近年來,高參數、大容量火電機組已成為國內電力行業的主力機組。 隨著火電機組單機容量的增加和控制儀表的進步,火電廠的熱控技術也達到了一個新的水平。 電氣自動化控制系統作為實現機組經濟運行目標的有效手段,負責機組主輔機組的參數控制、回路調整、聯鎖保護、時序控制等功能。 它已經從輔助操作人員監控機組運行發展到實現不同級別設備啟停功能、過程控制和聯鎖保護的綜合系統,已成為大型火電機組運行中不可或缺的一部分。
3.1 電氣自動化控制系統——機爐協同控制系統(CCS)
機爐協同控制系統是火電站的主要控制系統。 協調控制系統的任務是控制機組輸入和輸出之間的能量平衡和質量平衡。 不斷消除運行中的各種內外干擾,滿足電網對機組的負荷需求,穩定機組運行。 電氣自動化控制系統的主要功能是:接受電網負荷調度,參與調峰調頻; 實現鍋爐和汽輪機的能量輸入輸出平衡控制; 協調鍋爐內部子系統的控制動作; 機組的產量與輔助設備的實際產能協調等。
3.2 電氣自動化控制系統——電爐保護系統(FSSS)
爐膛保護系統主要包括火焰監測和燃燒器切換及啟停管理,通過邏輯聯鎖實現壓力保護、熄火保護、吹掃保護等功能。 系統根據鍋爐類型、煤種、燃燒系統確定合理的報警保護邏輯條件,避免信號誤檢或鍋爐爆炸事故。 用于邏輯聯鎖和控制部分的控制儀表已經從早期的繼電器或固態元件發展到可編程邏輯控制器(PLC)。 由于PLC可將系統配置為雙機冗余,系統控制可靠性高。 軟件采用梯形圖編制,易于配置、編程和修改控制流程。
3.3 電氣自動化控制系統——蒸汽電液控制系統(EH)
國內早期的汽輪機控制采用液壓控制系統。 80年代,由于電氣元件、控制設備和電液轉換器可靠性的提高,以及耐高壓燃油伺服機構的使用,ESC系統越來越多地用于汽輪機。 實現速度、調節級后壓力、電力三環控制,以及閥門管理、應力啟動等功能。 控制汽輪發電機組從起動、轉向、預熱、加速、閥門切換、并網、初始負荷、負荷增加,直至正常運行,參與電網一次調頻并接受電網調度 改變負載。 在保證機組平安運行的基礎上,達到在運行工況變化時盡可能延長機組壽命,在穩態運行時盡可能提高機組經濟性的目標。
3.4 電氣自動化控制系統——汽輪機旁路控制系統(BPS)
汽輪機旁通控制系統由高低壓旁通壓力調節系統和高低壓旁通溫度調節系統組成。 旁通閥的執行機構可以根據系統在運行時對扭矩和速度的要求,選擇電動或電液執行機構。 . 控制系統傳統上由旁路系統供應商設定,現在一些電廠采用單回路控制器或DCS來實現汽輪機旁路控制系統的功能。