火力发电厂自动控制创新优化研究

发表时间:2020/9/23   来源:《当代电力文化》2020年12期   作者:李浩
[导读] 在社会经济水平显著提升的背景下,人们对
        李浩
        中国能源建设集团科技发展有限公司    天津市   300131
        
        摘要:在社会经济水平显著提升的背景下,人们对电能的需求越来越高。发电厂也逐渐优化生产技术,引入自动控制系统保证电力生产稳定性。基于此,本文先强调了应用自动控制系统的意义,分析了自动控制系统的应用现状,并进一步研究自动控制系统的创新。以期不断优化自动控制系统,改善自动控制性能,提高火力发电的稳定性。
        关键词:火力发电厂;自动控制系统;电力生产
        引言
        就当下来看,智能自动化控制技术的发展,对发电企业的效率提高有很大的促进作用。火力发电厂自动化控制技术的应用越来越成为企业关注的焦点。火力发电厂对自动化控制技术的应用,让企业在发展中不断的优化创新,在行业中处于优先地位。
        1火电自动优化控制系统的重要意义
        燃烧控制系统作为电厂锅炉的主控系统,其包括燃料控制系统、风量控制系统、炉膛控制系统,目前大部分电厂仍然采用PID进行控制。该系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统,控制燃烧、送风量、引风量等,子控制系统分别通过不同的测量和控制手段来保证机组的经济燃烧和安全燃烧。锅炉燃烧自动控制系统,任务是使燃料燃烧所提供的热量适应外界对锅炉输出的蒸汽负的要求,同时还要保证锅炉安全经济运行。目前,通过自动控制优化设计后,会减少煤炭使用并降低相应污染系数。以往工业锅炉通过人工结合仪表监控,无法达到较为满意的结果。现在通过计算机的控制,可以自定设置参数,运算方法科学且灵活,相较以往模糊判断,具有很大的提高,这是传统仪表和人工监测无法实现的。锅炉温度检测控制系统中使用自动控制系统,改善了对锅炉的监控品质,提高了平均热效率,从而节省了能源和减少了污染。自动控制包括对主机、辅助设备和公用系统的控制。热工控制系统的功能是控制各种热工过程的参数,包括温度、压力、流量、液位(或料位)等,使其处于最佳状态,以达到火电厂的安全、经济运行。燃料量控制作为锅炉控制中最基本的系统之一,因为煤量除对主汽压力影响外,同时也对送风、引风情况造成一定影响。
        2火力发电厂自动控制系统应用现状
        在火力发电厂中使用自动控制系统,实现了自动控制、报警等功能。在发电过程中,对压力、温度、流量等参数自动测量,测量期间不需要安排人工参与,减轻了人员工作量,系统自动调整不足之处。自动控制系统能够实现一体化设备调整,对设备进行远程调控,提高机组运行安全性。即使没有工作人员操作,机组运行期间发生事故,可根据数据偏差实现自动报警,将结果反馈给工作人员,方便于工作人员随时调整,避免事故或者故障影响机组运行。在系统中设定了固定参数,满足安全和运行的双重需要。在运行期间参数超过设定范围,机组会自动暂停工作,将故障损失控制在最低水平。自动控制系统中包括协调控制、电池管理以及数字电液控制系统等,为保证设备安全运行,一旦出现故障必须要立即停止运行。若不限流容易出现短路故障,造成整个电路短路,很难稳定运行远程监控操作系统,造成信息处理速度受到影响,难以保证系统稳定运行。自动控制系统使用期间,经常受到电磁阀、流量等元件质量问题干扰,系统无法自动识别,发出信号,造成错误指令的发出,导致设备发生跳闸事故。使用期间也会受到其他设备的干扰,接地问题是主要干扰因素,如火电厂备用电源以及通信设备等。自动控制系统使用分布式控制形式,易受到对讲机、手机等设备因素影响,引发系统停机。还需进一步优化系统信号线,注意手动控制的设计,针对自动控制系统的使用情况,强化系统,提高系统运行的稳定性,进而保障火电厂生产稳定运行。


        3火力发电厂自动控制的创新优化
        3.1创新化的智能技术
        电气自动化的一种先进技术手段是创新化的智能技术,能够完全自主实现测控,具有独特的优势。电气自动化发电技术与传统的火力发电相比,技术更为成熟化、系统化、智能化,创造了更加完善的火力发电系统,可在发电机组机、电、炉一体化的基础上进行实时监控管理,及时发现发电过程中存在的各类问题,并及时分析问题,作出反应,切实解决问题,保障对发电系统的有效监控管理,减少不必要的损失。此外,将智能化技术应用于火力发电过程中,能够对火力发电厂中的信息参数进行有效采集,进行系统化、真实化、高效化的分析和处理,对发电结果进行精准预测计算,实现火力发电厂的创新智能化发展,最大程度地减少人力投入和工作人员的工作压力,有助于火力发电厂的健康平稳和可持续发展。
        3.2优化控制软件
        (1)机炉协调优化控制。火力发电厂机炉协调优化控制是众多专家研究的课题,大多数的机炉协调优化控制软件是利用先进的现代控制理论和智能控制理论来实现的。就如采用预测控制、学习控制、模糊控制等多种优化方法,也取得了比较好的效果。实际应用中要不断优化机炉协调控制,加大控制软件的开发,促进机炉协调不断优化。(2)主蒸汽温度优化控制。锅炉主蒸汽温度是单元机组最重要的参数之一,机组正常运行就要求偏差范围较小,但在实际应用中,主蒸汽温度调节对象动态特性都有延迟和惯性。所以在主蒸汽的温度优化控制中,对软件的研究要采用系统辨识的方法确定对象的数学模型。再采用估算进行补偿。
        3.3自动检测技术与设备在自动化控制系统中的利用
        光纤传感器主要包含半导体光纤式温度计,此种仪器通常运用于超高变压器中对热点温度进行测量方面,由于变压器线圈中最热点绝缘常常因为过热造成老化,不严重时会使变压器损坏,严重时就有可能发生重大事故。而现代化新型技术的运用可以在一定程度上充分运用变压器,提升经济效益,使其可以处在最佳运行状态,同时为系统中其他相关设备顺利工作提供了可能,这也是自动化重要的步骤之一。
        3.4对控制系统内部组织框架进行及时更新
        自动控制系统是一个复杂的系统,内部架构组织非常繁杂,是多个组织框架和部件的集合体,因此为了让机器运转更加有效率,需要对系统内部各个组织框架进行更新,不断监控机器运行时的状态,及时发现问题,及时处理问题。在设备工作过程中,需要有高层制定完善的运行计划和更新计划,有专业人员对系统进行不定时的更新和维护,让系统自始至终保持高效率运转的状态。数据采集是了解系统运行状态的最好手段,需要在系统内部设置监控仪,通过电脑PC端显示的方式来监控内部系统的运行状态,采用先进的扫描仪对系统进行扫描,测量出的数据及时反馈到总控室,专业人员能够对这些数据进行分析,结合屏幕显示技术、扫描数据技术、数据采集技术等维持设备高效率的运转。
        结语
        在我国经济社会的发展之下,城乡居民的用电量和企业生产的用电量在不断的增加,火力发电厂的系统也在不断的复杂。为了提高发电厂的发电效率和人员的安全和负担,自动化控制技术在火力发电厂中被广泛应用。但就目前来看,自动化控制系统的应用还需优化改进,相信在不断的改进创新之下,火力发电厂的综合竞争力不断提升,为人们的生活生产提供更多便利和更优质的服务。
        参考文献
        [1]姜宝申.火力发电厂自动控制系统发展初探[J].科技与企业.2012(16):308.
        [2]单文礼.自动化技术在火力电厂生产中的创新与应用[J].黑龙江科学,2017(4):158-159.
        [3]翟宇强.火力发电厂电气工程自动化应用策略[J].黑龙江科学,2019,10(18):110-111.
        [4]熊力军.火力发电厂热工自动化技术应用分析与优化创新[J].自动化应用,2019(9):145-147.
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