（四川广旺集团电力分公司 四川省广元市 628205）
摘要：本文就我公司煤矸石发电厂锅炉、汽机改造前采用的控制盘加仪表、按钮、机械开关进行监控操作的早期控制方式，自主开展了基于PLC现代集中控制的研究与应用，为提升企业安全管理水平、优化人员结构奠定基础。PLC在锅炉系统的控制研究及应用
关键词：PLC技术；汽轮机；锅炉；集中控制系统
1引言
对热电厂而言，锅炉汽机的许多重要参数是必须进行实时监控的，若出现故障不能及时排除，则必须立即停止运行，以免造成重大事故。在控制技术不断创新发展的推动下，电厂传统锅炉控制系统的弊端逐渐凸显，甚至影响到电厂正常生产运行的需求。因此需要对传统的发电厂锅炉系统进行以PLC与以太网技术相融合的自动化技术改造。
2锅炉PLC自动化集控改造
2.1实现PLC的数据采集、监控功能
在电脑的监控画面上可以显示两台锅炉的实时运行状态，包括电厂锅炉在运行过程中所实时提现出来的温度变化、水位高低、压力大小、动态变化趋势、水位调节状况、报警窗口以及出口的压力调节情况等，并且还可以实时地显示出给水泵设备、除氧器装置以及给水调节装置的运行变化动态情况以及重要设备阀门的压力大小、开度以及流量状况等。锅炉PLC自动化集控系统的主菜单包括：登录系统、各种相关报表的生成、报警查询以及不同锅炉之间的相互切换窗口等。
2.2实现锅炉水位调节功能
电厂锅炉内部水位的高低主要是通过三冲量的调节方式来实现的。该三冲量指的是锅炉运行过程中所体现出来的水蒸气的流量情况、给水流量情况以及锅炉内部水位的高低情况。当电厂锅炉的负荷发生突然变化状况的时候，比如锅炉的负荷在上升的一瞬间，由于汽包蒸气压力发生骤减现象，导致电厂锅炉里面的饱和水中的饱和水蒸气从中分离，从而造成了一种水位在很大程度上的虚假升高的现象。同样的道理，当电厂锅炉的负荷发生突然降低的现象时，就会导致锅炉内部水位的很大程度的虚假降低。如果按照电厂锅炉这种虚假水位状况下的数据来调节单冲量的化，很容易造成电厂锅炉危险事故的发生。将电厂锅炉的蒸气流量数据信号引入到PLC控制系统当中可以很好地避免这种不良情况的发生。
2.3实现锅炉负压调节功能
电厂锅炉的炉膛内部负压的大小也会对锅炉的安全性和节能效果造成较大的影响。如果电厂锅炉炉膛内部的负压较大，那么就会被烟气带走较大的热量，造成能量的损失；当电厂锅炉内堂的负压较小时，则会出现烧烤炉膛，较为严重时会向外喷烟喷火，引发安全和环保事故。因此，电厂锅炉负压的自动调节非常重要。为了合理控制负压波动，根据负压调节送风机风门开度使锅炉维持在-10～20Pa较理想的状态下燃烧。
2.4实现锅炉燃烧控制功能
锅炉的燃烧控制功能就是通过对送风量与燃气量的最佳配比。在电厂锅炉运行中，送风通常是自动控制模式，以确保电厂锅炉燃烧的充分性和经济性，其主要是通过对送风压力和煤量来进行控制的。在锅炉稳定运行的过程中对烟道风量进行有效的调节，以便使风量和煤量达到最配比。
2.5实现报警及连锁停炉功能
对锅炉的生产运行参数进行分级管理，重要的生产流程如锅炉引风机、送风机、给煤机等等为一级，对这些重要设备设置连锁停炉报警，只要引风机出现故障停机，给煤机立刻自动停止给煤，若在规定时间内引风机没有复位并运行，送风机自动停止，锅炉压火停运；锅炉启炉阶段，引风机未按规定的时间运行足够时长，送风机将无法启动，最大程度避免了运行人员违规操作导致的除尘器爆炸事故。
2.6应用情况
在电厂锅炉的运行中使用PLC控制系统在很大程度上减少了司炉工作人员的工作量，提高了工作效率。同时PLC控制系统在电厂锅炉运行中的运用还可以有效提高能源的利用效率和锅炉运行的安全性与可靠性。
3汽轮机PLC自动化集中控制研究改造的主要内容
3.1系统配置
系统的配置情况对于一个自动化控制系统来说相当重要，与整个系统的安全与顺利运行的关系非常密切。因此在对电厂锅炉PLC控制系统进行配置之前，必须明确各子系统的所有受控对象以及参与控制的所有设备，先对各子系统进行组态,然后再与上层网络进行连接。整个PLC控制系统及其子系统通常都是选用同一个厂家的产品，这样可以确保系统设备的兼容性与统一性，同时也便于设备的日常维护。网络系统通常采用100M工业以太网，以太网应用层协议为TCP/IP的协议，以太网交换机采用工业级交换机。上位机采用操作系统为windows7的工业计算机，共3台，每台具有不同的IP地址通过TCP/IP协议与PLC进行通信。
3.2汽轮机系统的PLC程序设计（部分）
应用编程软件根据功能需要进行程序编写，将程序做好之后下载到PLC里面，实现汽轮机系统安全运行的过程控制。
1#、2#、3#汽轮机改造投入运行后，通过集中监控系统对汽机运行参数进行实时监控，确保设备运行合理有序。
4效益分析
嘉川发电厂锅炉及汽机系统自动化技术改造工程采用基于PCL及工业以太网的的自动化控制技术，提升了设备的综合性能，提高了发电机组的稳定运行水平，促进了企业安全生产。
该项目成果应用后，嘉川发电厂系统运行稳定，较好的发挥自动化控制与管理的优势，达到了系统减人增效的改造目标，共计减员8人，年节约人工工资资成本48万元。
同时，项目实施后，系统运行提高了机组稳定运行时间，平均月增加发电小时数24小时，增加供电收入12.6万元，减少辅机设备运行小时，节约电费及运行维护费用16万元。
该成果在四川北部电力开发股份有限公司代池发电厂也得到了很好的应用，取得了较好的经济和安全效益。
5结语
总之，在现代电厂锅炉和汽轮机等系统中采用以PLC和工业以太网技术对系统主机进行控制，可以在很大程度上防止事故扩大，提高系统运行效率和能源的利用效率，保证设备和人身的安全；同时，有效地提高了系统运行效率，为电力生产安全、经济运行效益提供了可靠的保障。
参考文献
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[2]管成程.锅炉燃烧时序控制系统PLC设计与改造[J].船电技术,2019(8):40-43.