浅析热工自动化技术在火力发电中的应用与创新

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年第8期   作者:梁冰雪
[导读] 随着我国社会的不断发展,我国科技技术也在加快进步。

        梁冰雪
        国家能源集团泰州发电有限公司 江苏泰州  225300
        摘要:随着我国社会的不断发展,我国科技技术也在加快进步。其自动化技术影响着各个领域的发展与人们的生活。在我国火力发电厂中,应改变传统的发电设备与发电办法,应利用热工自动化技术,不断创新生产模式,提高工作效率,从而体现科学发展带来的优势,最大程度上帮助火力发电厂实现安全生产,提高经济效益与节能减排要求。其火力发电厂在利用热工自动化技术后可明显地降低生产成本与能源耗能,会直接给火力发电厂带来一定的经济效益。火力发电厂在利用热工自动化技术时应不断完善生产工作中的各项环节,促进热工自动化技术的不断推进,其热工自动化技术对高产、高效、安全、优质、减人提效发挥了更大的促进作用。
        关键词:热工自动化;火力发电;应用;创新;技术
        引言:热工自动化技术可有效实现火力发电厂设备的多元化发展,其在采用热工自动化技术后可通过各种自动化仪器与设备、装置等对火力发电厂的热力生产过程进行检测与控制,不仅提高了生产工作的效率与质量,也为火力发电厂设备其他自动化处理技术奠定了良好的发展方向。因此,热工自动化技术对火力发电厂的发展有着重要的意义与利用价值。基于此,本文主要分析热工自动化技术在火力发电厂中的应用现状,并提出热工自动化技术的应用创新方向。以实践证明热工自动化技术有效促进了我国经济的不断发展与提高,从而推动我国火力发电厂的可持续生产,进一步达到我国规定的节能减排要求。
1、热工自动化技术在火力发电中的应用概述
        热工自动化技术又被称之为热力学技术,其热工自动化技术是利用控制理论对热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术热力学参数进行检测与控制,从而在生产过程中达到调度、检测、安全的效果。其热工自动化技术在火力发电中可实现节能减排、增加产量、提升工作效率与质量的目的,是目前火力发电中一项综合性高新技术。目前节能减排是我国能源永久不变的主题,在传统火电能源高效利用中缺乏能源减排与环保的需求,在对火电能源进行超低排放与灵活运用中也提出了更高的要求。而传统的技术已经很难解决目前火电厂面临的问题,也无法实现这些更高的要求,在人工智能为核心的新集成技术发展中,应利用热工自动化技术确保火电机组在低负荷下进行安全、环保、节能减排、增效的目的,从而提高火电能源清洁高效利用,确保我国能源市场核心竞争力[1]。
2、热工自动化技术在火力发电中的应用现状
        2.1火力发电厂目前所面临的问题
        在我国电力行业中,其火电厂作为我国电力行业核心内容在目前发展中应满足超低排放、灵活运行等功能,在采用传统技术时已经无法解决目前火力发电厂存在的问题。因此需要以人工智能为核心要素,利用热工自动化技术不断带领火力发电厂向着智能化发展推进,确保各个机组在低负荷状态下进行安全环保的生产。目前在火力发电厂中所面临着,成本上涨、节能改造的问题,在缺乏有效的测量手段时过量控制、设备可靠性、辅助服务、管理成本等都无法满足火电厂电改与节能减排的要求,从而也降低了火电厂核心竞争力[2]。
        2.2热工自动化控制以及其他系统的应用办法
        热工自动化控制包括自动调节系统、燃烧调节系统、温度调节系统、机组负荷调节控制与开关控制等内容。在火电厂发电中一般是利用水位自动调节系统并采用三冲量系统与串级系统,以此满足机组在负荷中将单冲量、三冲量进行调节与切换从而达到自动化控制目的。在燃烧调节系统中,由于机组炉膛负压系统与送风系统在相互作用下会使机组进行高负荷状态,因此为减少负荷应先进行减煤量操作,再加风后进行补煤。在主汽压力调节系统中,为对水温进行控制应采用串级调节系统满足水温降低的要求。

但目前由于发电厂中大部分机组无法对温度进行估算,从而在满足自适应控制与补偿控制时缺乏一定的可控性。因此可采用锅炉跟随方式、汽机跟随方式与协调方式等,以此让机炉符合要求。在热工自动化控制中应跟随汽机锅炉手动控制,进而在锅炉主控手动条件下使汽机主控在自动控制范围内[3]。
        2.3DCS系统的应用办法
        DCS系统在火电厂发电机组控制中具有一定的利用价值,DCS系统是依托于计算机的控制系统,也是在局域网技术与发电机组控制相结合的系统内容。在网络型控制系统中形成数量众多的处理器,在单个微处理器中可负责火电发电厂中较小氛围的控制任务。在火力发电中应用DCS系统时,首先工作人员应提前做好准备工作,应将DCS系统全部机柜、更新SIS系统机柜及相关卡件等硬件设备、更新操作站操作系统、更换机柜卡件等相关硬件。以此完成控制系统一体国产化改造,其DCS系统对于保障电力基础设施网络安全意义非凡,可有效促进我国火电企业朝着智能化方向发展[4]。
3、热工自动化技术在火力发电中的应用创新内容
        3.1单元机组监控智能化
        在目前我国关于单元机组数字化还未深入研究,但作为未来在火力发电中的单元机组控制发展内容。其智能化仪表与软件在单元机组控制中有着重要的意义与使用范围。根据单元机组监控智能化的不断发展,在火力发电中,可利用多台模块式机组与单元进行组联,并且在采用微电脑协调控制多回路工作中,可使每个压缩机都能独立地进行能量调节。由于模块式机组可由各个单元组合而成,模块式机组内可设电脑监控系统,控制整个机组。以此可按照机组负荷的大小,定期启停各台压缩机或将高速运行变为低速运行,其中应包括每一个独立系统和发电机组的运行。
        3.2优化过程控制内容
        为促进火力发电厂控制系统达到自动化与高适应度,应将控制系统中的调节范围进行不断优化。在目前新技术形成中自动化控制可对系统运行效果进行不断提升。例如,在燃烧控制软件中,为提高控制系统对其的控制过程,应将现场总线发展相互结合并借助现场总线发展不断优化自动化功能。
        3.3集中布置单元机组监控系统
        在进一步扩展单元机组集中化使用中,为提高机组运行水平。应将集中布置单元机组监控系统扩大到整个电厂的单元机组,这样可使现场监控信号通过远程配置的方式实现集中化。以此,科学地利用了火电厂内的有效空间,也减少了空间内电缆的需求。进而为火电发电厂带来了更高的经济效益[5]。
        3.4无线测量技术的应用
        在火电发电厂中应利用无线测量技术,并通过与DCS技术相结合从而在测量过程中达到高精准的测量数据。在热工自动化技术不断推进过程中,其无线测量技术为热工自动化技术提供了良好的支撑与保障,也让火电厂测量、供热等内容实现了有效的远程监控。
        结束语:综上所述,为让火电厂不断朝着智能化发展,应利用热工自动化技术帮助火电厂能源进行合理分配,并积极推广科学技术成果,提高火电厂生产效益。
参考文献:
[1]王洋洋. 浅析智能控制及其在火电厂热工自动化的应用[J]. 科学与信息化,2021(8):59,65.
[2]许燕永. 常见电厂热工自动控制技术浅析[J]. 百科论坛电子杂志,2019(23):339.
[3]胡阳. PLC技术在火力发电厂辅助生产系统中的自动化控制应用[J]. 绿色环保建材,2020(1):236.?
[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.
[5]王成益. 火力发电电气自动化技术的创新型应用[J]. 建筑工程技术与设计,2020(27):3646.
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