摘要：简要分析了燃气发电工艺流程，结合动力装置90t/h燃气锅炉及3680KW汽轮发电机组成的燃气发电机组，着重对燃气发电锅炉及汽轮机的自动控制进行了较为深入地探讨。
关键词：燃气；发电锅炉；汽轮机
引言
当前，基于燃气锅炉—蒸汽轮机，充分利用这些可燃性气体来进行发电，这是实现我国钢铁工业生产走上循环经济发展之路的一大重要举措。基于此，以下结合90t/h燃气锅炉和3680KW汽轮发电机组组成的燃气发电状况，就燃气发电锅炉和汽轮机的自动控制进行一些探讨。
1燃气发电工艺流程简要分析
发电站配置一台锅炉(90t/h燃气中温中压蒸汽)，其锅炉燃料为天然气，生成430℃的中温、3.5MPa的中压过热蒸汽，汽轮机通过做功把热能转化为机械能，从而驱使汽轮机来进行发电。其发电机的额定功率为3700KW。
2燃气发电锅炉和汽轮机自动控制
2.1 90t/h锅炉的自动控制
2.1.1通过锅炉给水实现自动控制
这种自动控制的实现基于三冲量的调节方式上。锅炉锅筒的水位作为给水调节的依据，通过对蒸汽流量及给水流量信息的反馈来实现给水量的自动调节，以确保锅炉锅筒水位能处于一个稳定状态。在主给水管道上设置给水流量计，而在过热器集汽箱出口的主蒸汽管道上设置蒸汽流量计。在锅炉给水系统中，主调节阀以给水主管所设置的一个DN100的调节阀来充当，以在高负荷以及正常负荷这两种情况中应用；而旁路调节阀以旁通管所设置的一个DN80的调节阀来充当，以在低负荷这种运行状态下应用。在特殊情况下，也可以当做主调节阀的备用阀。
2.1.2通过锅炉过热蒸汽温度来实现自动控制
这种调节系统是在自制冷凝水喷水减温装置来进行的，有关减温器和集汽箱，这二者的出口蒸汽温度对减温水调节阀开度的自动调节，这是锅炉过热蒸汽温度进行自动调节的一个重要环节。为确保集汽箱的蒸汽温度能够维持在正常范围之内，要对减温水量进行控制。此外，在本调节系统中，流量计通常设置在减温水管道上；本系统的主调变量是根据系统的过热蒸汽温度来进行操作的，而副调变量是根据系统的减温水流量来实施，这样就形成了一个能够串级的调节系统；若集汽箱出口存在温度不断升高的过热蒸汽，则汽温自动调节系统会把减温水量进行自动增加，并且把减温水进行自动关闭，这样对于集汽箱出口蒸汽温度处于一个稳定状态起到了很好的保障作用。
2.1.3通过锅炉燃烧来实现自动控制
锅炉运行供汽是为解决汽轮机的运行负荷进行的，不断变化的汽轮机负荷，也促使了压力的不断改变。若要使蒸汽压力保持在一个稳定水平，则有关蒸汽量的要求一定要得到满足；故基于自动燃烧来促使蒸汽母管压力的稳定，这是通过锅炉燃烧来实现自动控制的主要途径。从锅炉的燃烧系统再到供汽系统，这个热力过程极为复杂。为促使系统能够稳定地进行自动调节，其中的自动燃烧程序还具备抗干扰能力。此外，为使锅炉的燃烧能处于一个最为经济的状态，在进行负荷调节或者燃烧的过程中，对于送风量和引风量还要做好调节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对送风量进行控制，一定要让燃料量与送风量相适应，可把燃烧过程中剩余空气系数是否合适来作为判断燃烧过程中经济与否的一个重要依据；至于送风量的间接修正可以通过检测烟气当中含氮量来进行操作。
2.2汽轮机的自动控制
2.2.1水位系统及蒸汽器真空的控制
在汽轮机的蒸汽器当中，通常设置着一个热井，这个热井设置两个信号接口，即+700mm的高水位和+100mm的低水位信号接口。在凝汽器热井水位控制这个系统之中，给定尝试以及进行水位衡量要实施PID计算，对凝结水调节阀开度进行控制就由这个计算结果来操作，从而实现热井水位稳定的目的。若热井水位出现高值，则把调节阀全部关闭；若热井水位比某个数值低，则把调节阀全部打开。有两个凝结水调节阀设置在汽轮机凝结系统之中：其中，把一个DN125调节阀设置在凝结水主管上，以起到主调节阀的作用，并适用于系统正常运行过程中；把一个再循环管道设置在在凝汽器热井与低压加热器这二者之间，再把一个DN65调节阀设置在这个再循环管道上。若机组以低负荷状态进行运行，则可结合热井水位对再循环管道和凝结水主管的调节阀进行自动调节。
2.2.2汽轮机润滑油系统的控制
成套汽轮机润滑油系统具有一台3m3油箱、一台高压电动油泵、一台交流润滑油泵以及一台直流润滑油泵。其中汽轮机润滑油温对系统的控制，是基于冷却水管道(位于冷却器出口处)的调节阀来对冷却水流量进行控制，以确保润滑油温维持在设定值的要求；此外，油泵以及油箱还有以下联锁控制，其中油箱的油位是以油箱顶板以下200mm确定为±00mm。
3炉机平衡
在这个燃气发电机组中，其宗旨是避免能源浪费，减少环境污染，因此锅炉燃烧的任务一是维持稳定的燃烧；二是外购天然气完全燃烧。
炉机协调控制的主要要求是能按照要求调节燃烧率维持炉机间的平衡。维持炉机平衡的判据是主汽压力，传统炉机协调控制就通过利用主汽压力控制器的输出信号来修正锅炉需求信号的方式来满足上述要求。这与以上所述的“全部烧完钢厂送来的高炉煤气和转炉煤气”任务是相悖的，因为钢铁厂高炉煤气和转炉煤气的产量和自身用量是变化的。
为满足上述两个角度的要求，则应采用传统的“机跟炉”协调控制方式，当天然气量改变时，改变加入锅炉的燃料量和相应的送风量、给水量，此时锅炉的蒸发量开始改变，锅炉出口压力开始改变，通过汽压调节器去改变汽轮机的进汽阀开度，从而改变汽轮机的进汽量，使发电机的输出功率迅速跟随锅炉负荷的变化。在这个系统中，就是根据锅炉改变燃烧率造成蒸发量改变后，才能改变机组的出力。这样，就难于适应电网对机组负荷变化的要求。
在这类机组中炉机平衡是一个值得探讨的问题。正因为有“难于适应电网对机组负荷变化的要求”的问题存在，所以存在某些供电部门对外购天然气发电并不很欢迎的问题。为了解决这个问题，在厂内增设一定容量的气柜和加压输送站是必要的，这样可以极大地缓冲产气和用气的不断变化，甚至达到根据负荷要求，确定锅炉燃烧量的炉机平衡控制。然而，由于厂内的机组相对于电网来说容量是很小的，机组出力的变化并不会对电网产生大的影响，这问题就是小节了，毕竟它的出现符合节能减排的大趋势。
4结语
总之，把燃气发电机组广泛应用于炼油企业，这与当前国家所倡导的节能减排要求是相一致的。在实际生产过程中，大力加强和深入研究燃气发电锅炉以及汽轮机的自动控制，对于实现炼油企业的降本增效、促进我国经济、社会的持续快速发展均具有极其重要的意义。
参考文献
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论文作者:李智超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/16
标签：锅炉论文; 汽轮机论文; 蒸汽论文; 自动控制论文; 燃气论文; 系统论文; 调节阀论文; 《防护工程》2018年第36期论文;