论文关键词：自备电站；机炉控制系统；现状；改进意见

　　论文摘要：本文概述了火电厂热工自动化技术的新发展，分析了首钢自备电站机炉控制系统现状，其中包括：主要的工艺设备；机炉控制系统规模及投产时间；系统构成及主要特点。并提出对首钢自备电站机炉控制系统的改进完善意见。

　　1前言

    首钢从1986年开始在自备电站大规模应用以N-90为代表的IX万集散型过程控制装置，对机炉生产操作实行全面控制管理，在国产5万kW火电机组的自动控制上取得重要突破，是国内中小机组中全面应用微机控制取得成功的第一家。从第一台机组投产至今，3台机组陆续发电104亿度，不仅早就收回投资，而且创造利润20多亿元，为首钢的改革发展创造了巨大效益。借鉴国内外先进技术，认真总结分析首钢在5万kW火电机组应用微机网络控制装置方面的经验教训，探讨在国产中小机组的控制中如何深人开发利用新一代DCS的高级功能，对于进一步完善改进首钢自备电站的自控系统，获取更大的经济效益，有十分重要的现实意义。

　　2火电厂热工自动化技术的新发展

    近年来，发展高参数、大容量单元机组以加快电力建设速度，降低煤耗是国内外一种趋势。而80年代以来，由于能源供应紧张，使国内许多冶金、轻纺、化工企业包括首钢在内纷纷建立厂内单机容量为5-10万kW的自备电站，成为电力建设的一股新潮流。首钢过去只有几台工业供热锅炉，但在19$6年也建成自己的两台220t锅炉、5万kW机组。而近十几年来，新建机组在20万kW以上的只占35.796, 10万kW以下以及5万kW左右的机组占39.596，使煤耗居高不下。因此，在今后新增机组中，进一步完善自动化控制系统，在旧机组特别是大量中小机组改造中，借鉴国内外经验，因地制宜地增加一些关键性监控项目，以提高其经济性和可靠性是十分必要的。

    火电厂是较之其他工业过程更为复杂的控制对象。其特点是连续生产，强调安全经济运行。发电厂机、炉、电三大主机加上无数辅机，运行中相互关联、相互制约，任何一台设备的故瘴或停用都会引起平衡的破坏而导致工况的重新调整。例如，锅炉气包亏水8s就会引起爆炸。火电机组设备的整体性和生产的连续性决定了它的运行监视和操作只能由少数1-- 2人集中负责。但是运行的复杂，系统的庞大又远远超出人们体力、脑力允许范围。因此，一座现代化电厂不得不借助于高度发展的自动化设备来保持运行的安全性和经济性。这就导致了对热工自动化系统的可靠性的严格要求。

    DCS(集散控制系统)的出现是工业控制的一个里程碑。自本世纪70年代以来，微电子技术的飞速发展，使过程控制领域发生重大突破。DCS(集散型或分布式控制系统)自20年前在美国Honeywell公司问世以来，其技术发展、应用推广、推陈出新的速度惊人，已走向成熟的第三代产品。DCS分散控制、集中操作管理的高度可靠、高性能，替代传统的控制结构和方法，为实现先进的控制功能和高级的自动化系统提供了可靠的保证。目前，世界已推出上百种型号的DCS。从发达国家的电力工业看，美国、西欧、日本新建的火电厂已全部采用12。而且在老设备的改造中，也大量考虑采用〔〔S。原来生产常规仪表的厂商也转向生产DC`S，常规仪表生产也越来越小。计算机的功能也不再局限于开环监视，而具备了包括各种控制功能在内的可能性。功能范围正在扩大。已逐渐取代常规设备。DCS的功能除DAS(数据采集、处理)，CCS(大型单元机组的协调控制系统)、SCS(顺控系统)和BMS(燃烧器管理系统)以外，有时还把DEH(汽轮机数字电液控制系统)，BPC(汽轮机旁路控制系统)MEH(给水泵汽轮机控制系统)等包括在内组成一体化控制系统。火电机组自动化监控系统的发展已成为机组运行经济性和可靠性的必要条件。目前，国外火电机组除广泛应用〔X_'.S微机集散型控制系统外正在应用人工智能技术大力开发多种专家系统.如运行支援、故障诊断、事故分析处理等。我国火电机组的自动化程度，除近几年引进和国产的30 --- 60万kW机组外。其余都处于相当低的水平。

    我国电力系统自70年代后期，在宝钢电厂成套引进的日本3 x35万kW机组上首先使用DCS获得成功.到1993年12月投人运行和新建的大型火电机组已有上百套，都采用DCS集散型控制系统。到1995年初，仅美国Bailey公司就在中国36家电厂设计投运212套N-90和[nfi-9C1系统。其中，除首钢是3台5万kW小型机组，辽宁是两台10万kW机组外，其余全是20万kW以上且大多是30 —60万kW大型机组。这些数字说明，DCS在我国热控中的应用已日益普遍。在过程控制中，为满足生产工艺的需要。火电厂自动化发展趋势是，广泛采用微机处理器为基础的DCS集散控制系统，以功能复杂程度不同组合一定量的微机群去解决各自的控制要求，经通讯网络和其他微机进行信息交换。实现机、电、炉的分散控制。集中监视操作管理。

    纵观已投运的DCS，绝大多数都取得了较好的经济效益，为单元机组的安全、经济运行，减少事故，提高设备效率，降低煤耗和厂用电起到促进作用，且显著减轻了运行人员的劳动强度。有的电厂还充分发挥DCS信息采集功能、通信功能和运算功能的强大优势，开发了许多高质量的数学模型和优化控制软件，对系统精度和水平的提高作出了贡献。

　　3首钢自备电站机炉控制系统现状

　　3.1主要工艺设备

    主要工艺设备:}1)煤粉锅炉3台，燃气锅炉1台(烧高炉煤气)，每台锅炉产汽2.20t/h蒸气压力9. $1MPa,温度24202。附带磨煤制粉系统3套、高压除氧器3台、电动给水泵2台及公用汽水管网;(2)单抽凝汽式双水内冷汽轮发电机组3台，额定功率5万kW,额定转速3OOD转lmin，总装机容量15万kW。每台机组含3台低压加热器、2台高压加热器外围系统包括水处理系统、输煤系统、除尘系统。

　　3.2机炉控制系统规模及投产时间