火电厂热工自动化中自动控制理论的应用论文_张万贵

火电厂热工自动化中自动控制理论的应用论文_张万贵

(青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司 青海西宁 810000)

摘要:电力热工自动化技术是我国研究较早的自动化技术之一,比如我国早期对自动化技术的研究成果就有“蒸汽机离心摆调速装置”、“电厂锅炉给水调节装置”,随着我国高新技术的不断发展以及工业化建设脚步的不断加快,社会企业所需要的电量也在不断增大,这就对我国电力生产提出了更高的要求。本文主要分析了电力系统热工自动化运行要点,并在此基础上总结了热工自动化故障,以供参考。

关键词:火电厂;自动控制;自动化应用

1 引言

火电厂热工机组中涵盖了锅炉、汽轮机、发电机、凝汽机、除氧器等涉及热加工的机械设备。根据以往设备控制资料可知,此类设备在管理与操控过程中,经常会因为设备结构复杂等问题使员工生命财产安全难以得到保障。因此,根据我国现阶段自动化控制系统构建资料可知,此类电网管理模式的构建需要被着重关注。

2 电力热工自动控制功能特点

2.1 实用性

火力发电厂是我国电力生产中的重要组成部分,目前,我国火力发电厂配备了先进的操控系统以及生产设备,提升了我国火力发电站的生产效率。但无论是何种层次的电力热工自动化操作系统,都必须符合热力生产的基本要求,自动化改造必须要符合电厂的实际需求,电力热工自动化技术的应用要能改善火力发电厂内锅炉设备、汽轮机组的性能,所以电力热工自动化技术具有实用的功能特点。

2.2 环保性

随着我国工业化进程的不断加快,环境污染问题却越发严重,人们对环保、节能的呼声越来越大。在这种情况下,环保就成为了火力发电技术的新观念,环保不仅关系着火力发电厂的可持续发展,同时也关系着先进科技成果的发展方向以及应用成效。电力热工自动化技术有着较为明显的环保特征,利用电力热工自动化技术,能够实现自动化控制热控设备,进而达到降低资源消耗的目的。

2.3 多元化

多元化是电力热工自动化技术最为主要的特征,这也是传统火力发电技术所不具备的优势。在电力行业规划改革之后,热工自动化设备在火力发电厂中的应用更为普遍,这就为火力发电厂的生产活动创造了一个可靠的生产环境。举个例子,热工自动化设备能够通过模块化设置,满足技术人员的各种要求,这就在一定程度上拓展了热控设备的功能。

3 火电厂热工自动化的展望

3.1 单元炉、机、电控制一体化

我们知道DCS系统对火电厂整个发电机组的信息和参数都有一定范围的收集和掌控,这样更利于对整个电网进行统一管理,使电网更易在最佳的运行状态下工作,同时DCS系统充分发挥其管控作用可以简化其他监控装置从而降低电厂生产成本;在未来,单元炉、机、电控制一体化是电厂热工自动化的主要目标,为了实现这一目标应该对以下问题进行认真研究和探索:首先要分析整个系统的设计原则,其次应该统一考虑锅炉、汽机和电气的控制调节以及连锁保护监控功能,电气操作以及电气的控制操作应该由电气人员和热工人员协调操作完成;第三,在设备的选择上应该将DCS和PLC进行合理的分工和配合;第四,做好检修相互配合工作,按照机组的控制功能保证设备检修和维护的分工和合作。

3.2 智能控制技术

DCS控制系统的一体化技术已经得到了充分的重视和应用但是不得不承认DCS系统的智能化技术却受到了严重的忽视,我国其他相关行业中监控系统的智能化程度已经发展很快且智能技术也取得了较为成功的效果,我们相信在科技不断发展的今天,智能控制技术在火电单元机组自动化系统中也能够发挥极大的功用,相关技术人员也已经认识到智能控制技术的发展空间以及经济效益,因此在未来的几年中电气仪表的智能控制技术以及其他一些相关智能软件必然会在火力发电生产中得到快速的发展及运用。

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3.3 信息管理系统

全厂的信息管理系统以及电网信息管理系统的建立离不开发电机组的机、炉、电统一管理,信息管理系统承担着全厂生产过程中的数据监测、全厂用电调度以及对机组各个运行单元效率进行计算掌控的功能。电厂的信息管理系统通常在进行电站设计的初级阶段就进行设计规划,这样能够更好的保证计算机软硬件系统都能符合电厂设计要求,并能够尽量减少电缆的重复铺设,降低一些不必要的重复投资从而降低建立信息管理系统的投资成本,另外这样能够使信息管理系统的建设与电厂的建设同时进行一步到位,免去在电厂各项基础设施建立完成后再统一完善信息管理系统的复杂性。

3.4 现场总线(FCS)系统

DCS系统解决了因为部分系统发生问题导致整个机组工作受到影响的问题,并且提高了机组的工作效率和工作质量,因此在火电厂热工动控制领域应用广泛,但是DCS系统也存在一定的弊端就是检测现场仪表信号是模拟量信号,无法为工作人员提供更为准确的数据参考,在一定程度上限制了对火电厂生产过程的监控程度,针对这一现象,我们可以把控制系统最基础的现场设备变成网络节点连接起来,这样就可以实现全数字化通信,对于这种情况可以理解为是通信总线在现场设备中进行了延伸,我们称作为现场总线(FCS)系统。

4 完善自动化运行中的保障措施

4.1尽量使用成熟的技术

虽然越先进的技术越能提高火力发电厂的产电效率,但是如果科技人员刚刚研发出来的技术,该技术还处于调试阶段就投入使用,在增加企业利润的同时也增加了发生事故的风险。而使用成熟的自动化技术增加了机组运行的可靠性,因为成熟的自动化技术下生产出来的自动化设备与其他的装置相匹配,不会产生排斥现象,就像组装电脑经常发生问题一样,可能CPU性能极高,但是其他的电脑配件不支持这种CPU性能的发挥,反而会对CPU造成损害。

4.2 各种检测设备的使用

目前我国的热工自动化技术在检测方面和控制方面越来越趋于完善,但是在报警自动化和保护自动化方面还不够完善,在报警自动化方面,应该在每一个有可能发生事故的装备上都配有一个自动化报警系统,一旦设备出现故障,自动化报警系统能够及时报警。

4.3 加强对于线缆的保护

在火力发电厂中应用自动化控制系统需要许多的线缆进行连接,与其他的工厂不同,火力发电厂的作业环境相当复杂,安全隐患也较多,企业对于线缆的保护是保证自动化设备正常运行的关键部分,一方面企业可以通过积极研发新技术减少电缆的使用,另一方面,工作人员需要经常对电缆进行检查和维修,确保不会出现电缆断裂或者融化的现象。

5 结束语

自动化控制系统在火电厂热工机组中的有效应用,不但有效实现的远程操控的需要,使操作人员与热工机组接触的概率得到了明显降低,避免对管理者生命财产安全造成损害,同时凭借数字化管理平台,更便于提升热工机组运行的稳定性,使地区电网环境使用更加可靠。故而,在论述火电厂热工自动化控制的应用实践及发展方向期间,必须明确自动化控制系统运行质量影响因素,并提供有效的补偿措施,才能为后续火电厂热工机组的持续运行提供更全面的保障。

参考文献:

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[5] 周明辉.火电厂热工自动控制思考[J].现代商贸工业,2011,23(21):297-298.

论文作者:张万贵

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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