火电厂DCS控制系统优化研究与应用

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月第7期   作者:严达宪
[导读] 当前人们对电力的需求始终在不断的增加,国家对火电厂生产电力的要求也变得更加严格,火电厂工作人员面临的工作压力随之越来越重。
        摘 要:当前人们对电力的需求始终在不断的增加,国家对火电厂生产电力的要求也变得更加严格,火电厂工作人员面临的工作压力随之越来越重。身为国家最关键的的能源产业以及支柱产业,火电厂必须跟随时代的潮流,对火电厂DCS控制系统进行优化和更新,降低发电的时候对能源的损耗,提高发电机械利用能源的效率,更好的符合国家所提倡的绿色环保发展的要求。
        关键词:火力发电厂DCS控制系统;优化研究;应用对策
       
        随着我国国民经济的不断发展,人们越来越提倡绿色环保的自然环境,传统的电力生产的过程当中会消耗大量的能源材料,还会产生大量的废气废水污染人们所生生活的环境。也严重违背了国家所提倡的可持续发展战略对策。为了使火电厂更好的去适应当前时代的发展,火电的管理者和技术研发人员也不断的对火电厂的DCS控制系统进行优化研究,提高发电机械的工作效率,优化锅炉燃烧的过程,提高煤炭资源的利用率,还要努力使用可再生资源或者清洁资源去进行发电。
        1 关于火电厂DCS控制系统的介绍
        BCS控制系统也称为分散控制系统,在我国也普遍被称为集散控制系统。一般都是由电脑作为主要控制设备进行操控电厂中的发电设施,这个控制系统更像一个大的容器,将锅炉、灰硫化、集成电路等等都集中到这个容器当中,然后进行统一的人工控制。DCS控制系统是以网络通信为接点,依靠过程控制及与过程监控及所构成的多级计算机控制体系。又加入了通信、接收、控制、监督、显示等先进技术。DCS控制系统的根本目的是为了更好的去分散操控、集中控制、分级管理发电机械设备,让发电的机械设备更加灵活、快速的运行。
        2 火电厂DCS控制系统的应用特点
        2.1 具有高可靠性的特点
        因为DCS控制系统将整个发电系统分散到不同的计算机上进行控制,同时又采取了容错设计的结构。这样做的优点就是可以防止其中一台计算机发生故障,从而导致整个系统产生瘫痪的现象发生,也不会因为某一个零部件而导致系统其他的功能因此而无法启动。也因为这个原因,每一台计算机需要完成的任务也比较单一,不过也可以利用这个原因,采取针对性的措施,将一些特定的功能和结构应用到专门的计算机之上,提高DCS控制系统中每一台计算机每一个零件的精准性和可靠性。
        2.2 具有开放性的特点
        DCS控制系统主要是靠局部网进行通讯、控制监督以及资料传递,整个系统的设计都比较标准、开放,区域管理划分的也很清晰。当其中一台计算机连接网络进行运行时或者是中断网络的输入结束运行,都不会影响其他计算机的运行。如果在DCS控制系统中新增加一台计算机,也不会对其他计算机的运行产生影响。计算机在连接系统通信网络时以及计算机在控制整个发电系统时,会产生清晰可观的数据方便管理者进行管理和监督。
        2.3 有着灵活性的特点
        DCS利用组态软件依照对应的流程所应用的对象,来进行软件与硬件的组态。不仅可以准确的使测量和控制信号之间发生连接关系,还能够去操控算法库选出适合的操控规律,还可以从图形库中调出基本的图片构成系统需要的工作运行画面,也方便了管理者去操控火电厂发电系统。
        2.4 操作简单易维护的特点
        DCS控制系统中的每一个环节都是单独的、单一的位于系统之中,这些小型的专业计算机操作起来也比较方便,系统的维护也很简单。如果系统中某一个部件或者是某一台计算机发生故障时,可以在不影响整个控制系统的情况下,专门的去处理这个部件或者这台计算机,快速的处理故障更换设备。
        3 优化DCS控制系统的原因
        目前我国的火电厂DCS控制系统产生的数据巨大,反馈的数量也很多,系统也是经常会出现一些差错。举一个例子,工作人员在进行操作的时候,会因为系统中的一些权限限制,使数据和访问差异之间产生混乱。再比如说,系统经常会发生数据的共享渠道堵塞的问题、工作时无法接入到互联网、通讯信号时而中断等等。

最严重的时候还会导致工作人员无法保存数据使数据的丢失,造成控制中心不能清楚的了解控制系统的运行情况,导致系统产生卡顿的现象。
        还有就是控制系统自身的问题,因为我国对DCS的研究还不是很充分,在DCS控制系统的线路设计上与安装设计上都存在着一些问题,造成了系统在工作时经常出现跳变的情况,还会导致电源松动从而影响发电管理系统的运行,严重的话还会导致DCS管理系统发生时滞的现象。还有就是现在的DCS网络系统还存在着一些故障,举一个例子,某一个火电厂的控制系统,在进行系统升级改造的时候,并不重视系统的网络通信设备,只是一味的去更新数据的测点以及控制回路,造成了电荷超出了系统所承受的范围,导致整个系统的网络数据无法传输,最后导致整个系统崩溃。
        4 优化火电厂DCS控制系统的对策
        4.1 及时的更新系统硬件设备做好维护工作
        DCS控制系统的硬件设备决定着DCS控制系统是否能够正常的工作,火电厂的管理人员一定要做好DCS控制系统的硬件更新,如果硬件过于落后的话,可能会使DCS控制系统在运行的过程当中发生停滞或者卡顿的情况,严重的话还会公司很多重要的数据。所以火电厂一定要及时的更新系统的硬件设备,让系统能够正常的、快速的、高效的运行。硬件在系统当中的地位就相当于心脏在我们人体中的地位,为了更好的保证系统能够准确的可靠的运行,在平时也要定期的去维护好系统的硬件设备,记录好硬件的工作运行状况,如果发现硬件出现异常的话,工作人员一定要及时的去检查,找出异常的原因并作出安全的保障工作,将不良影响降到最低。
        4.2 优化CRT监控系统
        CRT监控系统一般是用于DCS控制系统的图形化显示,如果在DCS控制系统当中优化CRT监控系统,将会大大的提高控制系统的过程监控功能,还能提高系统的图形功能的实用性,使图片更加清晰可观。还可以达到人机对话的效果,让控制系统更加的方便快捷的运行。举一个例子,某火电厂CRT监控系统在控制系统当中刚开始应用时,大大的简化了以往控制系统的监管系统,为控制系统节约了大量的人力和物力,提升了工作人员的工作效率,如果在DCS控制系统当中再次优化CRT监管系统,将火电厂的监控系统变得更加简化,达到自主化的监管,缩小监控的人员,还能提升火电厂工作人员的工作效率,为火电厂带来更多的经济效益。
        4.3 优化现代智能化的科学技术
        如果能优化在DCS控制系统当中的现代智能化科学技术,将会改善DCS管理系统当中的很多问题,比如说分散控制的程度不够专业,监控的环境条件达不到监控站的要求,系统的硬件和软件维护不足等等。尤其是在通信方面,管理系统的通讯便会更加的快捷和可靠,现在控制系统的通信系统已经可以利用通讯适配器统一管理DCS系统的整个网络设备。在这几年的研究之中,技术人员已经完成了局部的DCS控制系统一体化,并且也应用到了火电厂的发电系统之中。现在我国技术人员还在努力的将智能化技术应用到远程控制当中,相信如果能将现代智能化科学技术变得更加完善,一定能实现DCS系统一体化。
        5 结束语
        总的来说,DCS控制系统在火电厂的运行之中起着至关重要的作用,提高了发电机械的运行效率,维护着发电厂机械运行的进度,控制和管理着整个发电系统的运行过程。所以管理者在进行火电厂管理之中一定要注重DCS控制系统的更新,引入更加先进的机械设备,国鼓励厂内的工作人员学习相关的专业知识,提高员工的专业素养。保证DSC控制系统能够正常的运行,为工厂带来更大的经济效益,满足人们对电力的需求。
       
        参考文献:
        [1]彭军,黄中华,方侃,桑成宇,李生兰.火电机组 DCS 系统逻辑组态细节优化[J].青海电力,2014(01):32-37.
        [2]许军进.DCS系统常见故障分析及处理措施探讨[J].科技风,2014(05):107.
        [3]梁农.浅析火电厂DCS控制系统现场调试[J].科技创新与应用,2014(10):125.
       
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