Техника

Современное управление оборудованием тепловых электростанций

15.11.2013
Современное управление оборудованием тепловых электростанций В нашей стране в последние годы действует государственная программа технического перевооружения тепловых электростанций. Вместо устаревшего, смонтированного более полувека назад, парка паровых котлов и турбин устанавливаются современные парогазовые установки. Такие агрегаты состоят из высокопроизводительных газовых турбин, котлов-утилизаторов тепла, в которых горячие выхлопные газы испаряют воду, и многоступенчатых паротурбинных установок, использующих полученный в котлах пар. Коэффициент полезного действия таких установок почти вдвое выше, чем у оборудования ТЭЦ классического принципа действия, следовательно, и себестоимость электрической и тепловой энергии получается ниже.

Устаревшее оборудование имело незначительную степень автоматизации. Автоматизировались наиболее критичные процессы, в которых любая задержка в формировании команд управления могла привести к останову оборудования, или даже к аварии с разрушением агрегатов и опасностью для персонала. Многие трудоемкие операции производятся вручную, а те, которые автоматизированы, выполняются с невысокой степенью надежности и быстродействия. Основная элементная база таких устройств АСУ ТП – релейно-контакторные и транзисторные схемы разработки 60-х – 70-х годов 20-го века. Эти устройства громоздки, ненадежны, требуют частого обслуживания и ремонта.

И если традиционные тепловые схемы ТЭЦ могли довольствоваться подобного рода устройствами автоматизации, то современные парогазовые установки работать с ними не смогут, поскольку имеют повышенные требования к точности регулирования, быстродействию в формировании команд управления при изменении параметров. Поэтому на подобных станциях автоматизируется буквально все: вся запорно-регулирующая арматура имеет электрический привод, насосы, вентиляторы и прочие технологические узлы могут управляться дистанционно.

На современных тепловых станциях применяется АСУ ТП верхнего уровня, в котором консолидируются все более мелкие системы управления локальными узлами, все дистанционно управляемое оборудование. Сегодня машинист управляет подконтрольным оборудованием, не выходя со щита управления. Он видит на дисплее обычного компьютера полную тепловую схему ТЭЦ, на которой все элементы интерактивны. Машинисту уже не нужно давать задание обходчику, чтобы открыть ту или иную задвижку и ждать от него доклада, он одним кликом мыши по изображению клапана на экране переводит его в необходимое положение. Регулирование всех технологических параметров выполняется автоматически, оператор лишь дает задание требуемой величины параметра. Показания всех приборов также отображаются на тепловой схеме в тех точках, где и производится измерение.

Техническая реализация столь совершенной системы управления выполняется на высокопроизводительных промышленных контроллерах, в которых заложены оптимальные алгоритмы управления технологическими процессами. Для обеспечения высочайшей надежности все элементы системы управления имеют двойное, а в некоторых случаях и тройное резервирование, т.е. одну и ту же работу выполняет два-три комплекта одинакового оборудования, и если случится отказ одного из элементов, оборудование не останется без управления и контроля ни на миллисекунду. Кроме того, применяются не традиционные SCADA – системы, а распределенные САУ, где каждый контроллер управляет своей частью оборудования.

Все эти разработки направлены на снижение стоимости энергии, улучшение безопасности работы оборудования и бесперебойности энергоснабжения. Так что с таким подходом к оборудованию станций можно быть уверенным, что свет и тепло в наших домах будут всегда.