火力发电厂自动控制创新优化研究

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第22期   作者:刘苗苗1 韩涛2
[导读] 我国用电需求不断增长,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
        刘苗苗1    韩涛2
        国能巨野生物发电有限公司   山东 巨野274900
        国能长岭生物发电有限公司   吉林 长岭131500
        摘要:我国用电需求不断增长,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,本文针对火力电厂自动控制的创新优化进行分析,希望带给大家参考意义。
        关键词:火力发电厂;自动控制系统;电力生产
        引言
        自动控制系统主要应用于火力发电厂的生产发电过程中,在无工作人员看管下使用科学技术保证火电厂正常运行。自动控制系统包括自动控制、自动保护等关键程序,能够保证火电厂生产设备正常运行,并保护人员安全,提高生产效率的同时,减少能源消耗,满足可持续发展战略要求。因此自动控制系统还需要进一步优化完善,提高系统稳定性。
        引言
        自动控制系统主要应用于火力发电厂的生产发电过程中,在无工作人员看管下使用科学技术保证火电厂正常运行。自动控制系统包括自动控制、自动保护等关键程序,能够保证火电厂生产设备正常运行,并保护人员安全,提高生产效率的同时,减少能源消耗,满足可持续发展战略要求。因此自动控制系统还需要进一步优化完善,提高系统稳定性。
        1 自动控制系统的应用意义
        自动控制系统的应用,让电力生产过程得到了自动化控制,自动化系统能够实时控制自动化设备,提高生产安全性。生产期间不需要人工操作,能够大幅减少工作人员,减少人力成本。火力发电过程中利用自动控制系统实现实时数据采集和处理,让发电过程得到自动化管控。在自动控制系统的支持下,火电厂运行得到稳定性保障,系统能够对发电设备参数进行合理规定,让设备长期稳定运行,运行期间,设备出现故障或者修改数据,需要中途停止运行,自动控制系统都能自动修复,让设备快速恢复正常运行,有效减少火电厂受到的经济损失。一旦设备出现故障,系统也能自动切断电源,按照应急预案采取措施,避免设备异常给工作人员造成的伤害,保护了工作人员的人身安全。
        2火力发电厂自动控制的创新优化
        2. 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。
        2.2统一单元炉机组
        创新电气自动化控制技术在火力发电中的最终应用,是实现发电机的机、电控制一体化,向火力发电厂的机、电、炉三种设施一体化的单元制的运行方向转化,这样,火力发电厂中的集散控制系统(DCS)就能通过电、机、炉的单元运作监控方式,对整个火力发电系统的所有运行参数和系统状态信息进行分析汇总,最大程度地发挥火力发电机组的潜力。充分发挥其自身的控制功能,从而简化监控系统,降低造价成本。与此同时,统一的单元炉机组可方便火力发电厂的信息管理系统(MIS)采集信息,加强了火力发电厂火电电网的整体统一运行和管控,保证完成中调 AGC 的相关指令和要求,提升火力发电厂电网的运行效率,使其处于最佳的经济运行状态。


        2.3 给水泵控制优化
        发电厂给水系统中,汽泵跳闸后,在控制逻辑控制下改用电泵,并依据给水分配原则提供足够给水量。给水泵发生跳闸事故,将影响到机组的安全运行,难以正常操作,甚至容易造成省煤器做出误动保护,引发灭火事故。通过分析跳闸事故,可以确定连锁启动以及加减水的时间,给泵留下足够的反应时间。在气泵跳闸后,逻辑控制自动重启,重新运行,在给水控制指令要求下按照 5.5:3.5 汽泵和电泵分配给水,添加水满足需要,保证设备得到稳定运行。汽泵跳闸时,利用电泵连启功能,让系统正常运行,保持设备主汽温和再汽温稳定,给机组运行提供良好的条件,解决了水泵跳闸对于机组运行的负面影响。
        2.4捞渣机控制优化
        捞渣机的自动控制程序使用 PLC 控制和 DCS 自动控制,在负荷以及煤量不断增加的情况下,捞渣机可自动调节转速,根据油压等参数进行转速调节。在低转速工作状态下,受到渣量过大的影响可能会出现频繁跳闸的情况,为改善这一情况对自动控制技术优化,常规自动控制方法很难达到精细化控制,还需要研究控制策略,在当前设备基础上优化自动控制逻辑。先依据负荷量、转速以及给煤量的关系设定参数,在调节转速的设计上,参照油压的水平。同时设置偏置,根据机组运行情况,小范围内干预控制。在自动控制模式中,有效规避了低转速中捞渣机受到渣量影响发生跳闸事故,取得良好的效果。
        2.5创新型通用网络结构控制的应用
        创新型通用网络结构控制的构建和运用,是保证电气自动化系统正常运行的必要条件。将创新型通用网络结构与火力发电厂中的一些基本要素相融合,就可以大幅提升火力发电厂的工作效率,实现对火力发电各个环节的严格监督与管控,在电气自动化的基础上,实现对全场设备的有效管理监督,及时收到有效的反馈信息,将计算机监控系统、电厂的控制设备、管理系统三者有效地连接在一起,最大限度地提升火力发电厂的电气自动化水平。
        2.6积极推广 AGC管理系统
        目前很多火电厂使用 AGC系统展开管理,系统不仅可完成复杂自动化控制任务,也能得到调度指令的人工控制。AGC 系统的优势在于,利用 AGC发电计划和机组计划,不断修正结果,判断发电计划能否重新修正,发电计划使用网桥接口模块传送给 DEC- net,网桥模块启动发电计划,对发电计划进行修改,实现了自动化远程控制。AGC系统利用 SQL关系型数据库,根据负荷在机组间进行分配,并结合 BP 神经网络、模糊理论等快速对超负荷做出预报,一旦发现负荷超载趋势,能够提前发出预报,并将智能控制和负荷经济分配相结合,提高机组投运率,改善整体效果,提高火电厂运行安全。
        2.7保护手段的创新与控制
        传统的火力发电厂会为保障火力发电系统和生产运行安全采取一系列的手段,其中最为常用的保护方式是报警,一旦火力发电系统出现异常运行,报警系统就会立即发出警报。这种方式与联锁保护有一定的相似之处,但是在联锁保护和控制层面,依然是采用联锁跳板的方式,在一定程度上缺乏技术性。如果把创新型的自动化控制技术与现代计算机技术相融合,计算机就可以实现自行诊断漏洞并检测故障。与传统的报警系统相比,这种方式对系统有更好的保护作用,可以提前制定针对性的策略,及时修复漏洞。大多数的火力发电厂已采用这种创新型的保护手段,提高了生产效率。
        结束语
        综上所述,在实际运行过程中,要根据火力发电厂自动控制系统应用现状,提出自动控制的创新优化,合理引进新技术,培养技术人才,解决技术应用过程中存在的问题,不断创新,通过优化自动控制,提高自动控制系统稳定性。
        参考文献
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        [2]赵殿瑞,裴振英,刘伟乾.火力发电厂低碳电力生产高效率的自动控制方法研究[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2019,15(3):255-259.
        [3] 许志强 . 火力发电厂电气自动化应用探讨[J]. 无线互联科技,2018,15(21):139 -140.
        [4] 鲍德春,林浩 . 火力发电厂电气自动化技术的创新应用[J]. 建筑·建材·装饰,2018,(23):166.
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