火电厂热工自动化控制新技术发展与建议探讨论文_叶晖

火电厂热工自动化控制新技术发展与建议探讨论文_叶晖

(国网能源和丰煤电有限公司 新疆塔城地区 834411)

摘要:在我国火电行业发展的过程中,热工自动化控制技术有着十分重要的作用,但是由于其在实践过程中,其运行工序比较发展,因此导致热工自动化控制技术在实际应用的过程中存在着许多的问题,为此我们就要采用相应的管理策略,来对其进行创新改进,从而推动我国社会经济的发展。本文讨论了火电厂自动化控制技术的应用现状以及热工自动化技术改造的建议。

关键词:火电厂;热工自动化系统控制;新技术发展;建议

1 火电厂热工自动化应用现状

火电厂热工自动化控制作为一项现代化的控制技术,有着广阔的发展前景,随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高,火电厂发电已成为电力输送系统的重要组成部分。目前火电厂热工自动化已经得到了长足的进步。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;在局部应用控制与热工保护方面都取得了良好的效果;协调控制系统的采用是大型火电机组控制系统发展的另一重要特点,我国的大型发电机组和引进的发电机组都使用了注意控制系统。这一系列的进步都使我国的电厂热工自动化实现的高速发展。

自动化是现阶段各企业单位发展探索的主要方向。热工自动化在目前主要包括自动检测、自动控制、自动报警和自动保护四个方面。

1.1 自动检测

自动检测是热力过程中温度、压力、流量、成份和液位等热工参数的测量是采用自动化仪表独立完成,不需要工作人员直接参与控制之中。自动检测的应用可以及时的发现火电厂工作中存在的各种不足和问题,并且对火电厂机组的运行情况及时调整。

1.2 自动控制

应用自动控制装置视线火电厂机组中某些过程和设备自动运行和调节,确保机组运行的安全性和经济性。

1.3 自动报警

在无人控制的情况下对机组运行中偏离参数控制情况下提示工作人员进行调整和纠正,以便发生重大的故障和事故。

1.4 自动保护

热工参数超过限定值或者相关的设备运行条件无法满足设计要求的时候应当对机组设备进行自我修复和控制,或者采取终止工作,避免事故的扩大和损伤。

2 火电厂热工自动化控制系统的构成

电厂热工自动化控制系统一般是由检测装置、执行设备和控制系统组成。由于火电厂热力生产过程复杂,多数设备长期处于高温、高压、易燃等恶劣环境下高速运行,现代热工控制系统往往还包括自动报警与保护、自动检测和顺序控制等内容。

2.1 DCS系统

单元机组实现了集中控制,电气控制系统纳入了DCS技术.单元机组电气发变组和厂用高、低压电源系统实现DCS监控。

2.1.1 两台机组的DCS之间设置公用网络,并通过网桥联接空压机房、综合水泵房等厂用电公用系统.公用网络可独立设置的操作员站.或通过单元机组操作员站对公用系统进行监控。

2.1.2 机组操作台上设有DCS、DEH操作员站及安全操作控制按钮。当DCS发生通信故障或操作员站故障时,可通过后备控制手段实现安全停机或停炉,达到自动控制目的。

2.2 辅助系统集中监控网络

热力辅助系统的监控采用可编程控制器+交换机+人机接口方式,为满足安装、调试和初期运行过渡需要,按照水、煤、灰三点设置调试终端兼临时操作员站.正常运行后转移为集中控制室集中监控。

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2.3 烟气脱硫系统

烟气脱硫系统的控制点.可与除灰系统合并设置控制室。烟气脱硫控制系统采用DCS实现。烟气脱硫系统的状态监控与报警保护等联锁信号.通过硬接线与公用系统DCS系统连接。以保证机组的正常运行。

3 电厂热工自动化技术改造的建议

3.1 加强系统抗干扰能力

维护人员消缺或处理问题进入DCS电子间时,往往使用对讲机或智能电话和其他人员进行通话,以核实信号、设备是否存在问题,找出原因。虽然很多电子间都进行了信号屏蔽处理,减少控制系统的干扰,但一些抗干扰能力差的系统,还是会因为工作人员通讯设备的使用,使一些测点信号因干扰而造成波动或跳变。对于参与保护的信号,容易对机组的安全运行造成威胁。

根据研究,干扰信号对电子设备产生影响必须具备三个条件:一是要有干扰源;二是要有传播途径;三是要有承受干扰的设备。想抑制干扰,就必须根据这三个原因采取手段,例如:消除或抑制干扰源;消弱接收电路对干扰的敏感性;破坏干扰传播途径。目前采用得最多的,一是尽量选用屏蔽电缆,二是在电缆布设时进行分类和隔离。像电阻、热偶等低电平信号一类,4-20毫安等模拟量输入输出信号一类,其余高电压信号一类,而且严禁高电压和低电压信号一起走线,才能最大限度避免干扰。如果硬件上已经无法改变,也应该在逻辑组态对一些重要信号添加品质判断或者滤波功能块,使系统能够对一些突变信号进行隔离或识别,不因为受到干扰造成保护误动作。

3.2 合理配置SOE系统,加强事故记录功能

控制系统的SOE,即事故顺序系统,能够精确记录和报告预先设定好的汽机、锅炉、电气重要开关量信号的状态变化,对机组的事故分析提供明确有效的线索和证据。以往事故记录时间精度不够高,当几个关联的保护触发时,几乎只在瞬间,如果没有精确的时间记录,要想辨别事件发生的先后秩序,分析事故发生的前因后果,非常困难。通过技改实现SOE系统升级换代,将大大提高控制系统的时间精度,使用全球定位系统的卫星时钟同步系统的内部时钟,也使整个系统的时间有更精确的标准,大大促进技术人员的分析能力。但在实际调试过程中,发现有些电厂在SOE点的配置上,不够完善,要不应有的信号均未引进SOE,从而大大降低了SOE的使用价值,达不到分析事故应有的功能,要不配置了太多无关紧要的信号,复杂了分析的过程和浪费了系统资源。所以,如何合理配置SOE测点,完善功能,也非常考验技改的水平。

4 对火电厂热工自动化系统的展望

4.1 智能化是单元机组控制的发展方向

DCS系统的火电机组单元控制一体化在电力行业得到了普遍的应用,然而,DCS系统的智能化却在业界受到了严重的忽视。在其他行业中,与之相类似的监控系统的智能化软件都得到了较好的运用并取得了很好收益。笔者相信,在科学技术不断发展、各个行业都为实现智能化付出不懈努力今天,我国火电厂单元机组自动化系统不会落在其他行业的后面,电力行业也逐渐认识到智能化会给这个行业所带来的预期收益,在未来的几年中,实现信息智能化的仪表装置和相关智能软件会在电力行业中得到快速的发展和普遍的应用。

4.2 人工智能在火电厂热工自动化控制领域的应用

随着模拟量控制系统的适用范围、质量的提升,今后可能会有大量的有关于人工智能的研究成果出现。模拟量控制系统从模拟阶段正式步入实用阶段。目前的温度和压力监控系统仅以某一点的温度和压力作为其检测的根据,忽略了整体的温度、压力和其他影响因素,使得检测结果差强人意。相对于目前的技术水平,这个问题是很难克服的,但随着人工智能技术的快速发展,这些难题都可以通过对人工智能技术的应用的到较好的解决。

结束语:

火电厂热工自动化控制是现代电力企业开发与管理的重要方式,在当前国际形势下,随着各种新技术、新材料和新工艺的不断应用,科学优化热工自动化控制管理技术已成为促进当前电力能源生产运营的重要保障。

参考文献:

[1]关于电厂热工自动化系统的探讨[J].刘志强,郭丽红.科技创新与应用.2014(33)

[2]电厂热工自动化的现状与发展趋势分析[J].高东峰.中国高新技术企业.2015(03)

[3]电厂热工自动化发展现状及趋势探讨[J].贾勇.科技创业家.2014(08)

论文作者:叶晖

论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/20

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