唐嘉源
甘肃省安装建设集团有限公司，甘肃 兰州 730050
摘要：热力工程在人们的生活中起着关键作用，而为热力工程提供控制的电气系统在其中起着重要的作用。热能的利用具有很强的技术特性。因此，必须努力深入的研究，才能获得技术的进步。通过多年的实践探索，获得了换热站和热源厂电气装置与电力有关的技术成果，以及恒压供水系统控制的暂态稳定方法及二次网供水、回水控制方法。也获得了燃煤锅炉相关系统电气控制的成果。这些成果是经验和技术创新的积累，在热力实践中已经取得了良好的效果。
关键词：换热站；热源厂；应用技术
引言
热力工程的电气系统具有其鲜明的特征。有必要进行探索和综合研究，这对于整个热工业的发展来说意义深远。热力工程的电气系统包括电热交换站和热源厂两个部分。前者规模小但要求完备；后者规模大，细节多，电气要求高。
一、热力换热站的电气应用技术
（一）恒压供水
在换热站电气中，如果值班人员在值班室工作，则必须在工作区和值班室内放置电气监控装置。如果值班室空间较小，则无法放置较大的电气柜，但是较小的墙壁配电盘不适合内部电缆弯曲和连接大型电缆。XL21配电箱既经济又易于使用，通常用于换热站。尽管换热站很小，但必须考虑其未来可能的容量扩充，以避免将来重新构造电气设备。
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换热站二级管网采用变频控制的补水泵，既节省电力，又能保证二级管网的压力恒定。管道网络中的压力由压力传感器输出，输出信号多为DC4-20mA。有两套用于补水的电气方案。
方案一是，压力变送器将压力值直接传到变频器，4mA对应于变频器50 Hz的输出，20mA对应于变频器0 Hz的输出，是反比例线性关系。当压力值较小时，管道中的压力会降低，需要补充水。当信号为20 mA时，这是管道网络中压力的最大值，则变频将停止供水。变频器的0?50 Hz和变送器的4?20mA对应于线性比，可以调整变频器以达到目标。例如，当ABB变频器的最大输出频率为50 Hz时，变频器参数设置为1302 =100％，则变频器假定变送器的20mA输入对应于50 Hz。变频器参数设置为1302 = 80％，变频器参数更改。16mA变送器的输入对应于50 Hz。即使大于16 mA，逆变器也将给出最大50 Hz的信号。
方案二是，压力传感器信号不直接进入变频器，而是直接进入PID控制器。设定信号（也是4-20mA）被馈送到变频器，并且PID控制器被设定为设定值。
PID控制单元是在工程中用于调节闭环系统的常用控制单元。将PID控制单元添加到闭环控制系统可以改善瞬态和稳定的质量。目的是快速且有效地调节控制量。当扰动量或给定量（或该值的变化规律）发生变化时，控制值（例如网络中的管道压力Pc）就会偏离设定值。由于反馈控制的作用，经过短暂的过渡过程后，调节值（例如管网中的压力Pc）接近或返回到初始稳定性别值Pr或新的Pr2量稳定下来，系统从初始的平衡状态过渡到新的平衡状态。我们把被控量如管网压力Pc处于变化状态的过程称为暂态或动态，而把被控量如管网压力Pc处于相对稳定的状态称为稳态或静态。
（二）二次网供水，回水控制方法
加强对集中供热二次网节能控制是非常重要的。通过对二次网流量的调节，可以实现集中控制供热系统的供水和回水温度。利用二次网供水、回水控制方法，进行集中供热二次网节能控制。主要是在供水的过程当中通过改变水流的速度来进行温度的调节。在传输水流的过程当中， 水流传输向距离近的用户所使用的时间比较短， 传输向距离比较远的用户所使用的时间比较长，在传输的过程当中很有可能因为距离的长短而造成热量的差异，所以就需要通过调节二次网供水和回水的控制方法来调节温度，达到节能的目的。在调节水温的过程当中，需要通过调节水流的速度来保证热量的供应。为了可以及时地调节温度和水量， 需要采用变频设备进行调节水流速度的工作。
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二、热源厂的电气应用技术
（一）水系统
在热源厂中，水系统主要由4部分组成：循环水泵、除氧水泵、补水泵、原水加压泵。具体来说，循环水泵通常由变频器进行控制，一般450kW以下采用0.4kV变频器，450kW以上采用10kV高压变频器控制。该水泵由运行和备用循环泵组成。其中，备用循环泵可代替故障的运行循环泵继续运行；除氧水泵也由变频器控制，其组成包括运行和备用除氧泵，如果运行除氧泵发生故障，备用除氧泵则被投入使用；补水泵由自控专业远传压力信号控制，信号的强弱影响着补水泵的效率，通常会准备2台补水泵，当信号较弱或出现故障时，可同时启用2台补水泵保障系统的正常运行；原水加压泵由液位控制器控制，在实际的系统中，同时存在2台原水加压泵发生故障，如果1台发生故障，另1台则会自动投入运行。
（二）锅炉系统
锅炉系统主要包括锅炉引风机、炉排电机、鼓风机、分层给煤电机4部分，并且这些组成部分也是在变频器的作用下对锅炉系统进行控制。其中，引风机不同的功率对应不同的变频器，功率低于450kW时，应采用0.4kV变频器，如果功率在450kW以上，应采用10kV高压变频器；其余3个组成部分均通过0.4kV变频器进行控制。锅炉系统的控制具有连锁性，因此，需要严格按照启动顺序进行设备启动，该启动顺序为：启动循环水泵—启动锅炉引风机—启动锅炉鼓风机—锅炉炉排电机—锅炉分层给煤电机。如果需要停止，则应按照相反的次序进行。
（三）输煤系统
在热源厂中，输煤系统主要包括4部分：永磁分选机、上煤斜皮带机、上煤平皮带机、上煤给煤机。在实际系统运行中，上煤过程并不具有全天性和连续性特点，而是在每天的某段时间内完成，且速度较快，因此，上煤系统可通过直接启动所有电机进行。该方式不仅能使锅炉上煤快速完成，而且在一定程度上节约了建设成本。与锅炉系统一样，上煤系统应采用连锁控制，其启动顺序为：启动永磁分选机—启动上煤平皮带机—上煤斜皮带机—上煤给煤机。在上煤平廊和上煤斜廊中为了避免出现皮带跑偏等情况发生，需要设置紧急拉绳开关、皮带跑偏开关等。
（四）除渣系统
除渣系统主要由水平板链除渣机、斜链除渣机、渣斗鄂式阀门3部分组成。与其他系统相同，连锁控制同样应用在除渣系统，相应的启动顺序为：启动斜链除渣机—启动水平板链除渣机，而渣斗鄂式阀门不参与连锁控制。由于在整个供热期中，该系统需要连续运行，因此，为了保障该系统的工作效率，应采用适宜的变频器控制，从而达到除渣的效果。同时，还要设置调速开关，从而为除渣机运行速度提供保障。
（五）集中控制
集中控制是指在中控室内，对各个系统的电机进行控制。具体来说，通常会在热源厂设置集中控制室，实行集中连锁控制。集中控制主要包括2种控制方式：一种是电气连锁实现集中控制；另一种是采用DCS或PLC系统控制。前者主要应用在中、小型热源厂；后者常被大型或部分中型热源厂采用。另外，还需要结合热源厂投入运行的实际情况，选择适宜的控制方式，如果热源厂全部投入运行，则需要采用DCS计算机控制；如果热源厂分批投入运行，则采用两种控制相结合，先进行电气连锁集中控制，当全部投入运行后，再通过DCS计算机控制达到集中控制的目的。
结语
要研究热力工程的电气应用技术，有必要将理论与实践相结合，既要注意理论的正确性和创新性，又要注重实用性和可行性，以节省投资。只有不断地深入研究，控制技术才将不断进步。
参考文献
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