浅议火电厂热工自动化设计中节能减排措施

发表时间:2020/6/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:邓锴
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,人们的物质需求也在增加,对电能的要求更是不断提高,电力行业进入了飞速发展的阶段。
        (大唐华银攸县能源有限公司  412300)
        摘要:随着社会经济的发展,人们的物质需求也在增加,对电能的要求更是不断提高,电力行业进入了飞速发展的阶段。热工自动化技术凭借可靠性和经济性等优势,逐渐成为火电机组发展的主要方向,火电厂是节能减排的主要对象,在热工自动化设计中也要注意节能减排问题。通过阐述火电厂热工自动化系统,分析了火电厂热工自动化系统的发展情况,提出了火电厂热工自动化设计中的节能减排措施,希望有利于我国火电厂热工自动化技术的发展。
        关键词:火电厂;热工自动化;节能减排
        1我国火电厂热工自动化系统发展情况
        1.1火电厂热工自动化的主要系统
        第一,数据采集处理信息系统。火电厂数据采集信息系统主要负责收集火电厂机组运行后的相关参数及设备状态的检测数据,在收集到火电厂各类设备的性能指标后,全面筛查,为火电厂机组操作人员提供更加高效的数据信息,从而达到提升火电厂数据采集信息准确性的目的。第二,调节系统。调节系统主要是实现主汽温度调节、引风量调节等功能,火电厂调节系统也是人工自动化技术的关键核心。第三,火电厂顺序控制系统。这一控制系统是负责所有火电厂辅机和设备启停的顺序控制。根据火电厂机组运行的实际状态,设备的真实启停状态,有序启停各类设备,进而保证机组运行的安全性。在现阶段的火电厂热工自动化系统中,火电厂变频器的使用范围逐渐扩大。在热工自动化设计中,设计人员要根据火电厂的实际网络运行状况,创收建较为先进的通信网络系统,实现电厂各个区域信息之间的有效传输。在信息传输过程中,通信网络系统分为低速通信、中速通信和高速通信三个层面。
        1.2火电厂热工自动化系统特点分析
        我国火电厂热工自动化设计采用的是多层化结构,每层与每层之间的操作对象及相对应的功能模块都存在很大的差异,因此,热工自动化系统有其专门的软件控制。一般高层的热工自动化系统都是从控制软件包的自动控制角度人手,对中层和底层软件系统进行综合管理。在火电厂运行过程中,设计人员要创建一个以火电厂运行数据处理为中心的信息管理系统,通过数据采集处理等模块,实现机组的自动化控制。软件平台与硬件配置之间的差异还是很大的,因此热工自动化系统具备以下几个特点:
        第一,硬件积木化特点。对自动化系统功能模块的选择一般是在系统中甄选模块,这种做法对火电厂人工自动化系统的整体性不会造成太大影响。第二,软件模块化特点。火电厂热工自动化系统为广大用户提供了大量的软件模块,这些软件模块具备实用性,可减少软件实际开发中的工作量,减轻工作人员的负担,大幅度提升整体工作效率。
        1.3热工自动化系统发展现状
        火电厂热工自动化技术的发展主要经历了四个阶段,分别是就地控制、集中控制、计算机控制和分散型系统。在上述阶段中,分散型系统在结构上分散,不仅使危险分散,消除了全局性的故障节点,增加了系统的可靠性,具有分散控制、集中管理的特点。随着高新技术的不断融人,分散型系统可以直接控制比较复杂的电力生产过程,可以有效适应不同技术人员的操作需求,供火电厂工作人员各自操作。随着我国自动化技术的不断发展,主控与辅控一体化成为了热工自动化系统发展的主要趋势,也加快了火电厂的信息化建设,不仅有效降低了火电厂的发电成本,还满足了低碳经济发展需求。未来,热工自动化系统的节能减排技术必定会成为我国火电厂设备更新的主要发展方向。
        2保证系统运行经济合理性
        2.1采用优化软件
        现阶段,市场上出现了很多优化软件.亟需进行理顺与评审。研究发现,对过热器的温度使用人工神经网络进行预测控制后,实际响应速度提高了近2倍,且超调量却只有传统控制方式的3O%通过对先进实用、合理有效的优化软件的应用。如模糊算法和人工神经网络等,可起到改善热力系统控制回路的工作特性,而针对传统PID控制实施有效的改造.还可达到大幅提升机组运行经济合理性的目的.其所具有的效益主要体现在提升效率、降低能耗和控制污染等方面。


        2.2建立知识库
        目前大多火电厂都已经配置了成套MIS系统.它借助SIS对发电机组实际运行信息进行采集,可营造良好的信号交流条件。在实际工作中,可由发电行业对相同类型发电机组的运行经验数据进行采集,并建立专门的知识库。知识库成型后。用户可提取主题词与部分特征参数,对相同类型发电机组存在的性能问题进行检索.以便尽快采取措施处理。各个电厂也可以根据这一专家知识库建立各自的专家经验系统.为发电机组运行提供指导。
        3节能减排的相关措施
        3.1强化电力设备的安全指标
        设计人员必须要确保火电厂机组的稳定运行,才能完成后期的节能减排工作,如果机组设备出现故障,导致停机,火电厂重新运行点火就会消耗大量资源,因此,在热工自动化系统保护设计中,要尽可能减少辅机故障,完成自动减负荷等逻辑设计,缩短火电厂电力设备故障的停机时间,保障整个火电厂的安全稳定运行。设计人员还要加强电力机组设备的监督管理工作,配备与之相对应的故障诊断功能模块。在热工自动化系统设计中,研究人员要增加与设备相关的监测点,转变传统检修模式。针对火电厂设备的实时状态,检测与之对应的数据信息,在此基础上制定电厂设备检修计划,延长机组的运行时间,进而全面提升火电厂的实际经济效益。
        3.2优化系统经济运行
        在选择火电厂热工自动化系统过程中,设计人员要对软件进行评估、审查和试用。在对软件进行评估后,选择多种不同算法,以保证控制软件的运行效率。设计人员还要创建完善的火电厂机组经济评价指标,通过性能模块对机组的性能进行计算处理,最终确定机组的经济评价指标。设计人员还要对机组经济负荷进行全面分配,有机整合火电厂自动发电控制,收集记录运行数据信息,构建数据库,全面提升机组运行的经济性。
        3.3实现燃料管理智能化
        火电厂燃料过程管理主要包含四方面内容,分别为:燃料运输、称重计量、监督采样和化验分析。其中,在燃料运输管理中,由于运输路线较长,所以在传统模式下很难进行有效监督;在称重计量管理中,容易发生不完全上磅、互换车牌与重复称重等问题;在监督采样管理中,大多由人工选择采样点和采样次数.工作量大且缺乏针对性:在化验分析的数字编码过程中。借助传统管理模式无法对供应商信息进行有效隔离:报表计算同样采用人工,不仅过程十分复杂,而且容易出错。由此可见.实现智能化燃料管理,改进传统管理模式已经是势在必行。相比传统燃料管理系统.燃料智能化系统是多种先进技术的综合应用,如物联网技术、自动控制技术和信息管理技术等。
        此外,它还可以是自动化与智能化结合的示范项目.可以将现场的不同环节整合成一个具有自动、高效和可靠等特征的智能系统,从而完成对不同环节的人员和设备进行管理。以燃料智能化系统的燃料智能监控中心为例,它能对燃料进厂、燃料称重计量、堆放保管、采样化验等进行实时管控。以集中的模式对各业务环节设备进行调控.并与视频图像监视为辅助手段,实现燃料无人值守智能化、流程化和自动化作业管理。
        4结束语
        对于火力发电厂的热工自动化设计而言.影响其与节能减排之间关联性的因素有很多.且不局限于某一方面.还需技术人员更为深入的挖掘和积累。在密切关注节能减排设计的基础上,希望在那些先进、可靠的控制设备与系统应用方面采取行之有效的措施,从而取得全面的实施,推动电厂技术改革。
        参考文献
        [1]李麟章,王健.火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].江苏电机工程,2014,10(01):65~69.
        [2]郭飞.火电厂热工自动化设计中节能减排分析.科技展望,2016,ll(11):87-88.
        [3]傅彬.基于节能减排的火电厂热工自动化设计及应用[J].科技与创新,2014.10(24):71~72.
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