火力发电厂汽机调节保护系统的作用浅析

火力发电厂汽机调节保护系统的作用浅析

随着发电厂规模逐渐扩大化，汽轮机承担的电力荷载越来越多，对其采取安全调节保护系统是很有必要的。科学技术是推动行业发展的根本动力，行业科技创新必将带动发电产业模式升级。这对各种参与发电生产任务的设备而言，必须要重新优化其生产调度性能，才能适应新发电作业调控的功能需求。汽轮机是火力发电厂转换能量的核心设备，可把蒸汽产生能量转变为机械能，再通过驱动装置变为电能供应使用。

一.汽机调节保护系统的组成

汽机调节系统是发电厂建设的重点，其关系着整个发电区域的生产效率。早前发电行业实现了生产作业自动化作局势，以提升设备、发电设备、运输设备为主的汽机机械得到全面使用，标志着发电行业科技的创新趋势。汽轮机是一种综合性的设备，主要是以数字化技术为支撑，对发电系统设备实施数字化改进，对设备结构、功能、调控等要素进一步优化。

汽轮机保护系统由监视保护装置和液压系统组成.当汽轮机超速、真空低、轴向位移大、振动大、润滑油压低等监视保护装置动作时，电磁阀动作，快速泄放高压动力油，使高、中压主汽门和调节汽门迅速关闭，紧急停止汽轮机运行，达到保护汽轮机组的目的。

二、火力发电厂汽机调节系统的作用

发电厂汽机调节系统的主要作用：（1）控制能耗。火力发电厂汽轮机运行面临着较大的能耗问题，这种能耗来源于两个方面：一是发电设备工作时的能耗量，电能消耗量增加而制约了整个系统的性能；二是原煤的浪费率，由于发电设备及操作工艺的不足，发电生产浪费了部分原生态资源。根本上来说，两种浪费都是汽机发电设备调控失误引起的。对发电设备实施工业化设计，能有效处理设备运转不足等问题，便可综合控制电能、原煤的浪费量，推动发电产业的节能、减排。（2）、提高产量。伴随着经济产业的快速发展，国内市场耗煤量同比、环比系数均有明显增长，这意味着能源行业在我国市场占据了主导地位。对现有发电设备实施改良设计，最终目标是实现发电数量的增产，扩大火力发电厂日常发电的产出量，这是解决国内能源紧缺的有效方式。例如，工业化设计是发电机

械改良的先进方式，经过工业科技改良之后，汽轮机组等核心设备工作效率提升，日、周、月、年等不同阶段的产量明显增加。

三、火力发电厂汽机调节保护系统设计应用

火力发电厂汽机调节保护系统的设计应结合科技成果，选用计算机为主控平台实施调控。建立计算机控制平台是为了更好地处理数据信息，帮助发电厂解决现实生产调度中遇到的相关问题，减小了人工操作调控的难度，这些通过分布式调度系统均能实现汽机控制目标。基于计算机平台，汽机调节保护系统主要内容包括：（1）低真空保护。汽轮机内热焓降减少，从而使出力降低，降低了汽轮机的效率，减少了经济效益。由于低真空运行对机组的安全运行危害极大，所以必须进行低真空保护。当真空下降到危险值时，应关闭主汽门，立即停机。（2）高压加热器保护。高压加热器的管口容易泄漏，管子易破裂，造成高压加热器的汽测充满高压水。为了保证机炉的安全运行，高压加热器上都设置了自动保护装置。当水位过高时，自动切除高压加热器，关闭相应的抽汽逆止门及电动门，同时打开高压加热器旁路向锅炉供水。（3）轴承润滑保护。为了保证汽轮机轴承不被麿损，必须向汽轮机轴承连续不断地供给合格润滑油，一旦供油中断将会使轴瓦磨损烧毁，转子中心破坏，造成恶性事故。运行中油压降低时，保护装置动作，自动启动低压交流润滑油泵，如油压仍不能恢复，自动启动直流事故油泵。（4）轴向位移保护。汽轮机在启动和运行中一旦轴向过大，就会造成推力轴承磨损，发生转子向前或向后串动。故对汽轮机转子的轴向位移要进行监视。当轴向位移发生危险值时，保护动作，立即自动停机。（5）再热机组旁路保护。大型单元机组都设有旁路系统，用来回收多余的蒸汽。汽机高压缸的旁路系统作为一级旁路，汽机中、低压缸的旁路系统作为二级旁路，每级都有减温减压装置来控制蒸汽的温度和压力。为了保护再热器和凝汽器的安全，旁路系统必须在一定的条件下才能投入使用。

四、火力发电厂新型调节控制系统的应用分析

隨着科技的进步发展，汽机调节保护系统设计也要融合更多的科学技术，不断研发出新型调节系统才能实现可持续发展。上述提到，分布式系统增强了调度的针对性，可根据不同数据对象拟定调控方案，避免了集中调度数据产生的传输风险，这是未来发电汽机调控的必然趋势。笔者认为，基于人工智能化科技条件下，可建立数字一体化的汽机调节平台。

1、信号输入。火力发电厂汽轮机完成各项生产任务，必须要在规定指令信号调度下，按照数字设备功能要求执行命令。工业设计中引入数字化系统，在生产信号与设备信号之间建立输入信道，将汽轮机指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。借助工业系统平台，汽轮机改变了过去单一的调控方式，可根据发电厂作业方式灵活变化，提高了汽轮机调节保护系统的实用性。

2、数据处理。输入装置将发电信息传给数控单元，对汽机设备动作信号逐一扫描处理，重点检测发电信息是否存在失误。工业设计以智能系统为产品对象，编制了许多数字化、智能化的控制平台，这有助于汽机数控设施的多功能改造。例如，计算机系统应用了编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，对汽轮机控制方案优化选择，以最节能方式投入到电力生产活动中。

3、信号输出。电力信号传输是汽机调节保护系统的关键，信号传输准确性直接影响了汽轮机动作的快慢。新型调节保护系统中，发电信号经过处理之后，还要配备专用输出系统将指令传递出去，这样才能对发电机提供准确的指令。输出装置是汽轮机系统设计的要点，设计人员应结合火力发电厂汽轮机设备信号传输的具体位置，以及每一种生产设备的工作状态，准确无误地传递信号。

结束语

汽轮机是整个火力发电厂改造建设的主控设备，因其承载生产任务量大而增大了设备调控难度，并且在特定条件下可发生异常事故。为了创造安全稳定的发电环境，必须要对汽轮机设计保护系统以辅助控制。随着科技的进步发展，火力发电厂发电生产模式实现了优化升级，原先组装设备功能得到进一步优化而提升了发电效率。

参考文献：

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