摘要:随着国内经济的快速发展,我国对于电能的需求量也呈现出直线增长趋势,传统的电厂电气自动化系统也就无法满足当前发展需求。因此,必须对电厂电气自动化系统进行改革与升级。基于此,本文就对电厂电气自动化系统设计进行分析,提高电厂运行的妥全性、稳定性。
关键词:火力发电厂;自动化技术
引言
在火力发电厂的实际运行过程中,自动化技术有着较为显著的优势,可为火力发电厂一体化、智能化服务的实现提供基础条件,这也是火力发电厂实现自动化控制的主要途径,可保证其发展具有较强的稳定性。热工自动化技术在提高火力发电厂运行效率的同时,也能为电能供应质量的提升提供保障,进而提高火力发电的安全性和经济性。现阶段,供电需求不断提升,因此火力发电厂对自动化技术有了更高的标准与需求。
1、自动化技术概述
所谓自动化技术,就是火力发电厂在实际运行过程中使用各种自动化设备、仪表等针对热力系统进行闭环、开环的监视和控制,进而保证火力发电厂在运行期间具有较强的高效性、经济性与安全性。热工自动化技术针对火力发电厂热力参数进行控制与检测时,不需要使用人工操作方式,仅利用各种自动化仪表与自动化设备收集与整合大量数据信息,为自动化控制的落实提供有力支持。现阶段,自动化技术在各火力发电厂中都有着极为广泛的使用,该技术可在降低工作人员任务强度的同时,提升所有工作人员与设备的安全性。火力发电厂在使用自动化技术过程中,可使火力发电厂实际工作条件、工作环境等得到优化,进而为提高火力发电厂机组运行效率提供有力支持。通常情况下,火力发电厂自动化系统所涉及的内容较为丰富,在针对汽轮机、发电机、锅炉等设备进行科学控制的基础上,也应对磨煤设备、除氧设备、化学水处理设备等进行科学管理与控制。
2、热电自动化技术在电厂的应用
2.1应用无线技术
有线网络连接方式存在两方面不足:首先,成本消耗较高。当使用有线网络时需以大量电力通信线路为依托,这就导致了其需要使用大量资金。其次,增加了网络复杂性,进而提升了各种运营工作难度。火力发电厂在使用电厂电气自动化技术时应科学引入无线技术,在降低线路与电缆消耗的同时,还可保证控制网络逐渐简单化。另外,使用无线测量技术,也可为火力发电厂自动测量系统的创新与完善提供有力支持,进而确保数据信息具有极高的传输效率,同时自动监测质量也会飞速提升。
2.2应用SIS系统
所谓SIS系统就是安全仪表系统,其作用是为安全运行提供保障,安全等级也明显高于DCS自动控制系统。火力发电厂自动生产系统若发生故障,SIS系统会及时进行处理与控制,进而减少故障的出现。使用SIS系统可使得所有管理系统之间的兼容性快速提升,保证分散系统实现统一与结合,这就为数据信息共享的实现创建了良好环境,确保数据监测与信息处理的效率和范围得到拓展。另外,当整合与显示所有分散系统数据信息时,针对大量数据信息进行分析与处理,也可为管理人员与领导人员制订计划提供多元化数据支持,进而保证决策具有较高的精准性与合理性。
2.3DCS系统
DCS系统在电厂电气自动化技术中有着极为重要的作用与地位,并在现代技术发展作用下逐渐趋于成熟。计算机局域网络与DCS系统的控制功能有着较为密切的联系,也就是运用发电机组控制与局域网技术,创建了较为完善、合理的网络控制系统。同时,DCS系统也有功能完善和数量丰富的处理器,这使得DCS系统可为火力发电厂运行期间的各种控制提供保障,也可检测运行期间存在的各种不足与问题,进一步强化运行的稳定性与安全性。当火力发电厂实际运行期间某处理器出现故障时,对DCS系统的运行质量与效率也不会产生任何影响。DCS系统也可以对电缆实际使用量进行科学合理的控制,这不仅可以减少各种元件与设备的使用量,还可以真正提高火力发电厂的整体经济效益。
2.4自动控制
自动控制的主要功能就是针对火力发电厂实际运行期间的所有环节(如温度、压力、燃烧等)进行科学合理的调控与管理,提升火力发电厂运行效率与质量。以我国某火力发电厂为例,其在实际运行期间已广泛应用了电厂电气自动化技术,同时在三个模块中也真正实现了自动化控制。首先,汽包水位系统。电厂电气自动化技术以火力发电厂实际的电量负荷情况进行智能化分析、调节与控制,而调节的主要范围包含了三冲量与单冲量,为自动化调节的实现提供了保障,并充分体现出火力发电厂在使用热工自动技术时具有的控制优势与作用。其次,燃烧系统。其主要对火力发电厂运行期间的送风量与炉膛中的压力进行控制,在降低负荷或提高电量时,都需要全面运用自动控制方法,同时也应贯彻电厂电气自动化技术各种标准与需求。最后,主汽压力系统。在火力发电厂水温调节过程中使用自动控制时,可有效实现对主汽温度进行控制与调整。在主汽压力自动控制期间运用热工自动化技术时,可为主汽温度调节的实现提供良好基础。同时,主汽压力自动控制在使用电厂电气自动化技术时,也运用模糊控制方式,这也是促进主汽压力调节能力不断提升的主要方法与途径。
3、电厂电气自动化技术发展
3.1机组APS控制
APS功能是实现电厂机组全过程自动启动和全过程自动停运的综合管理、控制系统。结合智能全程控制技术,在控制范围、智能化程度等方面进行完善,实现机组自动启停控制、管道注水到机组满负荷的给水全程智能控制、自动并退泵及出力自动平衡功能的送/引风机全程智能控制、给水/燃料/汽机旁路协调自动热态清洗智能控制、升温升压过程燃料自动智能控制、具有凝结水母管压力自适应能力的除氧器水位全程智能控制、凝结水辅助调频智能控制等全程自动控制。
3.2现场总线
现场总线(FCS)采用了智能设备,使现场设备具有通信能力,设备之间可直接传送信号,因而控制系统的功能可不依赖于控制室里的计算机或控制器,直接在现场完成,实现了彻底的分散控制,是数字化电厂的重要组成。在工业应用方面,智能驾驶、智能制造等已进入到现代化工厂,大量的机械手和机器人已经比比皆是。智能安防、智能交通、智能医疗,已步入人民的生活,智能电力是未来的发展趋势。
3.3优化电厂电气自动化技术
电厂电气自动化技术虽在火力发电厂有了广泛的使用,但为了促进技术进一步完善仍需对其进行创新与优化。在创新电厂电气自动化技术时,可结合实际需求从以下方面出发:①单元监控。火力发电厂在使用电厂电气自动化技术时,应根据实际需求设计单元监控,针对电厂电气自动化技术实际运行状态进行全面监测,同时还应使用单元机组确保传统电子元件控制模式得到创新与改变。与此同时,为单元监控配置相关设备与元件,为电厂电气自动化技术集成化发展提供有力支持。②单元机组智能化。在电厂电气自动化技术中单元机组较为重要,也是新兴的研究内容,以电厂电气自动化技术创新需求为基础与核心,火力发电厂可使用大量功能性仪表与电厂电气自动化技术中的各种软件进行有机配合,充分体现出电厂电气自动化技术的智能化特征,进而为火力发电厂中电厂电气自动化技术的创新发展提供有力支持。
结束语
电厂电气自动化技术的应用在降低成本,增加收入,提高企业竞争力,甚至促进健康有效的经济发展方面发挥着重要作用。为了实现更加安全、高效、清洁、低碳、灵活的生产目标。我国需要继续在智能发电科研领域开拓创新,不断应用到实际生活中造福人类生活。
参考文献
[1]刘士明.浅析电气自动化技术在电厂的应用[J].黑龙江科技信息,2014(17):67.
[2]薛小刚.浅析电气自动化技术在电厂的应用[J].科技风,2013(16):108.
[3]陈曦放.电厂电气综合自动化技术应用探讨[J].科技创新与应用,2013(14):73.
[4]艾军.探讨电厂电气自动化技术[J].电子制作,2013(09):239.