畢業設計
畢業設計作為大學四年學習生涯的收官之作,其重要性不言而喻。它不僅是對學生所學專業知識的綜合運用和檢驗,更是能否順利畢業、獲得畢業證書的關鍵所在。因此,同學們對畢業設計都格外重視,紛紛使出渾身解數,全力以赴地投入其中。
為了能在畢業設計中取得好成績,同學們可謂是起早貪黑、廢寢忘食。他們白天在圖書館裡查閱各種資料,晚上則在實驗室裡埋頭苦乾,反複試驗和論證自己的設計方案。還有同學甚至放棄了周末和節假日的休息時間,一心撲在畢業設計上。
在這個過程中,同學們遇到了各種各樣的困難和挑戰,但他們並沒有退縮,而是積極地尋求解決辦法。有的同學向老師請教,有的同學則與同學一起討論,共同攻克難題。大家都深知,隻有付出更多的努力,才能在畢業設計中脫穎而出,順利畢業。
我畢業設計的題目是“協調控製係統”,這在當時絕對算得上是一個嶄新的領域,而且它與火電廠的生產實際緊密相連。在短短兩個月的設計時間裡,我可謂是馬不停蹄地忙碌著。
為了能對這個課題有更深入的認識和理解,我幾乎把自己泡在了科技期刊室裡。在那裡,我如饑似渴地翻閱著大量的科技論文,無論是國內的還是國外的,隻要是與協調控製係統相關的,我都不放過。
特彆是那些各個省份的電力技術期刊,上麵登載的關於協調控製係統的文章,我更是一篇不落,幾乎全都看了個遍。通過閱讀這些文章,我不僅了解到了協調控製係統的基本原理和工作方式,還對其在實際應用中可能遇到的問題以及相應的解決方案有了更清晰的認識。
就這樣,在不斷地學習和積累中,我對協調控製係統的理解越來越深入,也為我後續的畢業設計打下了堅實的基礎。
協調控製係統,英文縮寫符號是s,它是電力係統中蒸汽動力裝置自動控製的關鍵部分,其核心在於解決鍋爐與汽輪機多變量耦合問題。傳統控製中,鍋爐負責維持壓力,汽輪機負責調節功率,但兩者調節速率不匹配。協調控製係統通過引入前饋補償、指令分配等策略,在負荷指令變化時實現鍋爐燃燒率提前調節與汽輪機閥門開度同步調整,從而快速跟蹤負荷並最小化壓力波動。
協調控製係統由三大部分構成:負荷控製係統,也稱主控係統,它接收電網負荷指令並分配至鍋爐和汽機;常規控製係統,也稱子控製係統,它包括燃料、風量、給水等子係統;負荷控製對象,即鍋爐汽輪發電機組本身。
控製邏輯是通過多變量解耦控製,將負荷指令,動態地分配給鍋爐調節燃燒率和汽輪機調節閥門開度,同時利用反饋機製維持主蒸汽壓力穩定。
協調控製係統包含多種運行模式,適應不同工況需求。基本方式:鍋爐與汽機均手動控製,用於啟停或事故處理;機跟爐方式:汽機自動調壓,鍋爐手動調功,適用於鍋爐異常工況;爐跟機方式:鍋爐自動調壓,汽機手動調功,用於汽機設備異常時;協調方式:鍋爐與汽機均自動控製,分彆以汽機或鍋爐為主導,平衡負荷響應速度與壓力穩定性。
協調控製係統通過快速響應負荷變化:增強了機組參與電網自動發電控製的能力;保障了電網周波穩定性;減少了主蒸汽壓力波動;避免了因調節滯後導致的機組振蕩;降低了能源損耗。
畢業答辯時刻來到了,答辯教室裡,坐著從各電力設計院和火電廠請來的專家,還有熱工教研室的全體老師,答辯學生站在黑板前,解答專家和老師提出的刁難問題,如果答得結結巴巴,邏輯混亂,就會被指導教師叫停,回去準備二次答辯,如果二次答辯不合格,就會暫緩畢業,拿不到畢業證書。
“楊慶柏來了嗎?”我馬上答道:“來了!來了!”我快步走上講台,像老師上課那樣,把設計圖紙用圖釘按在黑板的木框上後,開始我的講述。兩個月的專研,我的腦海裡全是協調控製係統,如果老師不阻止地話,我能講一個小時。
我的畢業設計指導老師王滿稼打斷了我的講述,他問了我幾個問題,我都對答如流,王滿稼臉上露出滿意的神態。這時,一位專家提出一個事故處理問題,令我出現了難堪。
專家問:“如果現在電網故障,你如何處理?”
我說:“減負荷,等待電網故障排除。”
專家又問:“如果電網仍然故障,不能恢複,你的汽輪機負荷和鍋爐負荷分彆減到多少?”
我答:“汽輪機負荷減至零負荷或帶廠用電所需負荷,維持三千轉。鍋爐減至百分之四十負荷。”
專家又問:“鍋爐的百分之四十的負荷蒸汽到哪去了?”
我答:“如果汽輪機有旁路,蒸汽會通過旁路經減溫減壓器後進入凝汽器;如果沒有汽輪機旁路,蒸汽會經過安全閥排向大氣。”
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專家繼續追問:“電網一直故障,長時間沒有恢複,你如何處理?
我回答:“停機停爐!”
我回答後,專家不問了,王滿稼老師臉上出現了不悅的表情。我的答辯就這樣結束了,最後,我的畢業設計成績是“良”。
回去之後,我又查閱了很多資料,我才知道我的錯誤所在。這個問題的正確答案是:如果電網一直故障的話,汽輪機負荷減到零,鍋爐負荷減至百分之四十左右,並投入油槍,防止爐膛滅火。隻要網調沒下令停機,就要一直等到電網恢複正常,機爐重新接帶負荷。
和利時公司對擁有自備電廠的企業做“孤網穩控”,就是在電網發生故障時,主動切斷外網、同時將廠內負荷切除到自備發電機組能夠承擔的水平,保證其主工藝不停擺,在電網恢複後,自動同期並網。汽機、鍋爐都不停,生產也能基本保證。這個處理,關鍵是“快”,因廠內的變壓器、電機儲能,隻能支持幾百毫秒,和利時的係統能在170毫秒(包括高壓開關動作時間)內完成全部動作,可基本保證廠內母線電壓波動小於3。
電網故障一般在兩小時內恢複,但沒有“孤網穩控”的企業往往全停,再重新啟動機組通常需要十幾個小時,造成的損失通常是幾十萬元到數百萬元。
現在,電網長時間故障幾乎沒有,但運行規程還是明確規定:電網故障時汽輪機要維持空轉或帶廠用電負荷,鍋爐維持不滅火,隨時準備接帶負荷。
這次畢業設計答辯,我記了一輩子。我在課堂上多次對我的學生講起,希望他們吸取我的教訓,認真刻苦學習,做個合格的電力行業工程師。
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