摘要:电力部门作为我国国家建设中必不可少的一部分,是我国建设的重点。从上世纪六十年代开始进行电厂热工自动化技术的发展,并且至今已经有将近六十年的历史。在这一过程中,电厂热工自动化的发展也主要经历了三个发展阶段,这一过程中主要是通过计算机发展来进行规划和分类的。本文就电厂热工自动化技术应用现状进行了分析,再次基础之上进行了展望,以供参阅。
关键词:电厂热工;自动化技术;应用现状;展望
引言
随着科学技术的发展,我国电力系统自动化程度越来越高。电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步,是我国的电力系统的重要组成部分。目前,我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看,组装仪表已经向现在的数字仪表发展,系统控制设备也提升到了新的档次,一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制,配以crt显示,监控水平较以前大大提高。
1电厂热工自动化的概念及基本内容
电厂热工领域是我国应用自动化技术比较早的领域之一,如我国早期比较典型的自动化研究成果有电厂锅炉给水调节装置以及蒸汽机离心摆调速装置,随着我国现代工业的飞速发展,各企业所需的电能量越来越大。这就给各电厂的产能提出了更高要求,无论是小容量,小机组的小型电厂,还是大容量,大机组的大型电厂,都迫切需要相应的热工自动化改造,通过必要的自动化改造,可切实提高我国各电厂发电机组的自动化水平,进而实现电厂的高产、高效。主机自动化,辅助设备自动化以及公用系统自动化是电厂热工自动化主要包括的内容。具体可把自动化的基本内容分为5个:(1)自动检测(测量与显示);(2)自动调节(模拟量控制);(3)顺序量控制(开关量控制);(4)自动保护;(5)综合自动化技术。
2电厂热工自动化技术应用现状
目前我国的电厂热工自动化已经取得了极大地发展,下面就自动化技术在我国电厂热工中的具体应用进行简要的叙述。电厂热工自动化技术的应用集中在电厂热工自动化生产的各个过程,其中最重要的方面分别为设备性能、机组容量和参数以及自动控制系统。自动控制系统作为自动化技术应用的核心。不仅仅有汽包水位自动调节系统,而且有主汽温度调节系统。而这两大系统也具有相应的具体分类,在某些大型的机械设备的有效调节中,通常将单冲量和三角冲量进行思维转换。并且可以运用主汽温度调节系统进行减温水的调节。在运用过程中,需要其他的调节系统进行辅助。对于主汽温度调节系统,工作人员需要更加地关注,因为此系统不是针对一个单一的环节进行控制,并且花费的时间也是比较长的。
3热工自动化技术在电厂中的应用
(1)热工自动化仪表系统。电厂的热工仪表自动化技术可以 有效地检测和监控电厂的热能电力参数,大大减少电厂生产事 故,提高生产安全性。它应用热能工程控制理论结合电子计算 机技术和高智能型器械仪表,实现电厂热工仪表的自动化。热 工仪表自动化系统既有智能化设备,又有高新化技术,主要是 对锅炉蒸汽设备及其他相应设备的运行进行控制,使得发电机 组能在自动化条件下正常、安全运行。(2)热工自动化测量系统。热工自动化测量系统由温度的测 量、压力(真空)测量、流量测量、料位测量及液位测量等组 成。温度测量大多数采用热电偶热电阻的传感器;压力测量变 送器原理为电阻电容检测或位移检测原理,传感器为使用应变 原理的弹簧管、膜片,数显在二次仪表中居多。流量测量大多 数采用利用差压原理的标准节流件,少数采用涡轮流量计或齿 轮流量计。料位测量以电容式或称重式传感器配4~20mA变 送器测量,也有的用超声波原理或浮子式进行测量。液位测量 通常以压差原理通过压力补偿机制测量为主。(3)热工自动化安全系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电厂热工自动化的安全系统与控 制系统、警报系统等实物系统不同,它是一种无形的力量,在 后台保护着其他系统的正常运行以及操作人员的人身安全。在 电厂的热工保护、终端监控系统的动态监控、控制系统的安全 运行以及所有安全技术的支持下,整个电厂热工自动化设备的 运行才能够实现。因此,电厂的热工自动化设备离不开安全系 统的保障。(4)热工自动化网络服务系统。热工自动化系统还使用网络 通讯服务器终端对电厂各个部门进行统一控制,各个生产部门 可以与智能网络终端相连,记录和整理生产现场工作情况,并 通过信息传输服务器连接至主控中心通讯端口,采用通用传输 数据协议设计的通讯端口,有利于计算机设备的通用连接。先 进的网络隔离技术也被应用到电力热工自动化系统中,可实现 数据的分流下载,减少数据端口的重复传输。
4电厂热工自动化技术应用研究展望
(1)自动化控制系统优化方面。虽然目前有关状态预测、模糊控制、自适应及人工神经网络等技术,已有一些应用到了电厂自动化控制过程中,但实际运行效果参差不齐。模拟量控制系统的品质指标和调节范围有待提高。随着电力行业内部竞争不断加剧,设计具有较高安全效益、经济效益,且安装调试简单、通用性强的专业自动化控制软件必将在我国发电行业引起一场应用改革。(3)热工自动化运行支持系统方面。电厂单元发电机组容量增大,需要操作和监视的项目增多,运行人员的压力也越来越大。各种各样为解决此矛盾的自动化控制系统被设计出来。例如汽机自启停控制系统ATE、SCS系统等。运行人员手动进行大量复杂操作的压力通过这些系统得到了缓解,另一方面由于这些系统大量采用了数字化和计算机的自动控制装置,运行人员的重要工作中心转移到判断这些装置是否正确工作上。(3)热工自动化自律分布式系统方面。热工自动化自律控制系统能够同时实现自律的可控性和可协调的系统,目前在国内外电场控制系统中占据重要位置。电厂整个系统中的任意一个系统出现故障,在第一时间,自律控制系统就能够将自身的工作状态自动地进行协调、控制,以保证电厂正常运行。DCS系统与自律性的DCS相比,还有很大的提升空间。水平分布型系统和层次分布型系统是现有流行的DCS系统。(4)Alas技术的应用方面。APS技术主要是通过改变机组运行的顺序来控制电厂机组的启停,运行操作人员只需按一下启动键就能使机组按原来设计好的顺序、时间、状态运行,生产过程可以达到无人操作的状态。但由于生产工艺和技术水平存在一些问题,AlaS技术在短时间内还不能完全应用到实际工作中,但APS技术的应用为电厂自动化运行打下了良好基础,Alas技术将成为未来机组控制的方向。(5)无线测量技术应用方面。通过无线测量技术可以对运行过程中发生的情况进行监视和控制,可以更多地获得关键工艺信息,在整合进DES系统方面,可以大量节省安装成本,进一步提高企业自动化技术水平,如污水区域、酸碱的测量、煤计量和供油,供热等,无线测量技术均可实现有效远程监控。(6)发电机组运行检修维护方面。国内电力市场竞争愈演愈烈,为了生存发展,管理结构扁平化和集约化经营成为发电企业管理新趋势,即在提高机组利用率的同时,不断减少生产操作人员的数量,更加密切与外包检修企业之间的联系,利用专业的检修队伍提高电厂的劳动生产率。因此,电厂机组检修维护工作社会化将成为一种趋势。
结束语
我们正处于一个科技高速发展的时代,电厂热工技术自动化和智能化的发展趋势已势不可挡,在未来电厂热工自动化技术的发展当中,现代化和科技化技术的应用会越来越广泛,热工自动化技术最终趋向高速化、智能化、一体化和透明化的方向发展。随着科学技术水平的发展与进步,为热工自动化系统的进一步发展提供了不断拓展的空间。
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论文作者:雷一
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/4/3
标签:电厂论文; 热工论文; 系统论文; 技术论文; 测量论文; 机组论文; 控制系统论文; 《电力设备》2018年第29期论文;