摘要：我国当前热工自动化已经取得了良好的发展, 电力行业也得到了良好的进步。随着信息化时代的到来, 我国电力工业开始朝着大机组方向发展。在机组中, 自动化系统可以说是神经中枢, 控制、监督着整个机组的运行, 对整个系统运行的安全进行保护。我国已经有了良好的发展, 在未来需要进一步加强对自动化技术的应用。
关键词：电厂热工；自动控制；集散控制；
1 电厂热工自动化的含义
1.1 电厂热工自动化的含义电厂热工自动化的含义主要是指电厂在发电过程中的前期数据准备、发电过程中的数据处理、运行中仪器的自动操作、提醒和主动监测。依靠全自动仪器和自动控制装置来达到无人操作的过程。在发展过程中对操作系统进行自动化控制, 使得发电设备的安全有所保障, 可以避免重大事故的发生, 同时减少人力资源, 提高运行的工作效率。
1.2 热工自动化发展的过程热工自动化应用研究始于18世纪60年代。锅炉给水调节装置于1766年由波尔佐诺夫研制成功, 并且在1784年瓦特制作成功蒸汽机离心摆调速技术。我国的独立发展和创新是从1950年开始, 但受到技术落后、设备简陋等原因的影响, 许多操作只能由简陋的机器完成, 大部分要依靠人工, 操作程序的自动化水平很低。直到20世纪70年代, 我国首次引用集中控制的方式, 将我国自主研发的用于生产的仪表广泛应用于不同机组中, 虽然自动化水平发展依然不如西方, 但已取得较大幅度的进步。随着自动化水平发展到20世纪70年代左右, DCS系统首次在国外研发出来并投入生产。我国也在20世纪80年代开始借鉴这种技术并将其应用于电厂。目前, DCS技术已成为我国电厂自动化控制的主要组成部分。
2 电厂热工自动化控制系统的构成
2.1 DCS系统
系统控制技术、计算机技术、网络通讯技术、多媒体技术等共同组成了电厂的DCS系统, 能够科学有效的管理与控制电厂的运行。电厂内锅炉、发电机组等设备的运行情况能够通过DCS系统进行自动的检测与控制, 同时有自动报警功能, 对危险情况进行及时的处理, 使得电厂自动化控制得以实现。
2.2 烟气脱硫系统
通过PLC或DCS使烟气脱硫系统完成有效的控制, 通过结合电脑, 对电厂的运行情况可以在不开启或不关闭电厂烟气脱硫设备时检测。在控制点的设置时, 应根据具体要求结合除灰系统, 有效的控制除尘。此外需要连接电厂内的DCS系统, 使得电厂机组运行的稳定性得以保障。
2.3 辅助系统集中监控网络
在电厂安装以及调试工作中, 为了能够对其进行有效的控制, 工作人员可以对电厂内的控制器、交换机、人机接口防止通过复制系统集中监控, 与电厂内的水点、煤点与灰点相结合, 促进最后安装以及调试工作顺利的完成。
3 热工自动化技术
在电厂中的应用
3.1 DCS系统的应用
近些年在热电厂的机炉控制中广泛地应用一种先进的控制系统, 即集散控制系统 (DCS) , 并且获得了较为客观的成绩。但是在热电厂电气控制系统中, 受到各种主观、客观因素的影响仍然采用的是独立控制模式, DCS系统并没有得到全面的推广和应用, 这对机电系统的协调性和热电厂的电气运行经济性和可靠性都产生着一定的影响。为了进一步推动DCS系统的应用, 本文主要DCS的重要作用进行分析。在我国很多热电行业的锅炉汽轮机控制中广泛的应用了DCS系统, 但是在电厂电气的应用还是较少, 因此电气数据的分析不及时, 也不能够做到信息共享。当前主要有三点原因造成了在热电厂的电气系统中不能广泛的应用DCS系统。首先, 控制系统需要热电厂的电力部门与热力部门共同完成, 这就需要两个部门间进行充分的沟通协调, 但目前在这个方面还有所欠缺。其次, 一些管理人员在管理模式上仍较为落后, 其思想也较为守旧, 缺乏创新, 仍然怀疑DCS系统的安全性, 因此不敢大胆的尝试。最后, 资金方面较为缺乏, DCS系统的应用需要大量的资金, 特别是其线路十分复杂并且繁多, 一些热电厂没有实力来开展DCS系统的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆DCS系统基本上受到这三个方面的影响使其的推广和应用受到了阻碍, 信息也无法有效的采集和收录。当前科学技术水平不断的提高, DCS技术也有着明显的进步, 在硬件构建、组态管理软件方面都有着提高, 我国也成功的开发了自己的DCS系统, 其对整个机组控制进行分布管理, 让风险得以分散, 功能更为集中。DCS系统在应用到电厂的实际工作中, 需要反复的计算和调试系统的各项控制参数和逻辑, 其可靠性得到了保障, 因此DCS应用到电气系统中能够更好的保证电气设备的稳定运行, 提升设备的使用寿命。
3.2 自动控制
我们可以使用热工自动化技术, 对电厂的调节系统进行自动控制, 可以自动调节好温度和燃烧速度, 有助于电厂自动化的发展。以某小型发电厂为例, 火电厂采用了自动控制系统, 三个系统中都采用了自动控制技术, 主要为:(1) 汽包水位系统通过系统内设置好的单冲、三冲量, 自动调节汽包水位, 从而实现自动化控制。电厂进行热工自动化控制后体现出了自动控制的优势。(2) 燃烧系统自动控制火力发电厂中的炉膛内压力, 增加送风量或者增减符合, 通过自动化控制方式完成, 遵循热工自动控制的原则, 保证燃烧系统能够良好地运行, 降低外界影响, 保证燃烧系统的工作效率。(3) 主汽压力系统主汽压力系统是火力发电厂中负责水温调节的部分, 实现自动化调节水温温度, 能够提升主汽压力系统的运行效率。可以引进模糊控制的方法, 在主汽调节中, 让主汽压力系统提高运行能力。
3.3 热工测量
热工测量包括多方面内容, 最为重要的包括流量测量、压力测量、温度测量和液位测量。(1) 流量测量应当使用标准的器件或者仪表进行热工自动化测量, 使用自动化仪器设备能够控制测量的误差, 提高流量测量的精准度, 在测量中可以根据差压原理消除流量隐患问题。(2) 压力测量我们需要对压力测量的应变原理进行探究, 在控制压力测量中遵循应变原理, 结合使用传感器, 合理分配和使用热工检测中的压力测量装置。(3) 温度测量热工自动技术的主要控制对象是温度测量中的传感器。在热工温度自动化测量系统中, 可以执行温度冷端补偿, 提高测量结果的准确性和真实性。(4) 液位测量通过精准的传感器, 准确的计量火力发电厂中重要的液位变化。
4 热工自动化技术改进措施
4.1 无线技术的应用
传统的火力发电厂在控制过程中需要通过各种线路连接才能实现对设备的控制, 敷设的大量电缆电线不但增加了施工、维修工作难度, 还埋下了很多的安全隐患。为此, 无线技术将在未来广泛应用。无线技术可以节省大量的人力物力财力, 达到控制成本的目的。此外, 控制网将越来越复杂, 通过利用网络和无线技术能够降低施工成本, 简单处理网络结构, 能够加强网络的可拓展性, 提升火电厂自动化控制水平。
4.2 SIS系统的应用
SIS系统和当前的DCS系统有所不同, 企业主要负责管理该系统, 这是一种整合企业内部分散控制的系统, 通过SIS系统可以实现企业内部系统之间的高效组合。首先该系统可以兼容火力发电厂内不同的管理系统, 能够交换系统之间的信息数据, 实现信息共享, 能够提升企业处理数据的能力和水平, 能够提升数据监测和控制能力。SIS系统还能够分析并处理内部分散信息, 提供准确可靠的数据, 为企业决策者的规划和处理提供基础, 有助于提升企业决策的正确性。火力发电厂热工自动化控制是未来发展的趋势, 能够创造更加良好的经济效益和社会效益, 是值得推广的一项技术。
结束语:
随着社会的发展, 人们对电能需求量的不断增大, 热工自动化已经成为现如今发电企业的重要组成部分, 电动的自动化程度也越来越高。热工自动化技术的应用, 对于企业降低成本、降低劳动成本、增加收益、提高企业竞争力甚至促进经济健康有效发展等方面都有重大作用, 要始终保持技术的先进性并且与国外的先进技术结合, 保持我国热工自动化的活跃度与新鲜度。同时, 我国也要加大对电工技术自动化方面的研究, 不断提高其竞争力, 对企业竞争力及社会经济发展都有明显的促进作用。
参考文献
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论文作者:赵崇昱
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/8
标签：系统论文; 电厂论文; 热工论文; 测量论文; 技术论文; 自动控制论文; 热电厂论文; 《基层建设》2019年第23期论文;