火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝摘要：對(duì)于火力發(fā)電機(jī)組建設(shè)來(lái)說(shuō)，熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝是整個(gè)火電廠前期建設(shè)工作中最重要的工作之一，同時(shí)也是保證火電廠可以安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。為了提高火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝水平，就必須對(duì)相關(guān)調(diào)試與安裝的技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行深入的分析。本文首先對(duì)火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝要點(diǎn)進(jìn)行了分析，然后對(duì)火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝的方法以及需注意的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的論述。關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；熱控自動(dòng)化；設(shè)備調(diào)試；設(shè)備安裝隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，全社會(huì)對(duì)于能源的需求也越來(lái)越大。由于我國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)結(jié)構(gòu)的特殊性，目前火力發(fā)電仍是發(fā)電行業(yè)，甚至能源行業(yè)最重要的組成部分。為了保障國(guó)民對(duì)于電力能源日益增長(zhǎng)的需求，火力發(fā)電廠的裝機(jī)容量也呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)，同時(shí)單機(jī)容量大幅提高，許多超大型火電機(jī)組也陸續(xù)投入建設(shè)和使用。對(duì)于火力發(fā)電機(jī)組建設(shè)來(lái)說(shuō)，熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝是整個(gè)火電廠前期建設(shè)工作中最重要的工作之一，同時(shí)也是保證火電廠可以安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。為了提高火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝水平，就必須對(duì)相關(guān)調(diào)試與安裝的技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行深入的分析。一、火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝概述目前火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備主要是由以微處理器為基礎(chǔ)的分散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)組合而成，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各單元機(jī)組的主輔機(jī)及系統(tǒng)的檢測(cè)、控制、報(bào)警、聯(lián)鎖保護(hù)、診斷、機(jī)組啟停、正常運(yùn)行操作、事故處理、操作指導(dǎo)等功能。控制系統(tǒng)一般是由操作員站、工程師站、歷史站、輸出設(shè)備、分布式處理單元及輸出輸入模塊、電源、機(jī)柜等組成。通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的局域網(wǎng)將這些設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在設(shè)備中的傳遞、交換與共享，而其中的電氣系統(tǒng)則通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)入分散控制系統(tǒng)。火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝要點(diǎn)一般可以分為電氣專業(yè)的調(diào)試安裝和自動(dòng)化專業(yè)的調(diào)試安裝。對(duì)于電氣專業(yè)來(lái)說(shuō)，其調(diào)試安裝的要點(diǎn)主要體現(xiàn)在倒送電及發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)上。新建火電廠倒送電就是通過(guò)啟動(dòng)備用變壓器從電網(wǎng)系統(tǒng)向電廠內(nèi)部送電的過(guò)程，其目的是滿足電廠基建過(guò)程中所需的大部分電能。此過(guò)程調(diào)試安裝的要點(diǎn)在于操作程序的準(zhǔn)確性、保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)是發(fā)電廠中最重要的電氣保護(hù)，主要是保證發(fā)變組系統(tǒng)的安全，在發(fā)生差動(dòng)、過(guò)電流、過(guò)電壓、失磁等故障時(shí)能夠準(zhǔn)確及時(shí)保護(hù)動(dòng)作，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。這一過(guò)程的調(diào)試安裝要點(diǎn)在于保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性、保護(hù)動(dòng)作的快速性。而對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)來(lái)說(shuō)，其安裝調(diào)試要點(diǎn)主要體現(xiàn)在全過(guò)程自動(dòng)化控制及機(jī)組協(xié)調(diào)控制等環(huán)節(jié)上。全過(guò)程自動(dòng)化控制是指各專業(yè)、各階段都盡可能的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，這雖然在各個(gè)火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)的深度及廣度不同，但對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)來(lái)講一直是一個(gè)可不斷開發(fā)的領(lǐng)域。此過(guò)程調(diào)試的要點(diǎn)在于測(cè)量的準(zhǔn)確性、自動(dòng)化的合理性。機(jī)組協(xié)調(diào)控制是指在機(jī)組整套啟動(dòng)后正常帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的功率、主汽壓力、給水量、燃料量、風(fēng)量、爐膛壓力等自動(dòng)協(xié)調(diào)控制。此過(guò)程調(diào)試的要點(diǎn)在于水煤比的控制、變負(fù)荷速率、主汽溫的控制、控制方式的合理切換等。二、火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝方法（一）火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝組織構(gòu)建在進(jìn)行火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝之前，首先要做的就是建立起完整的設(shè)備調(diào)試運(yùn)行組織，成立調(diào)試運(yùn)行委員會(huì)。委員會(huì)由投資方、政府有關(guān)部門、電力建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)、項(xiàng)目公司、監(jiān)理、總承包單位、電網(wǎng)調(diào)度、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、主要設(shè)備供貨商等單位的代表組成。設(shè)主任委員一名、副主任委員和委員若干名。主任委員和副主任委員宜由投資方任命，委員由建設(shè)單位與政府有關(guān)部門和各參建單位協(xié)商，提出組成人員名單，上報(bào)工程主管單位批準(zhǔn)。啟動(dòng)委員會(huì)必須在機(jī)組整套啟動(dòng)前組成并開始工作，直到辦理完機(jī)組移交生產(chǎn)交接簽字手續(xù)為止。在機(jī)組整套啟動(dòng)試運(yùn)前，啟動(dòng)委員會(huì)應(yīng)召開會(huì)議，審議試運(yùn)指揮部有關(guān)機(jī)組整套啟動(dòng)準(zhǔn)備情況的匯報(bào)，協(xié)調(diào)機(jī)組整套啟動(dòng)的外部條件，決定機(jī)組整套啟動(dòng)的時(shí)間和其他有關(guān)事宜。在機(jī)組整套啟動(dòng)試運(yùn)過(guò)程中，如遇試運(yùn)指揮部不

能做出決定的事宜，由總指揮提出申請(qǐng)，啟動(dòng)委員會(huì)應(yīng)召開臨時(shí)會(huì)議，討論決定有關(guān)事宜。在機(jī)組完成整套啟動(dòng)試運(yùn)后，啟動(dòng)委員會(huì)應(yīng)召開會(huì)議，審議試運(yùn)指揮部有關(guān)機(jī)組整套啟動(dòng)試運(yùn)情況和移交生產(chǎn)條件的匯報(bào)，協(xié)調(diào)整套啟動(dòng)試運(yùn)后的未完事項(xiàng)，決定機(jī)組移交生產(chǎn)后的有關(guān)事宜，主持辦理機(jī)組移交生產(chǎn)交接簽字手續(xù)。而試運(yùn)指揮部由總指揮、副總指揮、六個(gè)工作組及相關(guān)專業(yè)組組成，設(shè)總指揮一名，由建設(shè)單位總經(jīng)理?yè)?dān)任，副總指揮由監(jiān)理、施工、調(diào)試和生產(chǎn)等單位出任。試運(yùn)指揮部應(yīng)從分部試運(yùn)開始前一個(gè)月組成并開始工作，直到完成滿負(fù)荷試運(yùn)、辦完移交商業(yè)運(yùn)行手續(xù)及所有技術(shù)資料移交完畢為止。試運(yùn)指揮部具體包括分部試運(yùn)組、整套試運(yùn)組、驗(yàn)收檢查組、生產(chǎn)運(yùn)行組、綜合管理組、性能試驗(yàn)組。根據(jù)工作需要，可下設(shè)土建、汽機(jī)、鍋爐、電氣、熱控、化學(xué)、燃料、消防、脫硫脫硝等專業(yè)組。各組織機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)成員由總指揮與有關(guān)單位協(xié)商任命。試運(yùn)指揮部負(fù)責(zé)全面組織、領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)工作，對(duì)試運(yùn)中的安全、質(zhì)量、環(huán)境、進(jìn)度和效益全面負(fù)責(zé)，審批啟動(dòng)調(diào)試重要方案和措施。啟動(dòng)委員會(huì)成立后，需要在主任委員的領(lǐng)導(dǎo)下籌備啟動(dòng)委員會(huì)全體會(huì)議。啟動(dòng)委員會(huì)閉會(huì)期間，代表啟動(dòng)委員會(huì)主持整套啟動(dòng)試運(yùn)的常務(wù)指揮工作，協(xié)調(diào)解決啟動(dòng)試運(yùn)中的重大問(wèn)題，組織、領(lǐng)導(dǎo)、檢查和協(xié)調(diào)試運(yùn)指揮部各組及各階段的交接簽證工作。具體的火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝組織架構(gòu)圖如圖1所示。圖1火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝組織架構(gòu)圖（二）模擬量控制系統(tǒng)的調(diào)試與安裝在模擬量控制系統(tǒng)的調(diào)試與安裝之前，需要進(jìn)行調(diào)試前準(zhǔn)備。對(duì)于模擬量控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，靜態(tài)調(diào)試之前的準(zhǔn)備工作包括一次檢測(cè)元件取樣管路連接正確，對(duì)于差壓變送器和差壓開關(guān)應(yīng)檢查其正負(fù)取樣管是否接反，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣源管路連接正確，操作員站、工程師站、DCS控制柜及現(xiàn)場(chǎng)之間的接線和預(yù)制電纜正確且連接牢固。確保電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源正常，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣源正常。對(duì)各個(gè)變送器的實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)記錄進(jìn)行檢查，對(duì)照實(shí)際工況參數(shù)的變化范圍，確定其零點(diǎn)、量程和遷移的設(shè)置是否正確。對(duì)于模擬量信號(hào)控制的執(zhí)行器，發(fā)出0%或100%的控制信號(hào)，檢查閥門能否全開全關(guān)及閥門的全行程的線性。然后做執(zhí)行機(jī)構(gòu)0?100%的行程變化，使反饋裝置的輸出指示在0%?100%之間變化，并且保證就地與遠(yuǎn)方的反饋相對(duì)應(yīng)，對(duì)所做的試驗(yàn)做好記錄。根據(jù)控制流程檢查模擬量控制各調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組態(tài)，檢查系統(tǒng)組態(tài)的控制策略符合熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，如發(fā)現(xiàn)不符合及時(shí)進(jìn)行修改。對(duì)每一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組態(tài)進(jìn)行靜態(tài)檢查，確認(rèn)量綱轉(zhuǎn)化及正反作用是否正確，靜態(tài)參數(shù)設(shè)置完成，手自動(dòng)切換是否無(wú)擾。進(jìn)行各模擬量信號(hào)的量程及單位設(shè)置，風(fēng)量和水量等信號(hào)的標(biāo)定。對(duì)調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，相關(guān)各方應(yīng)及時(shí)解決。在進(jìn)入動(dòng)態(tài)調(diào)試階段之前，隨著機(jī)組的分部試運(yùn)的進(jìn)行，各系統(tǒng)模擬測(cè)量信號(hào)也隨之投入使用。溫度信號(hào)投入使用前，應(yīng)檢驗(yàn)傳感器所處的狀態(tài)，熱電阻的阻值、熱電偶的毫伏值應(yīng)與實(shí)際溫度相對(duì)應(yīng)。其他如水位、流量及壓力等信號(hào)在條件適合時(shí)將變送器投入運(yùn)行，變送器的顯示值應(yīng)與運(yùn)行工況相對(duì)應(yīng)，投入初期應(yīng)隨時(shí)檢查變送器管路，防止發(fā)生堵塞和泄漏。機(jī)組啟動(dòng)后，隨時(shí)檢查各模擬量信號(hào)，其顯示值應(yīng)與工況相對(duì)應(yīng)；同時(shí)檢查各路開關(guān)量信號(hào)，其邏輯運(yùn)算應(yīng)符合控制狀態(tài)的要求。隨著機(jī)組的整套啟動(dòng)，在動(dòng)態(tài)檢查一切正常的情況下，根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行情況，依次投入各個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。投入順序遵從先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的原則，在系統(tǒng)投入之前，應(yīng)與運(yùn)行人員取得聯(lián)系。系統(tǒng)投入自動(dòng)后，根據(jù)被調(diào)量的動(dòng)態(tài)特性曲線，整定調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)參數(shù)。在條件允許的情況下，進(jìn)行定值擾動(dòng)試驗(yàn)和負(fù)荷擾動(dòng)試驗(yàn)，根據(jù)擾動(dòng)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)一步整定動(dòng)態(tài)參數(shù)，最終使系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行切/投試驗(yàn)，應(yīng)保證為無(wú)擾動(dòng)切換。在自動(dòng)狀態(tài)下模擬各被調(diào)量變化，檢查PID作用方向及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作情況應(yīng)滿足熱力系統(tǒng)要求，尤其對(duì)于多沖量復(fù)雜的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)更要重點(diǎn)檢查。在系統(tǒng)投入自動(dòng)前，對(duì)自動(dòng)跟蹤回路進(jìn)行再次檢查，并再次核對(duì)各模擬量信號(hào)測(cè)量回路是否正常。初步整定各系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)，然后對(duì)控制系統(tǒng)試投自動(dòng)，觀察被控?zé)崃ο到y(tǒng)的可控性及閥門特性。同時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)獲得最佳整定參數(shù)，使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行基本穩(wěn)定后，可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行定值擾動(dòng)或負(fù)荷擾動(dòng)試驗(yàn)，從而進(jìn)一步調(diào)整動(dòng)態(tài)參數(shù)，提高控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。任何一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入后都應(yīng)該進(jìn)行定值擾動(dòng)試驗(yàn)，對(duì)調(diào)節(jié)器動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行全面整定，擾動(dòng)試驗(yàn)的幅度應(yīng)該由小到大。對(duì)于串級(jí)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行定值擾動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先整定副環(huán)調(diào)節(jié)器參數(shù)，然后再整定主環(huán)調(diào)節(jié)器參數(shù)。（二）協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)試與安裝在火力發(fā)電場(chǎng)中，鍋爐汽輪機(jī)之間是相互耦合，因此一般會(huì)選擇間接能量平衡控制系統(tǒng)中雙向解耦的機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，功率和壓力控制回路相互兼顧，既以鍋爐主控調(diào)壓為主，兼顧功率，同時(shí)根據(jù)鍋爐慣性大的特點(diǎn)，加入前饋補(bǔ)償?shù)刃盘?hào)。汽機(jī)主控以調(diào)功為主，兼顧汽壓，在汽機(jī)主控中加入壓力的閉鎖回路。兩個(gè)控制系統(tǒng)相互配合，并能協(xié)調(diào)機(jī)爐的不同特點(diǎn)，快速的實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的響應(yīng)。而協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)需要協(xié)調(diào)鍋爐和汽輪機(jī)的不同的運(yùn)行特點(diǎn)，既要適應(yīng)鍋爐反應(yīng)慢的特點(diǎn)，又要保證對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷變化進(jìn)行快速響應(yīng)的特點(diǎn)，而且還要保證機(jī)組在變負(fù)荷過(guò)程中具有較高的安全性和穩(wěn)定性。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)具有非線性、多變量、大時(shí)滯、強(qiáng)耦合等特點(diǎn)，是電廠熱控的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)所采用的變送器均為電容式智能變送器。單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)屬于大系統(tǒng)控制中最為普遍的遞階控制系統(tǒng)。各個(gè)子系統(tǒng)的控制作用是按照從屬關(guān)系和一定的優(yōu)先級(jí)安排決策單元，因此它們形成金字塔的控制結(jié)構(gòu)，所有的決策單元按照遞階排列，同級(jí)的各個(gè)單元要對(duì)下一級(jí)的決策單元施加影響，同時(shí)又受到上一級(jí)的干預(yù)。雖然各個(gè)決策單元都有一定的自由度，但同級(jí)的決策單元一般會(huì)有相互沖突的決策指令，這就需要上一級(jí)的協(xié)調(diào)。單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)把鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)統(tǒng)一為一個(gè)整體進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對(duì)機(jī)組變負(fù)荷的要求，同時(shí)維持機(jī)組主要參數(shù)的穩(wěn)定。然而鍋爐和汽輪機(jī)實(shí)際上又是相對(duì)獨(dú)立的，它們通過(guò)各自的調(diào)節(jié)手段滿足電網(wǎng)負(fù)荷的要求，并且維持機(jī)組主要參數(shù)穩(wěn)定的能力不盡相同，差異較大。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)一般可以設(shè)為四種不同控制方式，分別是基本方式、汽機(jī)跟隨方式、鍋爐跟隨方式和協(xié)調(diào)控制方式，其中后三種方式可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，其中四種控制方式的切換是根據(jù)汽機(jī)主控和鍋爐主控的自動(dòng)投入情況自行切換的。建立合理的協(xié)調(diào)系統(tǒng)控制策略，關(guān)鍵在于處理機(jī)組的負(fù)荷適應(yīng)性與運(yùn)行穩(wěn)定性間的矛盾。機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)采用以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)可以滿足汽機(jī)主控能充分利用鍋爐蓄能，滿足機(jī)組負(fù)荷要求，鍋爐主控能動(dòng)態(tài)超調(diào)鍋爐的能量輸入，盡快合理補(bǔ)償鍋爐蓄能的變化，組態(tài)采用擾動(dòng)補(bǔ)償和解耦的控制原理，使擾動(dòng)在控制回路中得到有效抑制或快速消除，非擾動(dòng)控制回路應(yīng)不動(dòng)或少動(dòng)，盡可能減少或消除了爐、機(jī)的相互影響。三、結(jié)語(yǔ)目前雖然國(guó)家在大力發(fā)展太陽(yáng)能和風(fēng)能等新型能源，但是各種新能源在很大程度上會(huì)受到一定的外部制約，同時(shí)也有一定的季節(jié)性。因此火力發(fā)電機(jī)組在今后的一段時(shí)間內(nèi)還會(huì)承擔(dān)較大一部分用電負(fù)荷。而熱控自動(dòng)化控制設(shè)備作為火電機(jī)組的重要組成部分，其運(yùn)行的可靠性是火力發(fā)電廠運(yùn)行和管理的關(guān)鍵。對(duì)于火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的安裝與調(diào)試過(guò)程存在著工序繁瑣，環(huán)境復(fù)雜以及工期較長(zhǎng)等特點(diǎn)，想要提高其安裝與調(diào)試的質(zhì)量，就必須對(duì)整個(gè)安裝與調(diào)試過(guò)程中每個(gè)技術(shù)要點(diǎn)的把控。只有加強(qiáng)對(duì)于安裝與調(diào)試過(guò)程中關(guān)鍵點(diǎn)的質(zhì)量把控和安裝過(guò)程中的安全監(jiān)管，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總體進(jìn)度對(duì)各個(gè)施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)度的有效控制，才能達(dá)到火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備安裝和調(diào)試過(guò)程的安全、質(zhì)量與進(jìn)度的協(xié)調(diào)進(jìn)行相互促進(jìn)的效果，從而真正做到提高火力發(fā)電廠的運(yùn)行水平，保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。參考文獻(xiàn)晏崇林.火電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的科學(xué)調(diào)試與合理安裝分析[J].中國(guó)設(shè)備工程,2020(20):37-38.常曉莉.火電廠中熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝[J].南方農(nóng)