热工自动化技术在火力发电中的应用论文_李妙

热工自动化技术在火力发电中的应用论文_李妙

(青海宁北发电有限责任公司 青海省西宁市 810100)

摘要:在科学技术快速发展的新形势下,我国火电发电企业自上世纪八十年代即开始应用热工自动化技术,在科学技术的快速发展的支持下,热工自动化技术在火力发电中的应用越来越完善,各种新理论、新材料及新工艺的应用,使当前火力发电中传感器和变送器技术不断更新,控制系统和控制装置也取得了较快的发展,热工自动化技术在火力发电的热工测量、自动化控制系统及DCS中应用越来越普遍,有效地提高了火力发电机组的自动化和智能化水平,为火力发电机组运行的安全性和稳定性地提升奠定了良好的基础。

关键词:热工自动化;技术;火力发电

热工自动化技术自上世纪八十年代至今就一直在火电发电企业得到了一定的应用,近几年科学技术迅速发展的形式下热工自动化在火力发展中的应用也逐渐完善。随着新理论、新材料和新工艺在热工自动化中的应用,火力发电中的传感器和变送器也得到不断的更新,控制系统和控制装置也在这样的环境中取得了迅猛的发展,当然热工自动化技术在火力发电的热工测量及自动化控制系统中应用也逐渐普遍起来,火力发电机组的自动化和智能化水平也得到了一定的提高,为以后火力发电机组运行的安全性和稳定性地提升奠定了良好的基础。

一、热工自动化技术概述

各类的火力发电机组不断的发展与成熟,造成了其内部控制参数也产生了不断的变化,变化过程丰富且复杂,为了实现发电机组的安全、经济、连续性等功能的运行,需要对其采取一起相关的措施,对于火电厂的复杂控制是热工自动化技术得以推广的重要内容。我们对热工自动化的传感、控制等设备与其集成系统进行选进的软件与设备功能的开发,对火电厂的自运行实现其自化动的监测、调节、自运保护、顺序控制等四个方面的主要功能。使用热工自动化技术可以对火电厂的运行工况,与其运行的参数,进行起停是的状况等进行自动的监测与自动的检查,这样可以保证在状况产生时,通过自动的方式进行自我的保护与处理,保证其运行中的安全与连续性,对于发电厂的经济性进行有效的保障,减少因故障与异常所造成的火电厂的生产停止,造成社会与经济问题的产生。所以热工自动化在火电厂的运行中具有重要的作用。

二、热工自动化技术在火力发电中的具体应用

1、DCS控制系统的应用

DCS控制系统包含数量较多的微型处理器,每个处理器都各司其职并且只承担范围很小的控制任务,如此一来即便小部分或者单个的处理器出现质量问题,其也不会对整个DCS控制系统造成较大的影响,从而能在一定程度上保障DCS控制系统的运行质量和稳定性。由于DCS内部的处理器具有微型、高效等优势,因此电力企业将DCS系统运用至火力发电工作中,能够最大程度地控制相关仪表盘以及控制室的大小尺寸,如此便能较为有效地节约电力企业花费在相关控制室电缆以及控制系统设备零部件上的成本,进而能够促进电力企业的发展。

2、相关自动控制系统的具体应用

汽包水位调节系统、主汽温度调节系统、机炉负荷开环控制以及调整系统的运行质量将对火力发电工作的效率以及质量产生较为关键的影响,而热工自动化技术中的自动控制技术在上述重要系统中的应用,极大地提高了各项系统的稳定性以及智能性。自动控制系统技术运用于汽包水位调节系统中能够使得调节系统拥有高效率的串级系统以及三冲量系统,自动控制技术可以促使汽包水位系统在运行过程中通过合理地切换三冲量以及单冲量来完成汽包水位的自动化调节工作。

自动化控制技术在主汽温度调节系统中的运用主要表现在通过串级调节系统来自动调节水温。机炉负荷开环控制以及调整系统是自动化控制技术的热门应用领域,自动化控制技术在此方面的应用可以达成系统通过协调方式、锅炉跟随方式、汽机跟随方式等来对机炉的相关负荷施加控制行为的目的。

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3、热工测量技术在火力发电行业的应用

火力发电厂运行过程中,对于温度、压力、流量和液位等的测量工作都离不开热工测量技术。通常情况下会采用热工测量控制系统的温度测量传感器来对温度进行测量。在热工测量控制系统中,在125MW以下的机组中所采用的温度变送器多以DDZ-2型的温度变送器为主,在DDZ-2型温度变送器中往往配备的仪表多为小条形指示仪表和长图型记录仪表,但对于300MW以上的机组在温度测量时,多是由热电偶热电阻信号直接进入到了电子室。而以应变原理的膜片及弹簧管组成的传感器多用于压力测量方面,同时在压力测量中采用的变送器,采用的也是位移检测原理或是电阻电容检测原量,多以二次仪表数量较多。在对流量测量时,一般都是以标准节流件并依据差压原理来进行测量,对于大机组流量的测量,多以汽机调节组压力通用公式进行计算,采用的仪表也以数字智能化二次仪表为主。利用称重式传感器或是电容式传感器来进行液位测量,变送器也多以4~20MA为主。

三、热工自动化技术在火力发电中的创新

1、单元机组监控智能化

单元机组智能化作为我国未来单元机组控制的主要发展方向,当前我国单元机组智能化还处于起步阶段,但随着相关技术的快速发展,在单元机组控制中信息智能化仪表和软件的应用会越来越广泛,这必将会为单元机组监控智能化的实现奠定良好的基础。

2、优化过程控制软件

在目前火力发电厂发展过程中,一些新技术开始在控制系统中进行应用,这在一定程度上优化了控制系统的调节范围和品质指标,但这些新技术的应用,对于控制系统运行效果的提升并没有起到多大的效果,因此需要加快过程控制软件的开发,特别是燃烧控制软件、蒸汽温度调节软件以及其性能分析软件等相关软件,这不仅能够更方便安装和调试,而且对提高控制系统过程具有极其重要的作用,有利于火力发电厂经济效益和安全生产能力的提升。

3、集中布置单元机组监控系统

单元机组监控系统物理布置集中化将集控室的概念进一步扩大,使集控室的概念不仅仅停留在电子设备间,更扩大到整个电厂的单元机组。不仅使单元机组的电子设备的物理布置集中化,也使现场一般的监控信号通过远程I/O柜的配置方式也实现集中化,这样不仅充分利用了厂房的物理空间,也减少了电缆的需求量,提高了机组的运行管理水平,从而为电力企业带来较高的经济效益。

4、应用无线测量技术

在测量系统中开始应用无线测量技术,而且需要将无线测量技术与DCS技术有效结合,从而更全面的对测量系统中出现的问题进行有效解决,掌握更为详尽的关键工艺信息,有利于更好地推动热工自动化技术的发展和完善。在应用无线测量技术过程中,自动化技术应用成本会得以大幅度降低,而且能够实现远程监控,为执工自动化技术在火力发电厂的应用提供了广泛的空间。

结束语

我国的经济发展中火力发电厂发挥了很大的作用,而在生产的过程中,机组的运行调节等需要严格的控制系统,确保各项生产的高效运行。现今,热自动化技术在火电厂得到了广泛的应用,火电厂各环节的自动化控制可以有效提高生产效率。而随着热工自动化技术的发展,各项新技术、新工艺会不断地应用于火力发电厂中,可以促进发电厂的生产效率。热自动化技术在火电厂的应用,不仅有助于提高火电厂的安全生产能力,而且对促进电厂的经济效益起着非常重要的作用。

参考文献:

[1]张磊.火力发电厂中热工自动化技术的研究[J].山东工业技术,2016(20).

[2]康乔,高振华,张金烽.谈电力热工自动化技术的应用现状[J].黑龙江科技信息,2015(34).

[3]梁鑫.热工自动化技术在电厂的应用和发展[J].机械管理开发,2016(04).

[4]刘莉.电厂热工自动化技术优化分析[J].山东工业技术,2015(20).

论文作者:李妙

论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期

论文发表时间:2017/10/30

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