热控自动化技术在热力锅炉中的应用与安全分析

热控自动化技术在热力锅炉中的应用与安全分析

刘瑞丽房兆强

济宁嘉祥公用供热有限公司山东济宁272113

摘要：热电厂在我国的经济发展中发挥了重要的作用，而在生产的过程中，对于锅炉的燃烧效率，机组的运行调节等需要严格的控制系统，确保各项生产的高效运行。热控自动化技术在热电厂中的应用，不仅有利于更好地提高热电厂的安全生产能力，而且对热电厂经济效益的实现具有非常重要的推动作用。自动化技术在各行各业的应用越来越广泛，为了能够进一步提高热电厂锅炉机组的运行效果和节能减排效果，就需要对自动化控制技术加强应用。下面本文就对自动化控制技术在锅炉机组的应用进行简单的分析。

关键词：热电厂；热控；锅炉机组；自动化；控制技术

引言：现阶段，热控自动化技术在热电厂中已经得到了广泛的应用，对于热电厂中的各个环节进行自动化控制，有效地提高了生产效率。锅炉的作用就是把其他的热能转变为其他工质的热能，生产规定参数和品质的工质设备。而自动化控制技术主要是把自动控制技术，计算机技术以及锅炉节能等几项技术紧密结合，而形成一个计算机控制系统。如果在锅炉机组运行中应用自动化控制技术，则不仅能够提高锅炉的热效率，而且对降低耗煤量，达到节能减排的效果也具有重要的意义和价值。

一、热电厂热控自动化的概念

热电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础，通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。在热电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障，需要对设备进行自动化控制，以避免重大事故的发生，同时也减少了一定的人力资源。一般的火电自动化系统都分为四个子系统，其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。

二、热控自动化技术系统功能

在锅炉自动控制系统当中，大致包括下列几个模块：

第一，对于锅炉的检测运行与计算处理。其所检测的内容在压力方面通常涵盖了：汽包、补水、炉膛等三方面；在温度检测内容当中主要包括了：补水、蒸汽、炉膛与排烟等四方面的内容；同时还涵盖了蒸汽与补水流量、烟气的含氧量等相关内容。在对其进行计算处理时所包含的主要内容主要有：锅炉燃煤的流量循环、其补水的累积量、给水的累积量、单次班组的煤炭消耗量、单日的煤炭燃烧消耗量、以及锅炉的热效率等相关计算内容。

第二，对于锅炉自动控制系统的调节。可依据炉膛的实际温度、压力、烟气当中的氧气含量、蒸汽压力实时监测数据以及鼓风机的转速调节、引风机的运转速度、炉渣排除速率等。

第三，实时显示模块。通过实时的数据显示来表明锅炉的实际运转数据情况、所运行的具体流程、数据变化趋势以及预警监测与内容提示等。

第四，管理功能模块。能够对于各个班次的交接情况进行准确、清晰的记录，对其锅炉运转的起止时间能够进行自动化记录，对其实际运行的时间做到准确无误，同时能够将相应的预警监测信息进行详细记录并汇总处理。

三、锅炉机组应用自动化控制技术的意义

要想使锅炉能量得到最有效的发挥，最重要的一点就是采取合适的方法提高锅炉的使用效率，这也是长期以来相关研究人员的研究重点。过去，主要采用的方法是在锅炉上安装一个阀门，对阀门进行相应的控制，这样虽然能在一定程度上达到对锅炉的有效控制，但是利用率不高，有时能源不能得到完全的转化，这样不仅浪费了原料，还不能达到理想的效果，例如在对风力进行控制的过程中，通常情况下采用的方式是控制相应的通风口，如引风机、送风机等，如果没有对风速进行有效的调节，那么就有可能出现能源转化率不高的情况，在这种情况下，还会造成资源的不必要浪费。并且长时间的运转还极有可能造成设备的超负荷运行，以至于出现更加严重的事故及造成不可估量的经济损失。在这种情况下，要想有效的改善这一问题，就应该采用自动调节的控制技术，这一技术的出现从根本上改善了传统方式中能源转化率不高的状况，并且减少了人力、财力的投入，可以说是性价比较高的一种方式。并且现代社会是科学技术飞速发展的社会，要想在当今的社会生活中立足，就要采用先进的技术，这样才能为社会的生产生活提供帮助。

自动化控制技术具体的操作方法是将锅炉设备进行自动化的控制，在这一过程中，以改变风机的转速为主要的目的，不过此次的转变完全是由计算机进行控制，计算机会将周围环境等相关的因素考虑在内，并且经过对数据详细的计算，计算出风速的最终数值。同时，转速越大，风机的功率也就越大，也就是说二者成正比的关系。作为最先进的自动化技术，在今后的发展过程中，只要通过对计算机的控制，就能实现锅炉的使用，并且对其进行实时监控，有效的节约了能源，符合节能减排的要求，改变了传统阀门不能将能源全部进行转化的弊端，相关技术人员在进行这一方面操作时，应该注意严格对计算机进行操作，为自动化控制技术的实施提供有效的保障，在今后的锅炉生产作业中值得推广。

四、加强自动化技术改造与安全系统的有效措施

1.设备质量是自动化改造工作成败的关键，在选择和购买设备或配件时，应以质量、可靠为前提，采用公开、公正和公平的招标方式选取供货商。招标前要提出要求合理的技术规范书，制定合理的标底，防止招标中的不轨行为。招标前对供货商的资格审查很重要，选择的供货商要具备以下基本条件：具有合法资格证明；有成套设计供货能力和业绩；有健全的质量保证体系；有相对稳定的职工队伍和售后服务力量。

2.老机组自动化改造的目的是提高机组整体运行水平。通过改造要做到降低煤耗、提高可用率、减少运行人员，并能实现AGC和适应调频调峰要求。因此，老机组自动化改造工作不能独立进行，必须与主机、辅机的技术更新工作配合进行。完善的自动化只能建立在可控性好的机组和可靠性高的自动化装置基础上，任何脱离主辅机改造的自动化改造都是难以取得实效的。

3.自动化系统的基础是测量元件、传感器和执行机构，应首先改造不能适应工作要求的测量元件和执行机构，选用性能好、质量高的传感器、变送器、开关仪表及执行器。这里还应特别注意与执行机构相连的阀门，它直接影响自动系统的改造效果。

4.做好热控保护的管理创新，在最近几年，热电厂对于热控自动化保护装置相当重视，对各个机组的保护回路原理接线图都进行了不断地改进和完善，不断保护装置的维护技术更加完整。不过随着这些技术工艺的实施，解决了一部分问题的同时又有一些新的问题出现，这就要求我们在实际工作中应当不断创新，把重点放在对现场保护系统中的比较重要的一次元件进行标注，并对直接参与保护的一次设备进行更深一步的明确。

5.对老机组自动化改造必须进行长远考虑，不能忽视设计的重要性，否则难以避免反复改造。老机组的主机经改造后延长了继续服役的年限，因此改造方案应考虑机组继续服役过程中不会再出现无法适应新的运行方式。无论在装置选型和功能实现上都应进行全面、长远的考虑，提出合理的设计方案。对目前因技术问题或资金限制暂时不能实现的功能，可留待以后分阶段实行。

五、总结语

通常锅炉机组的被控对象都具有大惯性、大延迟的特点，实践表明，只有采用更先进的自动化控制技术才能够既能保证机组的稳定性，也能使其变负荷速率满足机组的运行要求。锅炉机组中应用热控自动控制技术，既能够满足锅炉在各种状态下的要求和生产工艺的需要，还能够最大限度地节约能源，降低设备的噪声污染，是一种先进的控制方式。其环保节能优点，使得这项技术受到了国家政府和民众的普遍重视。随着电子技术的发现，这项技术还会更加完善，其推广应用前景将会是十分广阔的。

参考文献

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