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摘要:智能控制技术在电厂热工自动化中的应用是电厂的必然发展趋势,该技术的应用可以有效解决传统电厂热工控制的问题,同时对提升热工系统控制的准确性、全面性也有着极大的作用。
关键词:智能控制;电厂热工自动化;应用
引言
电厂是进行电能生产的重要企业,提高其生产效率是电厂一直研究的目标。但是在电厂生产过程中,电力设备越来越多,操作越来越复杂,自动化生产成为其生产的要求,在热工生产领域更是如此。随着科学技术的发展,智能控制开始在电厂热工自动化中应用,而且其生产的各个环节都有智能控制的应用,这一技术应用提高了设备的安全可靠性运行,可以更好的进行生产控制。因此,在电厂热工自动化中,要认识到智能控制的重要性,加大其研究力度,不断更新发展智能控制技术,并将其应用在电厂生产中,提高电厂热工的生产效率,推动其自动化发展。
1智能控制在电厂热工自动化中应用的作用分析
传统电厂热工控制中,因控制技术的不足,而直接影响到热工的控制效率,影响到电厂的生产运营的经济性。在智能控制技术水平不断提升下,将智能控制技术应用到电厂热工自动化中,通过先进的智能技术、控制技术、通信技术、数据库技术等结合,实现对电厂热工系统更全面的控制,从而保证电厂热工系统运行的安全可靠性。智能控制在电厂热工自动化中的应用具有扩展管理信息系统、热工自动调节理论、积累高级算法模块等作用,是未来电厂热工系统发展不可忽视的一项控制技术。电厂热工自动化控制系统离不开硬件的支持,计算机技术也为智能控制技术实施提供更可靠的技术支持,在智能控制应用与综合信息管理系统中,可以结合电厂的实际发展情况不断拓展其控制功能,更好地满足市场的发展需求,从而保证综合信息管理控制系统更符合当前电厂的实际发展需求。另外,在热工自动调节理论方面,基于计算机技术的发展下,智能控制系统主要将现代控制论与智能控制论融为一体,并充分提高控制系统的运行性能,以及结合实际的发展趋势在软件模块上实现直接调整,使得自动调节理论更趋于多元化的方向发现。智能控制技术的应用综合了多种算法模块,而在电厂热工中的应用,更能使电厂热工自动化系统不断积累高级算法模块,更有利于提升电厂的生产效益。
2智能控制在电厂热工自动化中的应用
本文以已成功运行的某电厂为例,介绍该电厂DCS一体化控制方案。
2.1机组DCS网络
该部分的功能基本上在目前设计的绝大多数电厂来说都是相同的。简单总结如下:机组DCS网络的监控范围包括有对单元机组的锅炉、汽机、发电机系统以及电气厂用电、发变组系统的监视和控制。功能范围包括有:DAS、MCS、SCS以及FSSS。还包括一些小型控制系统,例如小汽机MEH系统、锅炉吹灰程序控制系统以及脱硝控制系统的单元机组部分等。在两台机组的DCS网络之间,通过机算机接口构建机组公用DCS网络,对循环水泵房系统、燃油泵房系统、供热系统以及电气厂用电的公用部分等和机组运行密切相关的系统进行监视和控制。
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2.2辅助公用DCS网络
采用DCS系统构建机组DCS网络的设计模式已经趋于成熟,但是电厂的水、煤、灰辅助公用系统的控制在多年前被认为是‘鸡肋’,引不起足够的重视,控制系统大部分随工艺系统成套,控制水平、控制方式参差不齐,渐渐成了电厂控制系统的软肋。正是由于这种先天的不足,辅助公用控制系统的设计才能真正反映出一个电厂的控制水平来。在2000年300MW燃煤示范电厂的设计阶段时,大多提倡采用统一形式的PLC,在全厂辅助公用系统设置3~4个控制点。随着DCS系统的发展和普及,在工程设计中,采用与机组统一型式的DCS系统,构建全厂辅助公用DCS网络也逐渐采用。该电厂2×300MW工程设计中,正是采用了这种方案。这种方案的优点是,应用成熟的DCS系统构建系统,提高了辅助公用系统的安全性和自动化水平;全厂统一了控制系统,也就统一了控制系统的组态模式,画面模式;统一了培训;统一了硬件,简化了通信接口,减少了接口设备;合理分配控制器容量等。减轻了电厂在备品备件管理、人员培训及各系统维护等方面的困难,客观上缓解了对电厂的管理工作造成的压力,同时把安全经济运行存在的潜在威胁降低到最小。根据本工程的实际需要,全厂辅助公用系统的DCS网络,按照辅助公用工艺系统的物理布置位置,划分为3个基本域网络:化学补给水域网络:包括化学补给水系统、脱硝制氨公用部分和制氢站系统;包括综合水、原水、工业废水和循环水加药系统;凝结水精处理系统域网络:包括凝结水精处理和汽水分析系统;除灰系统域网络:包括除灰及炉底渣公用系统和灰库系统;另外脱硫系统也是采用相同的DCS控制设备进行控制的,脱硫DCS系统属于辅助公用系统的一部分。脱硫系统属于整体外包工程,但是在外包前就已经将该系统的控制部分规划好,与全厂的控制水平保持一致。
2.3全厂集中控制中心与分散控制点
集中控制室设在两炉之间的集控楼内的12.6米层,具体布置包括以下内容:
监控操作站区域(对两台机组和辅助系统的全部工艺流程进行监控,包括机组紧急停止设备等);正面墙监视区域(8套统一型式的全厂闭路电视监视器);值长台;火灾报警盘柜;还有辅助功能区,如SIS室,交接班室、更衣间等,满足人性化设计要求。控制室内不再设置常规的锅炉汽机监控报警盘,从而显得宽敞整洁、简约大方。坐在集中控制中心的操作台前,操作人员可以从视觉、听觉轻松获得全厂各工艺系统的运行状况,减轻了运行人员的工作量,给操作人员提供一个舒适的操作环境。本工程的全厂辅助公用DCS系统设置了与输煤程控系统、脱硫DCS控制系统和脱硝控制系统的通信联系,因此在集中控制中心也可以在全厂辅助公用DCS系统的操作员站上对以上实现了信息通信的系统进行监视,增强集中控制室的功能另外为了满足电厂在初期投运和调试期间的需要,在设置了全厂集中监控中心的情况下,同时也设置了化水车间和脱硫(含除灰系统)车间的现场控制点,相应布置了DCS操作员站。当电厂运行具备了全厂运行条件时,也可以撤除现场监控点,改为无人职守车间。这样为电厂的运行提供多种选择方式。根据工艺系统的类别和物理位置,在现场设置多个辅控DCS系统设备间,具体布置如下:化学补给水电子设备间(包括化学补给水系统、制氢站系统);凝结水精处理、加药和汽水分析系统布置在机组电子设备间内;工业废水电子设备间(包括工业废水、原水、综合水及循环水加药系统);除灰电子设备间;灰库电子设备间(包括灰库和澄清池浓缩机等除渣公用系统);脱硝制氨电子设备间。
结束语
随着我国电力行业的发展,热工自动化生产开始发展起来。在进行电厂热工控制时,必须要结合其实际运行,确定其控制形式,而智能控制就是非常有效的控制技术。目前在很多行业都有智能控制技术的应用,电厂热工自动化中也不例外。因此,要把握智能控制的应用,推动电厂热工的自动化进程,维持系统运行的稳定性。
参考文献:
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论文作者:莫林
论文发表刊物:《河南电力》2018年1期
论文发表时间:2018/5/9
标签:电厂论文; 系统论文; 热工论文; 全厂论文; 智能控制论文; 控制系统论文; 机组论文; 《河南电力》2018年1期论文;