摘要:随着人们生活水平的提升,人们对于日常生活中电力系统的需求也随之提升,近年来,随着我国电厂运行环节有关热工自动化控制技术的深入,如何在这一时代发展背景下,结合实际的热工测量技术以及dcs系统的应用,探究现阶段我国电厂热工自动化控制环节可能存在的问题,以期能够针对其问题做出相应的提升改变,从而在根本上帮助我国未来电厂热工自动化控制技术的发展。
关键词:供电厂;热工自动化;控制技术;需求探究
一、电厂热工自动化控制技术概述
1.1DCS系统大机组仪控制系统
目前多采用的是DCS系统,该系统是由集中式控制系统发展而来的一种新型计算机控制系统,DCS控制系统能够通过网络系统全程检测火电厂的整个生产过程,并对机组设备的运行和停止进行控制。随着近年来电子技术的发展,DCS系统的结构进一步得到完善。
1.2热工测量技术原理
自动检测功能是电厂热工自动化控制技术中的重要组成部分,这项技术是由控制系统通过自动化仪表独立完成对各机组设备相关参数的测量,从而达到及时发现问题,及时调整机组运行状况的目的。热工测量技术主要包含以下几种:一是温度测量。热工温度测量中,传感器主要采用的是热电偶和热电阻,也有部分电厂使用水银温包或金属膜等其他类型的热敏元件;二是压力测量。其传感器通常为应变原理膜片,检测原理为变送器位移检测。目前多以数显仪表为主;三是流量测量。当前使用较多的标准节流一般是为差压原理测量,仅有少数电厂还在使用传统的齿轮或涡轮流量计;四是液位测量。
二、电厂热工自动化控制技术问题分析
2.1电厂设备自动化水平
对于电厂热工控制系统的自动化水平而言,其主要决定于以下几个方面,即发电机组在整个电厂设备中的地位、电网对电厂发电机组提出的要求;发电机组可控制性、可承受负荷能力;控制设备与测量仪表的种类与质量;对电厂设备自动化控制设计能力和水平;同时,还包括安装与调试,最终自动化控制系统能取得怎样的控制效果,很多程度上还决定于电厂自身的管理机制即运行维护水平。
2.2单元机组控制、DCS一体化水平
实践中可以看到,炉机电融一体化是当前电厂单元机组的主要技术特征,而且DCS技术应用以后,因该技术自身具有高度的安全可靠性,所以可以与电厂热工自动化控制系统密切的联系在一起,形成新型的单元机组格局。第一,炉机电控制。传统的电站建设中,变压器机组、发电设备以及电厂用电监控系统等,都是单独一条线路;然自动化控制模式下的电厂设备,基本上都才用了集中控制模式,于是要求上述系统必须与炉机分离开来。究其原因,主要是因为发电站运行操作过程中,采取的是炉机电分管机制。第二,DCS一体化功能覆盖。DCS功能的一体化,即简以DCS为主体,以网络通信为基础,实现数据新型的有效传输和共享,从而实现系统的简约化,通过减少对电厂热工设备的有效操作,降低值班人员的工作强度,提高工作质量和效率。
三、热工自动化技术在火力发电中的应用
3.1DCS
热工自动化技术的主要代表是DCS,这种技术在火力发电厂的运行中具有成熟的运行经验。我们对DCS进行控制时,我们主要通过计算机的局域网络对发电机组行有效的控制,这样可以将控制系统形成一种网络化的的方式。中央处理器较多是DCS系统的主要特点,因此DCS系统才能为火力发电提供许多服务,而以对火力发电厂中所产生的各种问题进行处理,一个处理器产生问题不会对整个系统的运行造成影响。我们不需要进行设备的过多投入,因为DCS系统可以对热工自动化的水平进行提升,对其经济效益进行保证。
3.2自动控制
火力发电厂的调节系统中我们运用热工自动化技进行其自动的控制,可以实现对其进行温度与燃烧的调节,这样可以对火力发电厂的自动化控制进行促进,我们以某发电厂为例,火力发电厂通过使用热工自动化技术,将其内的自动控制应用到了内部的三个系统当中:汽包水位系统:对火力发电厂的电量负荷状态进行调节,实现单冲、三冲量的调节,可以对其汽包水位进行系统提供自动化的调节方式,这样可以保证在火力发电厂中实现热工自动化以后所进行的控制优势上的体现。燃烧系统:对于火力发电厂中的炉膛内的压力进行送风量的控制,对于送风量远论是增加或是对其负荷进行增减,都可以以一种自动化的方式进行,对于热工自动化的具体技术要求进行遵循。主汽压力系统:在火力发电厂的主汽压力系统中的水温调节方面可以实现自动的控制与温度上的调节,由于热工自动化技术对于模糊控制方法进行了引进,使其在主汽压力系统中提高也对主汽的调节的能力。
3.3热工测量
进行热工的自动化测量中应该使用标准的器件或是仪表,减少因设备原因所造成的流量测量时的产生的误差,对于精准度进行提高,遵循差压的原理对流量隐患问题进行消除。压力测量:对于压力测量的部进行控制时我们需要对其应变的原理进行遵循,与传感器结合使用,对于热工检测中的压力测量进行合理的分配与使用。温度测量:进行温度测量中其热工自动技术的主控对象是其传感器,根据热工系统中的实践对温度测量进行执行,保证测温性能的可靠性。液位测量:传感器的选择可以清准对火力发电厂中的液位变化进行精准的计量。
四、对火电厂热工自动化系统的展望
4.1人工智能的应用
模拟量控制系统的质量和适用范围正在不断提升,相信在不久后会出现大量的人工智能研究成果,并逐渐将该系统从模拟阶段发展至实用阶段。现阶段电厂的温度和压力监控系统都只是某一点的温度和压力作为检测依据,对整体情况有所忽略。因此检测结果很多时候差强人意。就目前的技术水平而言,这个问题暂时得不到有效的解决。但是,随着人工智能技术的发展,相信未来利用人工智能可以很好的解决这一难题。
4.2电厂热工管控中的自我保护
自我保护是在电厂热工设备运行中,出现异常现象、参数超过既定限值时,及时预警,并采取有效的措施或执行自动联锁命令,避免因热工设备自身问题而造成安全事故,威胁人们的生命安全。近年来,随着电厂热工机组容量的扩大,热力系统也因此而变得非常复杂,操作控制烦琐、管理难度增大。在该种情况下,对电厂热工管控过程中的自动保护提出了更高的要求。我们研究的自我保护内容比较广泛,比如:灭火保护、超压超温保护及安全事故联锁保护等。以汽轮机自动保护为例,其中又包括了一些具体内容,如超速、轴向位移、低油压、差胀和低真空保护等。
4.3智能化的单元机组控制
现如今,DCS系统的单元控制一体化已经在火电厂广泛应用,但是,DCS的智能化却被业界忽视了。而类似的监控系统智能化软件在其他行业的都取得了较好应用。因此,我们有理由相信,在各行各业都在为了早日实现智能化而不断努力的今天,我国的火电厂单元机组自动化系统必然不会落后于其他行业,电力行业应重视智能化单元机组控制的重要性,并尽可能在未来几年内将信息智能化的仪表装置和相关的智能软件应用到电力行业中来了。
结语:
总之,电厂热工自动控制技术的应用与控制都比较复杂,各工作环节之间存在着非常紧密的联系,无论哪个环节发生故障,都会影响到整个电厂热工控制系统的安全可靠运行,甚至引发电厂各类运行事故的发生,所以在思想上必须高度重视,要不断创新控制机制与控制技术,只有这样才能确保电厂热工控制系统安全、可靠的运行,才能为社会产出更多电能。
参考文献:
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