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摘要:随着我国电力技术的迅速发展,电厂的自动化程度也在逐渐升高,热工自动化也是电厂发展的趋势 。本文对我国目前电厂热工自动化程度进行了探究,分析了热工自动化实际的应用情况,提出了电厂热工自动化技术的优化方法,旨在为我国电力事业的发展提出一些建议。
关键词:电厂热工;自动化技术;应用分析
在科技兴国的现代社会,各个大国的科学技术均在快速的发展,我国在科学技术、科技成果上也在不断的发展,更新换代。纵观全国,工业生产基础规模在大力提升,各个企业、各个领域需要的各类机械设备的要求也在不断提高。各行各业对设备的要求都在不断提高,再加上机械设备的优质特性,越来越多的科研工作者、工程师等也开始研究机械设备的故障与它在运行过程中的检修方式,以及如何设置更好地保护系统等问题。因为只有保证大型机械的稳定、正常的运行,我们国家的经济建设才能不断推进,人民才能获得幸福安稳的生活。随着工业化程度的升高,人们对电力的需求也在逐渐增加,发电厂热工设备是提升发电厂工作效率的关键,也是我们所关注的大型设备之一。本文主要介绍了目前电厂热工技术存在的主要问题,就如何提高热工自动化技术提出了意见和建议,给设计者和电气设计工程师提出了参考,以提高电厂的效益,旨在促进我国电力行业的持续稳定发展。
一、电厂热工自动化技术存在的问题
电厂热工自动化系统主要包括仪表系统、测量系统、安全系统、网络服务系统以及分布式控制系统等(图1所示为热工测量设备),采用自动化设备可以大大降低电厂的能源消耗,节能减排,具有一定的经济价值和社会价值。但很多电厂热工自动化技术仍然存在较多问题,具体有:
(一)热工自动化系统不完善,管理不完善
随着我国电力实业的快速发展,对电厂热工自动化技术有了更高的要求。当前,我国的大多电厂热工自动化面临的主要问题之一就是热工系统的结构薄弱,归根结底是因为长期以来我国对热工技术不够重视,对整个热工自动化系统的投入较少,使得后期使用中发现较多热工系统结构不合理、网架薄弱等问题。近年来, 因热工原因引起的机组跳闸事件时有发生,这说明在热工保护系统的可靠性及保护逻辑上也存在着不少薄弱环节。所以,完善对发电厂热工系统保护的设计也是当务之急。除此之外,由于热工自动化系统非常庞大,电厂在热工生产中大多涉及很多的相关设备,实现正常发电的是一个非常复杂的过程,在整个热工自动化系统中一旦某个环节出现问题就可能导致非常严重的后果。除此之外,由于电厂的环境一般较为恶劣,要想实现电厂热工自动化技术的改善具有一定的困难。
除了系统不健全外,电厂热工自动化技术存在的另一个问题是它的管理制度不完善,要想完成如此大规模的热工自动化技术优化过程,就必须一定的技术人员以及调控管理人员,但是大多数的电厂在热工技术方面管理较乱,缺乏专业人才。
(二)热工自动化技术优化困难
随着工业化程度的提高,人们逐渐意识到电厂热工自动化的重要性,但是整体对热工自动化的应用仍然不够广泛。在实际生产应用中,对热工设备的使用缺少规范化和系统化,乱用、错用设备的现象时有发生,经常出现各种问题,严重限制了热工自动化程度的发展。加上电厂在生产过程涉及的设备种类多,数量庞大,要想对热工自动化技术进行优化改造具有一定的困难。这不但需要对原有的热工设备以及整个系统进行全面研究,还要设计合适的技术方法,投入大量的设备资源、人力物力,任务十分的繁重。
二、电厂热工自动化技术的优化方法
(一)加强设备检修,保证电工设备安全运行
要想实现热工自动化技术的优化发展,就要着力研究电厂大型重要设备的故障检修方法与后续防范对策,因为这对大型设备的稳定运转起着非常大的作用。电厂设备多,故障也是多种多样,对应的检测方法与要点也具有对应性。如汽轮机异常振动这种情况发生时,相应的要采取不断调节机组给水量、高压调速汽门等机构,使得这些机构控制流体速度、流量等处于平衡状态。这些方法都是一些保护改进系统,为了汽轮机正常、稳定运行。例如,关于火电厂设备的检修方法,正确、可靠地方法能有效提高发电汽轮机设备的运行寿命、可靠性、稳定性,同时在设备出现大问题的时候可以有效降低维修费用,大大提高了市场竞争力。此外,可以引进先进的热工自动化技术,把热工自动化系统与现代计算机网络技术结合,使得报错检测等过程直接反馈到计算机网络中,提高设备运行的安全系数。目前,经过近几年的发展,设备状态检修技术已经逐步得到国内外众多发电公司的认可和广泛应用。
(二)采用相关的热工设备保护技术
可以采用状态检修保护技术增强设备运行的安全性,状态检修保护技术是一种优越的、高性能的整套系统保护技术。电厂的设备实时开展状态检修的目的是节约、预测成本开支,维持或改善设备的可靠性、经济性、 可调性及可控性。火力发电汽轮机设备是整套系统中很重要的一部分,这就在检测过程中不能单一简单的检测某一部分而确定结果。从电厂利润角度来说,对发电厂汽轮机的采用单一的检修方式是不合理的、不经济的。此外,寿命评定技术也是一种设备故障保护的技术,它是利用设备运行保护系统的寿命来逐步评估故障原因的。该技术是发电厂主设备保护系统的核心技术之一。由于磨损、腐蚀、蠕变、疲劳等原因,发电厂主设备部件的寿命是有限的。发电厂主设备的耐用件有汽缸、转干、阀壳 ,发电机转子和护环、主蒸汽管道等。这些发电厂主设备的耐用件的寿命评定可以利用ANSYS有限元分析软件模拟分析它的热运动、变形、应力以及寿命等参数。
(三)明确热工自动化技术优化目标,制定合理优化方案
随着科技的飞速发展,我国发电机技术也在快速升高,电厂热工自动化技术需要进一步改进优化,向智能化、高速化不断发展,从而提高机组的工作效率,增强电厂的经济效益。电厂的热工自动化技术优化要以安全生产、提高效率为目标,结合每个电厂的不同情况制定具体的优化方法,采用合理的优化方案,保证工作的顺利进行。在方案制定过程中,要考虑周密,尽量避免方案的反复设计,此外设计的过程中要有较强的开放性,方便下一步工作的继续进行。在这个过程中还要做到人力、能源的合理分配利用,尽可能的节约时间,减少员工的工作量,从实际出发提高热工作业水平,促进电厂稳定进步发展。
(四)保证电厂的安全运行
对于电厂来说,安全是保证它们正常生产的最基本的条件,发电系统必须要做到一定的平稳性,也就是说要求热工自动化技术优化过程中在安全性方面必须要做到万无一失,只有这样才能够保证设备的日常安全运转和稳定性。电力系统在安全性方面一旦出现一些故障或者问题,很容易引起发生电力设备的损坏,这就明显的损害了电厂的效益。此外,除了经济方面的原因,还有可能导致例如火灾以及爆炸等更为严重的后果,造成人民群众的生命财产的损失
三、结语
总的来说,电厂热工自动化技术优化是逐渐进步的现代化电力事业的必然要求,是通信技术发展的产物,可以保证电厂安全高效的发电作业,提高了供电效率以及供电的质量。因此,电厂必须重视热工自动化技术的优化,采用相关的热工设备保护技术、加强设备检修,保证电工设备安全运行。同时明确热工自动化技术优化目标,制定合理优化方案,保证电厂的安全运行,实现电厂的可持续发展。
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论文作者:任志兴
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
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