火电篇 第5章 辅助生产系统
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火力发电厂的设备作用和各系统流程一、燃烧系统生产流程来自煤场的原煤经皮带机输送到位置较高的原煤仓中,原煤从原煤仓底部流出经给煤机平均地送入磨煤机研磨成煤粉。
自然界的大气经吸风口由送风机送到布置于锅炉垂直烟道中的空气预热器内,同意烟气的加热,回收烟气余热。
从空气预热器出来约250左右的热风分成两路:一路直截了当引入锅炉的燃烧器,作为二次风进入炉膛助燃;另一路则引入磨煤机入口,用来干燥、输送煤粉,这部分热风称一次风。
流淌性极好的干燥煤粉与一次风组成的气粉混合物,经管路输送到粗粉分离器进行粗粉分离,分离出的粗粉再送回到磨煤机入口重新研磨,而合格的细粉和一次风混合物送入细粉分离器进行粉、气分离,分离出来的细粉送入煤粉仓储存起来,由给粉机依照锅炉热负荷的大小,操纵煤粉仓底部放出的煤粉流量,同时从细粉分离器分离出来的一次风作为输送煤粉的动力,通过排粉机加压后与给粉机送出的细粉再次混合成气粉混合物,由燃烧器喷入炉膛燃烧。
二、汽水系统生产流程储存在给水箱中的锅炉给水由给水泵强行打入锅炉的高压管路,并导入省煤器。
锅炉给水在省煤器管内吸取管外烟气和飞灰的热量,水温上升到300左右,但从省煤器出来的水温仍低于该压力下的饱和温度(约330),属高压未饱和水。
水从省煤器出来后沿管路进入布置在锅炉别处顶部的汽泡。
汽包下半部是水,上半部是蒸汽,下半部是水。
高压未饱和水沿汽泡底部的下降管到达锅炉别处底部的下联箱,锅炉底部四周的下联箱上并联安装上了许多水管,这些水管内由下向上流淌吸取炉膛中心火焰的辐射传热和高温烟气的对流传热,由于蒸汽的吸热能力远远小于水,因此规定水冷壁内的气化率不得大于40%,否则专门容易因为工质来不及吸热发生水冷壁水管熔化爆管事故。
锅炉设备的流程一、锅炉燃烧系统1、作用:使燃料在炉内充分燃烧放热,并将热量尽可能多的传递给工质,并完成对省煤器和水冷壁水管内的水加热,对过热器和再热器管内的干蒸汽加热,对空气预热器管内的空气加热。
火电厂辅助车间控制系统设计摘要本文论述了电厂辅助车间的工艺现状,以及其监控发展的现状,介绍了火电厂辅助车间控制系统的设计原则,需达到的自动化水准。
针对辅助车间控制系统的工艺流程,分析了可plc和上位机相结合设计方案中的联网方案、分散控制系统方案,从过程控制性能、工程效益,确立了以现场总线为底层通讯媒介,dcs为基础的应用方案是辅助车间控制系统的最佳设计方案。
关键词火电厂;辅助车间;集中控制;plc中图分类号tm6 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2012)69-0129-020 引言如今的火电机组通常采用的是分散式集中型控制系统(dcs)技术,使得系统中的各个设备可以进行一体化的控制,在值班模式下基本实现了工作人员对整个系统的运行信息进行监控。
分散式集中控制技术保障了发电机组主机系统的安全经济运行。
但是,相反的,辅助车间监控能力与其相比,监控能力则大大折扣,智能化自动化水平低。
现在电厂在减员的同时又能提高发电效率的大环境之下,完成在辅助车间不安置或只安置较少的值班人员,又能提高安全性和效率,所以对辅助车间进行监控网络化和集中控制意义重大。
目前在国内,一些电厂已经实现了按水、煤、灰工艺过程划分的车间级控制。
1 火电厂辅助车间控制系统的设计原则大型火电厂辅助车间约包括40多个系统工艺设备,且这些系统工艺设备分布位置相对分散,在系统运行时,这些系统都是独立运行互不干扰,但同时又要求这些系统与主系统的管理和运行要步调相同,互相协调运行。
辅助车间工艺流程复杂,在设计时首先要考虑到辅助车间的复杂性,然后要制定好在运行时系统的可靠实时性策略,最后设计好的辅助车间控制系统要完全服从于主线控制系统,以此来实现辅助车间的车间级控制,例如:按水、煤、灰划分的车间级控制。
设计思路确定后,要把火电厂辅助车间集中为1个控制点,这样不仅可以满足只需少量工作人员便可监控,而且可以减少能源损耗、提高发电效率,达到辅助车间智能自动化控制目的。
第五节煤矿生产辅助系统管理及装备一、提升系统显德汪矿井田设计提升系统为一斜井(即主井)、一立井(即副井),分别担负着运输原煤、提升矸石、运送材料、回升人员等重任。
(一)主井:主斜井装有一台GDS-1000型钢揽皮带机,机长ll87米,带宽l米,由两台ZD2-172-1B型660/440V,630—400KW直流电动机拖动,带速为0-2.50米/秒,运煤量每小时可达360吨。
1989年5月,将主井延伸至总长度1550米。
2008年10月,购进焦作华飞公司生产的ZPDK 系列提升机电控系统。
2008年12月,对主井电控系统进行改造。
(二)副井:副井地面绞车房内装有2JK一3/20型双滚筒绞车一台,配套电机为JRQl510—10型,400KW;所用提升容器为一对单层双车(1.5吨u型矿车)普通罐笼;提升高度为292.5米。
2005年12月,购进焦作华飞公司生产的JTDK系列提升机电控系统。
2006年8月,对副井电控系统进行改造。
二、运输系统1982年投产时,矸石矿车从副井提升到地面后经翻罐笼卸入卸载坑,皮带运输机运进矸石仓,再由汽车运至排矸场。
1984年,开掘一条长548米排矸隧道,排矸改为电机车牵引矸石车运输,经绞车提至翻矸架倾卸,再装三面翻矸车卸矸。
矸石山于1984年安装一台JTP-1.6型绞车,滚筒直径1.6米,电机功率130kW; 1996年,安装一台JK-2/30型绞车,滚筒直径2米,电机功率200k W;分别于2010年5月、2011年6月购进2.0、1.6米绞车JPSD系列提升机电控系统;于2010年7月、2011年8月对矸石山JK-2/30、JTP-1.6型绞车电控系统进行低压变频改造。
三、矿井通风系统装备及管理(一)通风方式1982-1997年间,矿井通风方式为中央边界式通风。
进风井(主、副井)位于井田中央,回风井(西风井)位于井田西部边界处。
为保障安全生产,建设施工了东风井,并于1997年11月3日投入运行。
大型火力发电厂辅助车间控制系统选择摘要:本文介绍了目前国内火力发电厂全厂辅助车间的控制方案,即通过辅助车间控制网络采用PLC或DCS实现全厂辅助车间监控进行了分析和比较。
关键词:发电厂车间控制系统应用1 国内辅助车间控制系统水平及存在的问题我国电力行业改革正在如火如荼的进行中,随着“厂网分离,竞价上网”的改革方针的实施,各大发电公司竞争将加剧。
大型发电厂机组对电厂辅助系统自动控制水平也提出了更高的要求。
全过程自动化及网络化是电厂辅助系统为满足大机组高效运行而必须确定的发展方向。
辅助车间控制系统网络化具有许多优势。
首先,辅助车间控制系统网络化实现了辅助系统集中监控及综合调度,它能够实现整个电厂辅助系统的优化控制,最大限度地满足电厂机组安全、高效运行的要求。
其次,辅助车间控制系统高度的自动化和网络化,可最大限度地节约人力资源,提高劳动生产率,实现效率最大化,满足投资方的要求,实现投资的良性互动。
再次,辅助车间控制系统的联网,进而与电厂SIS 系统及MIS系统实现联网,真正实现全厂网络化,使电厂竞争力更加强大。
2000年燃煤示范电厂及新颁发的《火力发电厂设计技术规程》(DL 5000-2002)对辅助车间的控制也提出了新的要求,即“相邻的辅助生产车间或性质相近的辅助工艺系统宜合并控制系统及控制点,辅助车间控制点不宜超过三个(输煤、除灰、化水),其余车间均按无人值班设计。
”目前,300MW以上的大型火电机组,为提高辅助生产车间自动化水平基本上均按上述要求设置输煤、灰渣、水务三个辅助车间控制点,实现以燃料、灰渣、水务为主体的分区域网络控制系统。
辅助车间控制系统一种是采用成熟的DCS来实现辅助车间控制(主要取决于单元机组DCS选型,如在招标中DCS系统性能价格比优于PLC系统,宜选用DCS系统),另一种是采用PLC+LCD站的监控方式,基本上取消了常规操作盘台,实现了以LCD为核心的监控方式。
但这些作法还没有充分发挥计算机控制技术和网络技术近年来飞速发展所提供的巨大优势。
95自动化控制Automatic Control电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering火电厂是以石油、天然气、煤炭、化工尾气等为燃料,通过燃料燃烧取得热能,并借助各种设备、经过一系列物理化学反应,将热能转化为电能。
火电厂生产中所使用的主要设备包括锅炉、汽轮机以及发电机,辅助设备包括磨煤机、烟囱、各种水泵、加热器、冷凝器、除氧器、各种量测设备以及控制设备。
顺序控制系统的主要作用是对发电厂各种生产设备的启停进行控制,在确保火电厂生产安全、稳定方面发挥着重要的作用。
1 火电厂生产流程目前,火电厂可分为内燃机发电厂、燃气轮机发电厂、蒸汽动力发电厂等不同的类型。
虽然不同类型火电厂的生产工艺有着一定的差异,但从能量转换角度考虑,其生产过程基本相同,即将燃料的化学能转变为电能。
火电厂的生产流程主要包括三个阶段:(1)燃烧系统。
燃料在锅炉中进行燃烧,从而将燃料的化学能转变成了热能,锅炉中的水被加热,变成了蒸汽。
燃烧系统又可以分为输煤系统、磨煤系统、锅炉与燃烧系统、风烟系统以及灰渣系统等。
如图1所示。
(2)汽水系统。
锅炉中的过热蒸汽进入到汽轮机之后,带动汽轮机旋转,从而将热能转化成了机械能。
汽水系统又可以分为给水系统、再热系统、冷却水系统、补水系统、回热系统。
所使用的机械设备主要包括汽轮机、锅炉、加热器、除氧器、凝汽器以及各种管道。
如图2所示。
(3)电气系统。
汽轮机旋转产生的机械能带动发电机发电,从而将机械能转化成了电能。
电气系统又可以分为励磁装置、升压变电所、厂用电系统以及发电机等。
如图3所示。
2 火电厂主副机与辅助设备顺序控制的含义顺序控制指的是,火电厂生产中,对某大型主设备及其相关辅助设备群、某工艺系统的启动、运行、停止中的事故处理,按照提前设定好的数据、时间等序列,进行自动控制。
火电厂生产过程中,应用顺序控制技术,对大型单元机组的主副机与辅助设备的启停、事故处理进行有效控制,是确保机组安全稳定运行的前提所在。
火力发电厂的设备作用和各系统流程一、燃烧系统生产流程来自煤场的原煤经皮带机输送到位置较高的原煤仓中,原煤从原煤仓底部流出经给煤机均匀地送入磨煤机研磨成煤粉。
自然界的大气经吸风口由送风机送到布置于锅炉垂直烟道中的空气预热器内,接受烟气的加热,回收烟气余热。
从空气预热器出来约250左右的热风分成两路:一路直接引入锅炉的燃烧器,作为二次风进入炉膛助燃;另一路则引入磨煤机入口,用来干燥、输送煤粉,这部分热风称一次风。
流动性极好的干燥煤粉与一次风组成的气粉混合物,经管路输送到粗粉分离器进行粗粉分离,分离出的粗粉再送回到磨煤机入口重新研磨,而合格的细粉和一次风混合物送入细粉分离器进行粉、气分离,分离出来的细粉送入煤粉仓储存起来,由给粉机根据锅炉热负荷的大小,控制煤粉仓底部放出的煤粉流量,同时从细粉分离器分离出来的一次风作为输送煤粉的动力,经过排粉机加压后与给粉机送出的细粉再次混合成气粉混合物,由燃烧器喷入炉膛燃烧。
二、汽水系统生产流程储存在给水箱中的锅炉给水由给水泵强行打入锅炉的高压管路,并导入省煤器。
锅炉给水在省煤器管内吸收管外烟气和飞灰的热量,水温上升到300左右,但从省煤器出来的水温仍低于该压力下的饱和温度(约330),属高压未饱和水。
水从省煤器出来后沿管路进入布置在锅炉外面顶部的汽泡。
汽包下半部是水,上半部是蒸汽,下半部是水。
高压未饱和水沿汽泡底部的下降管到达锅炉外面底部的下联箱,锅炉底部四周的下联箱上并联安装上了许多水管,这些水管内由下向上流动吸收炉膛中心火焰的辐射传热和高温烟气的对流传热,由于蒸汽的吸热能力远远小于水,所以规定水冷壁内的气化率不得大于40%,否则很容易因为工质来不及吸热发生水冷壁水管熔化爆管事故。
锅炉设备的流程一、锅炉燃烧系统1、作用:使燃料在炉内充分燃烧放热,并将热量尽可能多的传递给工质,并完成对省煤器和水冷壁水管内的水加热,对过热器和再热器管内的干蒸汽加热,对空气预热器管内的空气加热。
火电厂辅助车间集中控制方式及系统构成方案探讨摘要:从辅助车间的特点及目前采用的控制系统现状入手,介绍了常规PLC、DCS和上层采用PLC、现场基于总线技术的FCS控制方案。
结合近几年国内部分已投产和基建期电厂辅助车间的控制特点,从工程业绩、技术方案的先进性和可靠性、工程实施的经济性等方面,对辅助车间3种控制系统方案进行了对比分析。
关键词:辅助车间;控制系统;构成;方案0引言当今大型火电机组炉、机、电的运行和管理水平不断提高,分散控制系统(DCS)和可编程控制器(PLC)在火电厂自动化控制中已得到大量应用,其极高的可靠性、丰富的控制功能和对运行操作的简化为减员增效提供了诸多便利,并取得了良好的效果,从而极大地提高了电厂的运行、管理水平。
随着电子与信息技术、控制技术的不断发展以及电力生产竞争机制的逐步形成,火电厂辅助生产系统的自动化设计正面临着如何适应技术发展潮流,改进现有管理方式,进一步降低运行费用,提高经济效益等问题。
1辅助车间系统控制概述1.1辅助车间的范围常规意义上的火电厂辅助车间包括锅炉补给水处理系统、除灰渣系统、电除尘系统、制氢系统、原水处理系统(净化站或中水处理)、废水处理、输煤程控、脱硫岛等,有些电厂根据自身运行及工艺特点,甚至将辅助车间范围延展得更为广泛。
1.2辅助车间的工艺特点辅助车间的工艺特点具体如表1所示。
表1辅助车间的工艺特点1.3辅助车间控制系统现状近年来,国内新建火电厂对辅助车间的控制和管理已在新版火力发电厂设计技术规程中明确提出。
控制设备技术发展更趋成熟,控制设备的质量有了较大提高,网络技术的飞速发展,推动了设计思想的革新。
因此,在现代科学技术快速发展的当前,火电厂的现代化发展,强调辅助车间集中控制系统构建的必要性与重要性。
从一定层面而言,火电厂实现一体化的控制模式,是基于内部发展的需求,也是进一步契合社会发展步伐的集中体现。
因此,辅助车间控制系统的构建,是推动火电厂可持续发展的有力保障。
火力发电厂的设备作用和各系统流程一、燃烧系统生产流程来自煤场的原煤经皮带机输送到位置较高的原煤仓中,原煤从原煤仓底部流出经给煤机均匀地送入磨煤机研磨成煤粉。
自然界的大气经吸风口由送风机送到布置于锅炉垂直烟道中的空气预热器内,接受烟气的加热,回收烟气余热。
从空气预热器出来约250左右的热风分成两路:一路直接引入锅炉的燃烧器,作为二次风进入炉膛助燃;另一路则引入磨煤机入口,用来干燥、输送煤粉,这部分热风称一次风。
流动性极好的干燥煤粉与一次风组成的气粉混合物,经管路输送到粗粉分离器进行粗粉分离,分离出的粗粉再送回到磨煤机入口重新研磨,而合格的细粉和一次风混合物送入细粉分离器进行粉、气分离,分离出来的细粉送入煤粉仓储存起来,由给粉机根据锅炉热负荷的大小,控制煤粉仓底部放出的煤粉流量,同时从细粉分离器分离出来的一次风作为输送煤粉的动力,经过排粉机加压后与给粉机送出的细粉再次混合成气粉混合物,由燃烧器喷入炉膛燃烧。
二、汽水系统生产流程储存在给水箱中的锅炉给水由给水泵强行打入锅炉的高压管路,并导入省煤器。
锅炉给水在省煤器管内吸收管外烟气和飞灰的热量,水温上升到300左右,但从省煤器出来的水温仍低于该压力下的饱和温度(约330),属高压未饱和水。
水从省煤器出来后沿管路进入布置在锅炉外面顶部的汽泡。
汽包下半部是水,上半部是蒸汽,下半部是水。
高压未饱和水沿汽泡底部的下降管到达锅炉外面底部的下联箱,锅炉底部四周的下联箱上并联安装上了许多水管,这些水管内由下向上流动吸收炉膛中心火焰的辐射传热和高温烟气的对流传热,由于蒸汽的吸热能力远远小于水,所以规定水冷壁内的气化率不得大于40%,否则很容易因为工质来不及吸热发生水冷壁水管熔化爆管事故。
锅炉设备的流程一、锅炉燃烧系统1、作用:使燃料在炉内充分燃烧放热,并将热量尽可能多的传递给工质,并完成对省煤器和水冷壁水管内的水加热,对过热器和再热器管内的干蒸汽加热,对空气预热器管内的空气加热。
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火电厂主副机与辅助设备顺序控制系统分析宋学增发布时间:2021-08-17T07:12:10.850Z 来源:《电力设备》2021年第6期作者:宋学增[导读] 随着我国经济的不断发展,用电量需求越来越大,而火电厂作为我国重要的发电方式之一,为满足社会的用电需求发挥了较大的贡献。
火电厂主副机和辅助系统的顺序控制系统关系到火电厂的安全,同时也关系到国民的用电平稳,因此对于火电厂主副机与辅助设备顺序控制系统进行分析可以了解火电厂的发展历程,主副机和辅助设备的工作流程,有利于火电厂的顺序控制系统进行进一步的优化。
本文就立足于火电厂的工作原理和顺序控制系统的发展原理进行分析,目的是为进一步提升顺控系统提供必要的参考。
宋学增(秦能齐源电力工程设计有限公司山东济南 250101)摘要:随着我国经济的不断发展,用电量需求越来越大,而火电厂作为我国重要的发电方式之一,为满足社会的用电需求发挥了较大的贡献。
火电厂主副机和辅助系统的顺序控制系统关系到火电厂的安全,同时也关系到国民的用电平稳,因此对于火电厂主副机与辅助设备顺序控制系统进行分析可以了解火电厂的发展历程,主副机和辅助设备的工作流程,有利于火电厂的顺序控制系统进行进一步的优化。
本文就立足于火电厂的工作原理和顺序控制系统的发展原理进行分析,目的是为进一步提升顺控系统提供必要的参考。
关键字:火电厂;主副机;辅助设备;顺序控制系统;分析研究火电厂现在已经成为一种比较成熟的发电方式,火电厂的正常运转离不开其顺序控制系统,随着科技成果的层出不穷和计算机等先进技术的不断普及,火电厂的顺控系统也在不断的优化发展当中,这为加强火电厂的安全提供了重要的保障,特别是随着近年节能减排力度的进一步加大,优化其顺控系统可以进一步提高火电厂的生产效率,降低其能源消耗,符合国家可持续发展的理念,本文就对火电厂的顺序控制系统展开了具体的分析。
一、火电厂的工作流程火电厂一般是利用各种可燃物进燃烧,主要是煤等,从而通过各种能量的相互转化来达到发电的目的,一般工作原理是可燃物在燃烧时产生大量的蒸汽,然后借助蒸汽的压力推动汽轮机的旋转,从而将热能转化成机械能,最后由汽轮机带动发电机进行旋转,由机械能转化为电能。
火电厂辅助车间系统集中操纵方案探讨〔一〕时刻:2021-06-06 11:19来源:未知作者:彭昕,周程放点击: 42 次一、概述当今大型火电机组炉、机、电的运行和管理水平不断提高,分散控制系统(DCS)和可编程控制器(PLC)在火电厂自动化控制中已得到大量应用,其极高的可靠性、丰富的控制功能和对运行操作的简化为减员增效提供了诸多的方便,并取得了良好的效果,这些都极大地提高了电厂的运行、管理水平。
随着电子与信息技术、控制技术的不断开展,以及电力生产竞争机制逐步形成,火电厂辅助生产系统的自动化设计正面临着如何适应技术开展潮流,改良现有管理方式,进一步降低运行费用,提高经济效益的问题。
许多新建工程,尤其是2000年以后新建的电厂,提高全厂运行、管理水平、减员增效的思想贯穿着整个设计过程。
火力发电厂热工自动化的设计重点已经不仅局限于主厂房,人们也越来越重视提高辅助车间(系统)的自动化水平,合理地按工艺系统或地理位置设计控制系统或控制点,实现全厂CRT监控,提高系统运行的平安性和经济性,极大地增强电厂的市场竞争力,这些成为了电厂自动化设计的开展方向。
此外,提高辅助系统的自动化水平,在辅助车间采用DCS或PLC控制,也为实现全厂监控和管理信息系统网络化提供了条件。
二、辅助车间系统控制的现状和前景目前许多大型火电厂根据各自的情况,不同程度的考虑并采取了提高辅助车间控制水平的措施,如:除灰、补给水处理、凝结水精处理、废水、输煤等较复杂或操作设备较多的辅助系统均采用PLC+CRT站的监控方式。
循环水泵房设备的控制由主机DCS完成;汽水分析采用计算机(数据采集系统)代替原来的常规二次仪表等等。
但各控制系统的监控大多相互独立,无法充分发挥计算机控制的优势,没有充分考虑到资源的共享;控制系统设备型式多样性,生产维护不够方便。
同时,辅助车间的控制方式采用车间集中控制方式,这也存在着许多缺点:各辅助车间都设有控制室,每个车间都需要固定的数名运行值班员,不仅运行管理不能集中,而且造成暖通等附属设施设置繁多,也需要增加相应的建筑设施,从而造成人力、物力资源的浪费。