刘震 赵刚
国家电投集团郑州燃气发电有限公司 河南郑州 450000
摘 要:伴随着社会经济的飞速发展,人们在日常的生活与工作中对于电力资源有着极高的需求量,需要电力企业重视电力工程的建设工作,依托自动化技术进行现代化、智能化电网建设。火电厂在电网建设中发挥着非常重要的作用,借助于天然气、煤炭等能源进行电力生产,以此满足人们的用电需要。目前很多火电厂为了提高电力生产效率和质量,采用热工自动控制系统进行生产,取得了良好的应用效果,切实保障了火电厂电力生产工作的顺利进行。文章对热工自动控制系统的相关内容进行了概述,并提出了提高系统控制作用的对策,以此为火电厂的长远发展提供助益。
关键词:热工自动控制;火电厂;可靠性
一、提高热工自动化控制可靠性的意义
在火电厂发电机组当中,热工自动化控制系统在火电厂中起着十分重要的作用。该系统既能够确保机器设备的正常运行,还能够对主辅设备运行情况的数据参数进行监管,例如:当设备已经处于不可控的情况时,热工保护系统就会同其他设备一起实施联动,根据情况采取措施,对设备实施保护,避免设备出现重大损伤。因此,为了达到增强火电机组主辅设备的运行效率,一定要提升热工自动化系统的可靠性[2]。目前,随着经济的不断发展,政府部门加强了对技术的研发,因此技术也得到了显著提高,火电厂火电机组在实际中大量应用,已经取得了一定的成果,如在数据信息的收集方面,使收集到的数据更加准确,而且储存数据的容量也得到提升,最终使得热工自动化的水平得到了显著提高。DCS(分散控制系统)因为其强大的功能在实际中也得到大量应用,能够辅助热工控制系统,确保火电厂的正常发电。然而,由于目前机组容量有限,导致热工测量的参数随之增加,这样就使得设备出现误动的情况的次数就增多。倘若为了达到减少上述情况发生的次数这一目的,一定要提升其可靠性。
二、热工自动控制系统组成概述
热工自动控制系统在实际应用中,需要对汽包水位、机炉协调控制、过热蒸汽温度、送风、引风控制等多个工作环节进行监督,以此对电能生产全过程进行动态化的控制管理,减少设备故障发生率。该控制系统主要包括三个系统:
2.1分散控制系统
火电厂控制系统是由若干个分散控制系统组成,分别负责各个组件的控制,所以,分散控制系统十分重要。火电厂在厂内安装分散控制系统,这样火电厂的有关工作人员就可以更加高效的对电厂机组实施控制,确保系统在出现故障后能够自行处理,减少事故发生频率,降低因设备出现保障而为火电厂造成经济损失。
2.2辅助控制系统
辅助控制系统能够避免因主系统出现问题导致火电厂无法正常工作。其属于自动管理系统,不需要人的操作,确保机组的正常运行。通常情况下,该系统能够自动控制,能够接受到所有数据接口传来的信息,这样就能做到实时监控,而不需要人监管,节省了人力资源,而且能够确保系统运行的可靠。
2.3监控系统
热工自动控制系统的监控系统主要由两部分组成:视频网络和实时监控系统。上面所说的两个监控系统的分工不同,识别的对象也不相同,所能处理监控的情况不相同,因此,所负责的区域有所不同。视频监控系统监控的是无人值班区,还有就是相对危险的区域,这样可以使这些区域也在人的监控范围内,实现了双重保护措施,能够提升火电厂的安全系数以及整体运行效率。实时监控主要是对火电场内的所有设备进行监管,一旦发现问题,能够做到快反应。这两种监控系统在运行后,不用人工监管,降低了人力成本,而且能够做到实时监控,及时发现火电厂出现的不正常情况,一旦火电厂出现问题,能够及时发出警报通知工作人员,自动控制系统还能够即时进行处理,管理人员也能快速做出反应,避免事态扩大,使电厂安全可靠地运行,降低损失。
三、如何提高火电厂的热工自动控制可靠性
3.1智能化监控
热工自动控制系统是以现代控制、经典控制和智能控制理论作为理论基础研制出的生产控制系统,但是在经典控制理论指导下的控制系统,由于理论的落后性,使得研制出的系统仅可以进行单输入与输出控制,无法对工厂生产期间的所有信息进行控制。现代控制理论下的系统在发挥监控作用时需要事先调查监控设备系统的数学模型,之后再进行监控管理。当前火电厂保障热工自动控制效果时可以使用单元机组DCS监控系统(分散控制系统),以此使得系统的自动化水平进一步获得提高,通过系统监控时的智能仪表、智能
软硬件装置,在系统平台中智能监管控制火电厂热工自动控制系统。
3.2过程控制软件的优化处理
新型的DCS分散控制系统在应用时,使得汽轮机、锅炉的分散控制能力得到提高;同时火电厂需要在系统运行中,应用DCS系统替代常规控制方式对于电气设备的控制,以此对火电厂的发电、用电系统运行情况进行全面监控,在发生突发断电事故后可以及时监控到故障发生地点,以便检修人员及时到达故障处,快速查找原因,排除故障。该技术虽然使得热工自动控制系统运行的可靠性得到提高,但是该系统在过程控制时对于上位机系统信息无法有效进行监控,需要火电厂向国外的大型火电厂积极学习先进的系统控制技术,应用FCS技术对DCS技术应用期间存在的缺陷问题进行改进,提高火电厂生产的效益和安全性。
3.3辅助控制系统的大力推广
现阶段火电厂面临着严峻的运营压力问题,如果热工自动控制系统未将生产期间存在的各类设备故障问题及时准确的发现与处理,将会导致火电厂有着严重的运营损失。因此火电厂需要在常规控制系统应用基础上,使用辅助系统对系统出现的故障进行解决,防止系统瘫痪问题发生。在推广与应用该系统时,火电厂需要邀请控制系统研发人员定期对系统维护技术人员进行相关知识的培训,使得技术人员高度重视辅助系统的应用价值,能够在实际工作中,结合所学的操作技能进行辅助系统的应用操作。
3.4合理利用APS技术
在火电厂的日常运行过程中,APS技术发挥着越来越重要的作用。APS技术的出现,解决了很多问题,如目前,实现了自动化控制,该系统能够在很少人的条件下甚至是没有人的条件下实现整台机组的自动运转。该技术不仅能够改善火电厂机组控制的顺序,提高机组的运行效率,还能够减少人力资源,也避免了人为失误导致不必要问题的出现,使电厂热工自动控制更加可靠。
3.5单元机组集中配置
通常情况下,在火电里,控制系统的组成并不固定,可能是一个单元机组,最多也可能是两个机组,这样就导致了监控设备成本费用,而且监控过于分散,不利于管理人员进行管理。目前,各国技术在快速发展,我国也不例外,火电厂通过技术革新,实现了对多个单元机组一起进行掌控的目的;此外,我国对电的用量需求在逐渐增多,基于火电厂单元机组相结合的大型控制室也逐渐提高。上面提及的模式能够使得单元机不在分散,而是开始集中分配,但是火电厂的生产程序不同,因而不利于形成完全统一的大型控制室。根据实际情况,尽量使用集中配置模式
4结束语
火电厂在进行生产运营时,需要结合先进控制技术、自动化技术和计算机技术对热工自动控制系统进行不断地优化处理,使得系统运行时可以有效地对生产情况进行监控,火电厂可以进行高效率、高质量的生产。同时火电厂需要认识到当前使用的热工自动控制系统存在的不足之处,从问题出发采取措施对系统的可靠性进行加强与提高。
参考文献:
[1]张战强.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].内燃机与配件,2018(4):216-218.
[2]王恒.热工自动控制在火电厂中的可靠性分析[J].南方农机,2018,49(6):113-114.
[3]甘雷尚.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].企业技术开发,2016,35(8):61+91.