電公司7號(hào)機(jī)組為600MW亞臨界參數(shù)燃煤發(fā)電機(jī)組，汽輪機(jī)型式為亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、直接空冷凝汽式。汽輪機(jī)排汽采納直接空氣冷卻技術(shù)冷卻，空冷島主要設(shè)備由德國(guó)GEA能源技術(shù)和北京基依埃能源技術(shù)供貨?？刂葡到y(tǒng)主要采納美國(guó)西屋公司制造的OVATION分散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要完成CCS、MCS、FSSS、SCS、DAS系統(tǒng)等功能。直接空冷系統(tǒng)受機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視(UnitDCS)。而空汽冷凝器〔ACC〕由其自身的調(diào)節(jié)性控制系邏輯〔ACCDCS〕監(jiān)控。重要的監(jiān)控信號(hào)要在GCACC和機(jī)組控制系統(tǒng)〔UnitDCS〕間實(shí)現(xiàn)交換。2直接空冷系統(tǒng)概述直接空冷系統(tǒng)由空冷凝汽器〔ACC〕、空冷風(fēng)機(jī)、凝汽器抽真空系統(tǒng)及空冷散熱器清洗系統(tǒng)組成。2.1空冷凝汽器〔ACC〕和空冷風(fēng)機(jī)空冷凝汽器和空冷風(fēng)機(jī)擱置在空冷平臺(tái)之上，布置在主廠房外。每臺(tái)機(jī)組空冷平臺(tái)上共安裝56組空冷凝汽器和56臺(tái)空冷風(fēng)機(jī)，分為8排垂直布置，每排有7組空冷凝汽器，其中第2、第6組為逆流凝汽器，其余5組為順流凝汽器。每組空冷凝汽器由12個(gè)散熱器管束組成。每組空冷凝汽器下部設(shè)置1臺(tái)軸流變頻調(diào)速冷卻風(fēng)機(jī)，使空氣流過散熱器管束外表面將排汽凝結(jié)成水，流回到排汽裝置水箱。變頻空冷風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速具有超速110%的能力。2.2凝汽器抽真空系統(tǒng)在機(jī)組啟動(dòng)階段的抽真空過程是由三臺(tái)水環(huán)真空泵并行完成的。在正常的運(yùn)行階段只有一臺(tái)泵工作，將不能冷凝的氣體排出真空系統(tǒng)；如果需要也可以由操作員單獨(dú)手動(dòng)控制每一臺(tái)水環(huán)真空泵的投切。抽空氣管道接到每個(gè)冷卻單元逆流空冷凝汽器的上部，運(yùn)行中不斷將空冷凝汽器中的空氣和不凝結(jié)氣體抽出，堅(jiān)持系統(tǒng)真空。2.3空冷散熱器清洗系統(tǒng)空冷散熱翅片管束表面臟污、翅片堵塞雜物會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱效果下降，進(jìn)而影響機(jī)組出力帶負(fù)荷，因此需要配備翅片管清洗系統(tǒng)。清洗采納主廠房除鹽水來水，經(jīng)補(bǔ)水管道進(jìn)入空冷島電控室水泵間的水箱，沖洗水泵從水箱取水升壓后將高壓除鹽水送入空冷平臺(tái)沖洗裝置對(duì)翅片進(jìn)行沖洗。3直接空冷凝汽器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)機(jī)組的控制系統(tǒng)〔UNITDCS〕是整個(gè)電廠的調(diào)節(jié)性監(jiān)控系統(tǒng)，而空冷凝汽器的控制系統(tǒng)〔ACCDCS〕則是機(jī)組控制系統(tǒng)〔UNITDCS〕中的一個(gè)獨(dú)立的子組控制邏輯。重要的監(jiān)控信號(hào)要在GCACC和機(jī)組控制系統(tǒng)〔UnitDCS〕間實(shí)現(xiàn)交換?？绽淠鞯目刂葡到y(tǒng)〔ACCDCS〕包涵一個(gè)組控制邏輯和一個(gè)壓力控制器。組控制邏輯：空冷凝汽器的多種操作模式〔啟動(dòng)、正常運(yùn)行、特別運(yùn)行以及停機(jī)〕都處于這個(gè)主監(jiān)測(cè)組控制邏輯〔GCACCDCS〕當(dāng)中。壓力控制器：為了獲得理想的排氣背壓，排汽壓力控制器將排出蒸汽的壓力實(shí)際值與控制系統(tǒng)給出的設(shè)定值進(jìn)行比較，通過一個(gè)PI控制器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)負(fù)載變化時(shí)系統(tǒng)的快速響應(yīng)；如果控制偏差超過相應(yīng)的高值，通過在風(fēng)機(jī)步序控制立即上切一步，即改變空冷風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的同時(shí)改變相應(yīng)位置的空冷風(fēng)機(jī)投入數(shù)量來實(shí)現(xiàn)快速使系統(tǒng)調(diào)整到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)狀況〔不同的蒸汽負(fù)載和冷卻空氣溫度4直接空冷系統(tǒng)排汽壓力控制我廠空冷系統(tǒng)在投產(chǎn)后空冷背壓自動(dòng)控制一直未實(shí)現(xiàn)，啟動(dòng)過程中通過運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)置壓力設(shè)定點(diǎn)而改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而調(diào)整排汽壓力。在7號(hào)機(jī)停機(jī)時(shí)間，我們進(jìn)行了7號(hào)機(jī)組空冷自動(dòng)控制邏輯優(yōu)化與完善，通過風(fēng)機(jī)的自動(dòng)轉(zhuǎn)速切換可以實(shí)現(xiàn)空冷系統(tǒng)的自動(dòng)壓力控制。正常運(yùn)行時(shí)通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及運(yùn)行臺(tái)數(shù)來控制背壓。低溫且低負(fù)荷狀況下，通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，運(yùn)行臺(tái)數(shù)，進(jìn)汽蝶閥開啟個(gè)數(shù)這三部分來控制背壓。4.1風(fēng)機(jī)分步配置表依據(jù)不同的蒸汽負(fù)載和冷卻空氣溫度，我們制定了空冷風(fēng)機(jī)分步配置表。在表中規(guī)定了不同穩(wěn)態(tài)狀況下風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍、運(yùn)行臺(tái)數(shù)、進(jìn)汽蝶閥開啟個(gè)數(shù)的分配狀況；在較大擾動(dòng)下可以進(jìn)行空冷風(fēng)機(jī)步序間的向上或向下切換，以使系統(tǒng)快速調(diào)整到新的穩(wěn)態(tài)狀況。上面三幅圖中：D：逆流部分/風(fēng)機(jī)〔提聚器〕C：匯流部分/風(fēng)機(jī)(冷凝器r)0：風(fēng)機(jī)“停機(jī)〞10-20Hz：風(fēng)機(jī)速度在10到20Hz間10-50Hz：風(fēng)機(jī)速度在10到50Hz間55Hz：只有操作員手動(dòng)設(shè)定A1：第1排排出蒸汽管閥門A2：第2排排出蒸汽管閥門A3：第3排排出蒸汽管閥門A4：第4排排出蒸汽管閥門A5：第5排排出蒸汽管閥門A6：第6排排出蒸汽管閥門A7：第7排排出蒸汽管閥門A8：第8排排出蒸汽管閥門PAGE214.2上切UP-Switching當(dāng)實(shí)際排出蒸汽壓力高于設(shè)定值并繼續(xù)一段時(shí)間〔也就是實(shí)際排汽壓力和設(shè)定值間存在正偏差〕，即現(xiàn)在運(yùn)行的空冷風(fēng)機(jī)提到本步序下的最大轉(zhuǎn)速仍無法滿足增長(zhǎng)的蒸汽負(fù)載時(shí)，需要空冷風(fēng)機(jī)向上切換到更高的步序，再提升風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)更多的風(fēng)機(jī)甚至打開排氣蝶閥投入更多排的風(fēng)機(jī)組來適應(yīng)蒸汽負(fù)載的增長(zhǎng)。為了避免風(fēng)機(jī)切換過于頻繁，在風(fēng)機(jī)每變幻過步序之后等待一段時(shí)間。除了第12步，其他所有步驟中風(fēng)機(jī)電機(jī)的最高速度受到限制，以減少造成相應(yīng)排冷凝的不平衡和避免冷凝水的積存。空冷風(fēng)機(jī)的1-8級(jí)步序是用于低溫狀況〔只有在環(huán)境溫度低于+2℃的狀況下〕。1-8級(jí)的逐級(jí)向上切換是只要環(huán)境溫度低于2度，所有運(yùn)行著的風(fēng)機(jī)的頻率大于20HZ，并且排汽壓力與實(shí)際設(shè)定點(diǎn)的差大于5KPa就自動(dòng)向上切換，切換后，將改變進(jìn)汽碟閥的數(shù)量，以及改變各臺(tái)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速〔見風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速級(jí)別配置圖〕。以從風(fēng)機(jī)步序４到７上切為例說明：在風(fēng)機(jī)步序４時(shí)第1、2、7、8排風(fēng)機(jī)組被隔離〔A1、A2、A7、A8排汽蝶閥關(guān)閉〕。當(dāng)滿足條件風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于20Hz和實(shí)際排汽壓力設(shè)定值+5KPa時(shí)，風(fēng)機(jī)步序從第4步切換到第7步，在此過程中第1排和8排的排氣蝶閥仍關(guān)閉，但打開第2排和7排的閥門。風(fēng)機(jī)第2排至第7排的所有2-6號(hào)風(fēng)機(jī)組將以最低轉(zhuǎn)速10Hz運(yùn)行，隨時(shí)跟隨壓力控制指令的輸出，如果指令增加，那么將提升相應(yīng)轉(zhuǎn)速來維持真空度。當(dāng)夏季溫度高、負(fù)荷高時(shí)，機(jī)組關(guān)于真空的要求比較高，這時(shí)需要增加風(fēng)機(jī)，以及增加風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來提升相應(yīng)的真空度，如果風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速級(jí)別已經(jīng)從下級(jí)切在第8級(jí)，而排汽壓力大于實(shí)際設(shè)定點(diǎn)5KPa時(shí)，轉(zhuǎn)速級(jí)別自動(dòng)直接切到最高步序12級(jí)，在此過程中打開第1排和8排的排氣蝶閥，此時(shí)所有排汽閥門全部已打開，所有空冷風(fēng)機(jī)將以最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，隨時(shí)跟隨壓力控制指令的輸出，它們的轉(zhuǎn)速指令是通過排汽壓力作為過程變量與鍋爐負(fù)荷作為給定的PID算法得出的。風(fēng)機(jī)的上切可以從1到2….直到12步，以上所列的從4到7，從8到12只是相應(yīng)的改變了進(jìn)汽碟閥的數(shù)量，除此以外的步續(xù)上切，例如從2步到3步，其實(shí)只改變了風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)及轉(zhuǎn)速來提升相應(yīng)的真空度。4.3下切DOWN-Switching當(dāng)有繼續(xù)的低負(fù)載，即實(shí)際排汽壓力經(jīng)過一個(gè)給定的延時(shí)后仍然小于設(shè)定值〔也就是說實(shí)際排汽壓力和設(shè)定值間有負(fù)偏差〕，才進(jìn)行風(fēng)機(jī)的下切和換熱管束排的關(guān)閉。每一步風(fēng)機(jī)電機(jī)的最低速度都有限制，這樣是為了避免對(duì)運(yùn)行中的電機(jī)產(chǎn)生消極影響。具體條件為當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于１２Ｈｚ并且排汽壓力小于設(shè)定值延時(shí)２分鐘后需要進(jìn)行風(fēng)機(jī)的下切，在非常低的溫度下〔低于＋２℃〕，必需通過關(guān)閉換熱管排來減少換熱面積。通過關(guān)閉相應(yīng)配汽管上的閥門被關(guān)閉，即沒有蒸汽進(jìn)入相應(yīng)的冷凝單元，只有每被隔絕排的風(fēng)機(jī)堅(jiān)持運(yùn)行。例如自動(dòng)轉(zhuǎn)速級(jí)別處在第12步，此時(shí)負(fù)荷假設(shè)下降了些，那么風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速指令也會(huì)由于PID的指令輸出而改變，即減小。那么排汽壓力此時(shí)由于減負(fù)荷應(yīng)該減小，當(dāng)排汽壓力減小低于排汽壓力設(shè)定點(diǎn)3KPa并且所有風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已被PID輸出的指令降至12HZ以下，自動(dòng)轉(zhuǎn)速級(jí)別會(huì)從12步自動(dòng)下切到11級(jí)，假設(shè)條件存在，最后會(huì)切至第9步，如果負(fù)荷在此過程中再上升，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速指令也會(huì)由于PID的指令輸出而改變，即增加。那么排汽壓力此時(shí)由于增負(fù)荷應(yīng)該增加，排汽壓力假設(shè)又高于設(shè)定點(diǎn)5KPa，且所有風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升到20Hz時(shí)，那么轉(zhuǎn)速自動(dòng)級(jí)別再從第9步向上切。如此便實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速級(jí)別的上切及下切，由此通過改變?cè)黾踊驕p少風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，增加或減少所有風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而改變機(jī)組對(duì)真空的要求，從而達(dá)到了排汽壓力自動(dòng)控制的要求。5直接空冷系統(tǒng)防凍保護(hù)進(jìn)入冬季后，托電四周環(huán)境溫度常常在-20℃左右，而空冷島就露天置于主廠房外，這種狀況可能導(dǎo)致冷凝器內(nèi)的冷凝水過冷而凍結(jié)，因此空冷系統(tǒng)的防凍措施，關(guān)于空冷機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行尤其重要。為此，我們對(duì)直接空冷系統(tǒng)的防凍保護(hù)進(jìn)行了改善、試驗(yàn)、完善，從試驗(yàn)結(jié)果來看，我們進(jìn)行的改善是成功而有效的。我廠的直接空冷系統(tǒng)防凍保護(hù)主要包括以下三個(gè)部分：5.1凝結(jié)水過冷防凍保護(hù)如果排氣壓力控制工作正常，排出蒸汽壓力在排空氣單元的抽氣能力有所下降，那么大量的空氣和冷凝器內(nèi)未冷卻的氣體就會(huì)聚積，這種狀況可能導(dǎo)致冷凝器內(nèi)的冷凝水過冷從而在冬季很低的環(huán)境溫度下凍結(jié)。所以，排蒸汽壓力控制也就同時(shí)成了一種防凍的手段。在ACC處在不正常的運(yùn)行模式時(shí)，例如抽空氣單元失靈，非正常空氣涌入真空系統(tǒng)或者排蒸汽壓力控制失靈，過冷就可能出現(xiàn)。ACC系統(tǒng)在冷凝水收集管中〔逆流管〕通過測(cè)溫元件發(fā)現(xiàn)冷凝水的過冷現(xiàn)象，這些收集管將冷凝水排出到冷凝水收集罐中。每排的頂側(cè)都裝有2套冷凝水溫度測(cè)量元件。如果冷凝水的某一個(gè)溫度降到20℃以下并且環(huán)境溫度低于2℃，則發(fā)出一個(gè)警告信號(hào)(CONDSUB-COOLING)。如果冷凝水溫度降到15度以下，那么發(fā)出一個(gè)警告(FREEZEPROT)，同時(shí)控制系統(tǒng)給出的排蒸汽壓力設(shè)定值升高3KPa。如果經(jīng)過30分鐘過冷仍然存在，則啟動(dòng)第二臺(tái)水環(huán)真空泵,使可能出現(xiàn)冷凝的蒸汽在真空度較高的狀況下迅速冷凝回流，防止出現(xiàn)真空度低而導(dǎo)致空冷島內(nèi)部蒸汽出現(xiàn)過快冷凝凍結(jié)在管道上。如果冷凝水的過冷消失，也就是所有的冷凝水溫度正常〔接近排出蒸汽的溫度〕，則關(guān)閉第二臺(tái)水環(huán)真空泵，排出蒸汽壓力的設(shè)定值設(shè)回之前的值，且擾動(dòng)指示(FREEZEPROT)消失。5.2逆流管束回暖防凍保護(hù) 在正常運(yùn)行時(shí)且環(huán)境溫度低于+2℃一段時(shí)間〔從水蒸氣到固態(tài)，能夠形成松散的冰?！?，在逆流管的上部區(qū)域可能發(fā)現(xiàn)無法凝縮物質(zhì)的過冷現(xiàn)象。如果這種狀況在很長(zhǎng)時(shí)間常常出現(xiàn)，也就是一天或好幾天環(huán)境溫度低于零下，這可能導(dǎo)致逆流管的上部端口逐漸堵塞且妨礙無法冷凝物質(zhì)的抽出。作為一項(xiàng)預(yù)防性措施，逆流風(fēng)機(jī)依次停止且要以給定的速度反轉(zhuǎn)一段時(shí)間，對(duì)各排蒸汽逐漸開始回暖保護(hù)，使冷凝散出的熱量通過倒轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)向下流通并經(jīng)過散熱片，給提聚器管加熱，融化可能形成的冰塊。例如風(fēng)機(jī)處在步序3或4時(shí)，-15℃<環(huán)境溫度<2℃，自動(dòng)啟動(dòng)第3排~第6排這四排的逆流管束回暖順控?；嘏樞?yàn)榈?排→4排→5排→6排，各排的回暖間隔為15分鐘。第6排回暖完成后，15分鐘后重新進(jìn)行第3排的回暖，開始新一輪的各排回暖。如環(huán)境溫度<-15℃，各排的回暖間隔縮短為8分鐘。環(huán)境溫度>5℃，自動(dòng)停止各排回暖。每排的回暖順控過程為停逆流風(fēng)機(jī)〔#2和#6風(fēng)機(jī)〕→反轉(zhuǎn)逆流風(fēng)機(jī)，頻率為15Hz→反轉(zhuǎn)15分鐘后停逆流風(fēng)機(jī)→正轉(zhuǎn)逆流風(fēng)機(jī)。5.3抽真空過冷防凍保護(hù)如果排出蒸汽的溫度與抽空氣系統(tǒng)的所有非隔離部分的平均溫度之差超過15K(過冷)，繼續(xù)時(shí)間10分鐘，第二臺(tái)水環(huán)真空泵啟動(dòng)。當(dāng)上述兩溫度之差小于6K并繼續(xù)5分鐘，第二臺(tái)泵關(guān)閉。此保護(hù)的主要目的是防止因排汽散熱過快，冷凝過慢的熱量不平橫而導(dǎo)致真空度突然下降，進(jìn)而導(dǎo)致空冷內(nèi)部蒸汽可能出現(xiàn)凍結(jié)的重要保護(hù)手段。6結(jié)束語大型火電廠的直接空冷系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較晚，很多電廠業(yè)主關(guān)注的不僅是空冷系統(tǒng)制定優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性，更關(guān)懷的是空冷系統(tǒng)的安全性。托電7號(hào)機(jī)組直接空冷系統(tǒng)的排汽壓力控制與防凍保護(hù)的優(yōu)化與完善，在一定程度上提升了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，希望能夠?yàn)楦啾狈饺彼貐^(qū)火電廠直接空冷技術(shù)的應(yīng)用提供參照與借鑒。參照文獻(xiàn)GEA空冷機(jī)組制定圖托電公司7號(hào)機(jī)組空冷系統(tǒng)邏輯圖畢業(yè)制定〔論文〕開題報(bào)告制定〔論文〕題目基于單片機(jī)的六足機(jī)器人控制軟件制定選題的背景和意義：背景：在社會(huì)迅速發(fā)展的今天，單片機(jī)的的運(yùn)用已經(jīng)滲透到我們生活的每個(gè)角落，也似乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的足跡。智能儀表、醫(yī)療器械，導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，智能監(jiān)控、通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，汽車的安全確保系統(tǒng)，動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人，數(shù)碼像機(jī)、電視機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，機(jī)以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。意義：?jiǎn)纹瑱C(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將關(guān)于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的繁榮，和提升滿足人類日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需求有著至關(guān)重要的作用。也成就了一批又一智能化控制的工程師和科學(xué)家?？萍荚桨l(fā)達(dá)，智能化的東西就越多。學(xué)習(xí)單片機(jī)是社會(huì)發(fā)展的必定需求，也是我們現(xiàn)代高級(jí)技工所必需要掌握的技能。課題研究的主要內(nèi)容：1：通過資料查詢，分析研究得出芯片各引腳功能2：研究單片機(jī)引腳與外接硬件的連接，得出芯片各引腳是對(duì)應(yīng)哪些功能的控制。3：依據(jù)單片機(jī)的和機(jī)器人資料，分析出按時(shí)器選擇，計(jì)數(shù)方式選擇，晶振的選擇4：結(jié)合C語言知識(shí)，利用KEIL軟件編寫控制六足機(jī)器人行走的程序。5：使用STC_SIP_V3.9軟件下載程序到芯片，進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)。主要研究〔制定〕方法論述：首先利用網(wǎng)絡(luò)資源查找出AT89S51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，引腳功能圖，弄清它的工作原理，再通過資料與公式計(jì)算出PWM的精度控制，然后通過觀察弄清六足機(jī)器人和單片機(jī)之間的聯(lián)系，從而了解芯片的引腳和機(jī)器人功能的對(duì)應(yīng)，怎樣用單片機(jī)去控制六足機(jī)器人的行走，然后利用KEIL軟件，編寫出C語言程序，編譯通過后下載到單片機(jī)，再依據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況對(duì)程序進(jìn)行修改，最終完成控制程序。四、制定〔論文〕進(jìn)度安排：時(shí)間〔迄止日期〕工作內(nèi)容確定論文主題——尋找相關(guān)資料——閱讀相關(guān)資料借取六足機(jī)器人對(duì)六足機(jī)器人的工作原理進(jìn)行分析——編寫控制程序，下載，調(diào)試編寫論文提交論文五、指導(dǎo)教師看法：指導(dǎo)教師簽名：年月日六、系部看法：系主任簽名：年月日某用戶35kV變電所及其綜合自動(dòng)化系統(tǒng)制定摘要:35kV變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要為無人值班形式，其制定應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的總體制定，其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。因此,本次制定我們將以此作為制定指導(dǎo)原則展開制定工作。整個(gè)制定過程包括總降壓變電所電氣制定、10kV中性點(diǎn)接地制定與所用電制定、微機(jī)保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)制定。我們將從各種相關(guān)方案中比較確定出最正確制定方案。其中總降壓變電所采納內(nèi)橋式的接線方式，10kV中性點(diǎn)采納經(jīng)過小電阻接地，所用電采納接地變壓器兼所用變壓器的形式。關(guān)鍵詞：變電所，綜合自動(dòng)化，微機(jī)保護(hù)，中性點(diǎn)接地DesignonCustomer35kVSubstationAndTheSynthesizeAutomationSystemAbstract:Thecomplexautomaticsystemnobody'sformonduty35kVtransformersubstationmainlyitdesignsoveralldesignthatshouldobeyautomationofdispatchingofpowernetwoks,itdispose,includingequipmenttodecorateandshouldmeetelectricwirenettingsafe,high-quality,economicaloperationandinformationstratatransmit,principleofresource-sharingfunction.Designweregardthisasanddesignguidelinelaunchthedesignworkthistime.Wholedesignprocessincludingelectrictodesigntostepdowntransformersubstationalways,10kVneutralsomeearthdesignwithpowerconsumingdesign,computerprotectandcomplexautomaticsystemdesign.Wewillrelativelydeterminethebestplanofdesignfromvariouskindsofrelevantschemes.Stepdowntransformersubstationwiringwayofbridgetypeinadoptingalwaysamongthem,10kVneutraltoadoptthroughdisappeararccoilearthabit,adopttheearthvoltagetransformerandconcurrentlyformofthevoltagetransformersusedwiththeelectricity.Keyword:Thetransformersubstation,comprehensiveautomation,thecomputerprotect制定指導(dǎo)思想變電站及配電所在配電網(wǎng)中具有十分重要的地位。它既是變壓器側(cè)配電網(wǎng)中的負(fù)荷，又是下一級(jí)配電網(wǎng)的電源，其自動(dòng)化程度的凹凸直接反映了配電自動(dòng)化的水平。1995年，國(guó)家調(diào)度中心要求現(xiàn)有35kV~110kV變電站在條件具備時(shí)逐步實(shí)現(xiàn)無人值班變電站，新建變電站可依據(jù)調(diào)度和管理需要以及規(guī)劃要求，按無人值班制定。欲實(shí)現(xiàn)無人值班變電站，其中變電站的綜合自動(dòng)化程度很重要。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一個(gè)子系統(tǒng)，應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的總體制定，其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。因此本次制定我們將以此作為制定指導(dǎo)原則展開制定工作。按我國(guó)的實(shí)際狀況，目前變電站還不大可能完全實(shí)現(xiàn)無人值班，即使是無人值班，也有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、調(diào)試和應(yīng)急處理的問題，因此制按時(shí)應(yīng)合計(jì)遠(yuǎn)方與就地控制操作并存的模式。同樣，保護(hù)單元亦應(yīng)具有遠(yuǎn)方、就地投切和在線修改整定值的功能，以遠(yuǎn)方為主，就地為鋪，并應(yīng)從制定、制造上確保同一時(shí)間只同意其中一種控制方式有效。要積極而慎重地推行保護(hù)、測(cè)量、控制一體化制定，確保保護(hù)功能的相對(duì)獨(dú)立性和動(dòng)作可靠性。保護(hù)、測(cè)量、控制原則上可合用電壓互感器，對(duì)電量計(jì)費(fèi)、功率總加等有精度要求的量可接量測(cè)電流互感器，供監(jiān)測(cè)用的量可合用保護(hù)電流互感器。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)制定中應(yīng)優(yōu)先采納交流采樣技術(shù)，減輕電流互感器和電壓互感器的負(fù)載，提升測(cè)量精度。同時(shí)可取消以前常常采納的光字牌屏和中央信號(hào)屏，簡(jiǎn)化控制屏，由計(jì)算機(jī)承當(dāng)信號(hào)監(jiān)視功能，使任一信息做到一次采集、多次使用，提升信息的實(shí)時(shí)性、可靠性，節(jié)約占地空間，減少屏柜，二次電纜和制定、安裝、維護(hù)工作量。變電站內(nèi)存在強(qiáng)大的電磁場(chǎng)干擾。從抗電磁干擾角度合計(jì)，在選擇通信介質(zhì)時(shí)可優(yōu)先采納光纖通信方式，這一點(diǎn)對(duì)分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)尤為適用。例LSA678，DISA－2，DISA－3型等均采納了光纖通信方式。但鑒于光纖安裝、維護(hù)復(fù)雜及費(fèi)用相對(duì)較高，因此本次制定的變配電站宜以電纜為通信介質(zhì)。

由上面的制定指導(dǎo)思想可以看到我們這里無人值班變電所的制定應(yīng)盡量使一些現(xiàn)實(shí)問題得以解決，使供配電質(zhì)量能進(jìn)一步提升?？偨祲鹤冸娝贫ā煲罁?jù)負(fù)荷資料可知：由用戶確定主要為一、二級(jí)負(fù)荷，依據(jù)《工業(yè)與民用配電制定手冊(cè)》一書我們可以很清楚地看到一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，這樣當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不致同時(shí)受到損壞，以維持繼續(xù)供電。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必需增設(shè)應(yīng)急電源。常用的應(yīng)急電源有發(fā)電機(jī)組、干電池、蓄電池或供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路。同樣，我們也可以看到二級(jí)負(fù)荷也需要有兩個(gè)電源供電。做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或電力線路常見故障時(shí)不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)?！煲罁?jù)所給的資料可知，當(dāng)?shù)毓╇姴块T可提供兩個(gè)35kV供電電源，分別來自距離用戶4km外的220/35kV地區(qū)變電所和5.5km外的110/35kV地區(qū)變電所。§從用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)狀等多方面的因素合計(jì)，關(guān)于該用戶的變電所制定，我們擬訂35/10kV降壓變電所一座，供電給8個(gè)35/10kV車間變電所，這樣我們就可以兼顧到一、二級(jí)負(fù)荷的要求了。采納這中做法還有一個(gè)好處就是：使高壓電源深入負(fù)荷中心，減小配電半徑，降低電纜投資，提升供電質(zhì)量?！?.435kV變配電所主接線方案確定通過閱讀各類相關(guān)資料可知，為了降低電能損耗，應(yīng)選用低損耗節(jié)能變壓器。在電壓偏差不能滿足要求時(shí)，35kV降壓變電所的主變壓器應(yīng)首先采納有載調(diào)壓變壓器。35kV變電所主接線應(yīng)依據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。變電所主接線要滿足安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的基本要求。其中，安全包括設(shè)備安全及人身安全；可靠應(yīng)滿足一次接線應(yīng)符合一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求；靈活即用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，檢修時(shí)操作簡(jiǎn)便，另外，還應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，便于擴(kuò)建。；經(jīng)濟(jì)盡量做到接線簡(jiǎn)化、投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低。在我們這組制定中35kV變電所主接線一般有單母線、單母線分段、雙母線接線、單元接線、內(nèi)橋式、外橋式方式可以合計(jì)其可行性。具體分析如下：?jiǎn)文妇€優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、清楚、設(shè)備少，但可靠性與靈活性不高。〔見以下圖1、2〕一般供三級(jí)負(fù)荷，兩路電源進(jìn)線的單母線可供二級(jí)負(fù)荷。由于在該制定中用戶不僅有二級(jí)負(fù)荷而且還有一級(jí)負(fù)荷，并且這里我們要合計(jì)到無人值班變電所的因素，可靠性和靈活性顯得尤為重要，鑒于這些方面的原因，單母線的優(yōu)點(diǎn)顯然不夠以使用戶滿意，也有背于我們制定無人值班變電所的基本思想和初衷，因此我們這里不合計(jì)單母線的方式。單母線分段，母線分段后，可提升供電的可靠性和靈活性。兩路電源一用一備時(shí)，分段斷路器接通運(yùn)行。任一段母線故障，分段斷路器可在繼電保護(hù)裝置作用下自動(dòng)斷開。兩路電源同時(shí)工作互為備用時(shí)，分段斷路器則斷開運(yùn)行。任一電源故障，分段斷路器可自動(dòng)投入。圖2.1一路電源圖2.2兩路電源一用一備從上圖2.4.3可以看出單母線分段雖然也能供給一級(jí)負(fù)荷，并且由于采納分段形式，變壓器一用一備，較之單母線確實(shí)也在一定程度上大大提升了供電的可靠性和靈活性，與我們的制定似乎有些相投，但我們也可以看到母線分段后帶來的問題，比如母線分段后，我們需要在母線分段部位采納聯(lián)系柜，這樣就增加了投資經(jīng)費(fèi)，而且也會(huì)增加選擇時(shí)的計(jì)算，并且還要合計(jì)到和母線之間的匹配問題。因此我們?cè)賹⑵渌鼛追N接線方式做一翻討論，