刘梓洁
大唐国际绍兴江滨热电
摘要:对火力发电厂而言,热控系统的应用至关重要,其稳定运行直接影响电厂的发电效率,必须运用先进技术实现对热控系统的严格管理,定期对自动化系统进行检修,提高热控系统的运行可靠性。本文对智能控制的电厂热工自动化进行分析,以供参考.
关键词:智能控制;电厂热工;自动化研究
引言
热控系统主要负责监控火电厂发电装置的运行监控,热控自动化系统运行的稳定是保证电厂设备正常运转的前提。热控系统的运行受多种因素影响,如错误操作和管理维护不到位等,技术人员专业能力也对热控设备的运行有直接影响。
1火电厂热工自动化概述
火电厂热工自动化主要是指运用先进设备仪器,通过自动化测量、处理和控制等功能来为实现火电厂全程生产自动化提供有力的保障,其能够帮助火电厂企业提高设备运行的整体安全性与稳定性,真正达到节约成本、节能降耗的目的,为火电厂经济效益最大化提供保证。火电厂热工自动化下,人力资源成本也会得到缩减,员工劳动强度也得到有效降低,工作环境得到大幅优化,特别是我国目前社会经济高速发展,对电力能源需求不断剧增,我国火力发电机组容量在这一背景下迎来巨大挑战,而热工自动化的应用能够促使火电厂设备运行和产能的提升。为了促使火电厂热工自动化水平得到不断进步,作为多学科知识结合下研发的产物,火电厂热工自动化基本涵盖了计算机、互联网技术、通信技术、智能仪器仪表技术等多项专业领域的知识和相关技术,为了确保火电厂发电机组全程自动化,需要在进一步提高生产过程管理、保护基础上,充分重视和研究各项数据参数的合理调控与优化改进,尤其要注重自动化技术应用的完善,要实现设备全面监管和各操作环节的自动化技术应用研究。
2火电厂热工自动化的主要内容分析
对于热工自动化技术来讲。其主要应用的功能在于自动检测设备包括模拟量检测仪表、开关量检测仪表、预警装置等等。在进行发电机组和相关辅助设备的自动检测过程中,不但能够获得温度、流量、压力、振动、水位、转速以及电流等热工参数,同时所涉及的汽、水品质等都能够获得准确的数据,为热工自动化机组故障分析提供参考。而且这些参数也可以为自动控制的调整以及技术水平的改进提供相关依据,另外,火电厂的发电机组运行状况稳定性、安全性测定也可以参照这些数据。尤其在进行故障处理时,自动化系统能够通过对数据的比对,进行判定是否启动保护功能,但其程序的设计也较为复杂。
3火电厂热工自动化优化设计
控制软件的应用,通过长期对火电厂热工自动化设计进行研究,利用神经网络模型对过热器出口温度进行预测的过程中,比一般串级控制阶跃响应速度快2以上,而在使用超调量后,其阶跃响应速度要比常规串级控制阶跃响应速度快1/3在使用其余的算法对软件进行控制的过程中,可以采用非线性协调或者模糊算法等,对火电厂热功率系统以及循环流化床锅炉性能等,进行计算分析。除此之外,还可以通过利用传统的比例以及微积分控制,对火电厂热工控制设计进行优化,提升火电厂各项机组运行的效率,提升火电厂经济利益。另外,在火电厂热工设计的过程中,设计人员需要具备良好的科学设计观念,在控制系统中可以通过利用现代化算法控制软件,对系统的调试以及运行进行全面的调整。
4智能控制技术在电厂热工自动化中的应用
4.1人工神经网络控制技术
人工神经网络控制技术是一种模拟人脑神经元工作的技术。电厂热工自动化中,引入人工神经网络控制技术对发电机组、锅炉系统的运行参数进行计算,从而辅助系统实现对机组设备智能控制的目的。
它利用了非线性特征原理,对机组设备各个结构的运行信息进行智能计算以及对信息进行智能整理。人工神经网络控制技术在电厂热工智能控制中的应用,关键在于分析机组运行的特性,利用非线性的特征将其描述出来,建立稳态模型。再从非线性的操作量中寻找最佳操作量,即找到优化目标量,实现对锅炉燃烧优化的控制。
4.2专家控制技术
专家控制技术是一种用于解决工业过程控制的关键技术。专家控制技术应用与电厂热工自动化控制,是为了提升DCS智能控制系统对故障自动诊断的精准性。根据电厂热工自动化系统的复杂程度,专家控制技术可分为专家控制系统和专家控制器两种。专家控制系统用于辅助DCS智能控制系统处理电厂运行中发生的问题,它需要建立在已有的数据及专家控制理论基础上。专家控制器则是智能PID控制器,它较好地将稳态性能与神经网络相结合,可以有效提升DCS智能控制系统处理非线性系统问题的水平,提高电厂热工的自适应能力,从而提升控制参数的精准性。
4.3负荷装置自动化控制
智能控制应用于电力负荷控制装置中,有助于实现电力负荷装置对电厂各种设备单元组运行过程中的自动化监控。智能控制还赋予了负荷控制装置抗干扰的功能。通过在负荷装置上安装智能机器人,对设备的运行情况进行智能巡检。智能机器人所搭载的智能传感器、声呐传感器、光摄像仪、激光雷达导航传感器等,都具有自动检测的功能。当智能机器人自动监测到电厂设备负荷时,就会发出状态监测及智能检修提示,或发出故障预警。DCS智能控制系统的智能生产监管层就会将监测信息传输给智能控制层,由智能控制层向智能设备层发出优化指导的指令。智能设备层接收到优化指导后,发出智能巡检的指令,对设备的运行状态进行智能检查。DCS智能控制系统利用模糊控制+人工神经网络技术对设备运行参数进行自动化调整,从而提升负荷装置控制的精准性。
4.4微油点火技术
微油点火技术系统主要是由煤粉燃烧器、高能气化油枪、燃油系统以及高压风系统等构成。微油量高能气化油枪在燃烧后所形成的火焰,在煤粉燃烧器中,形成梯度的局部高温火核,煤粉颗粒在高温火核的作用下,温度会急速升高,并逐渐地破碎粉裂,并且煤粉颗粒会释放出发亮的挥发粉,迅速燃烧,随后已经燃烧的浓相煤粉在二次室内,会与稀相煤粉进行混合点燃,实现煤粉分级燃烧,从而达到煤粉燃烧的目的,满足锅炉启动以及关闭的低负荷稳定燃烧。微油枪通过利用多级无话旋流式,燃油在具备加热、蒸发的原理后,通过加热升温,采用压缩空气实现旋转气流,超细雾化,从而全面实现充分燃烧,在油燃烧室内,高温火核的温度可以达到1500~2000℃,在一级燃烧室内就可以将点燃浓相煤粉进行点燃,加强雾化油流在燃烧过程中的扰动,同时,采用分级低压强制配风中,在参与点燃工作前,油燃烧锅炉筒壁内会形成完整的气膜保护层,将燃烧筒进行冷却,虽然火焰温度会极高,不过对燃烧器筒壁不会造成任何影响,而且能够提升微油枪的使用寿命,为火电厂热工自动化技术的稳定实施奠定了良好的基础。
结束语
电厂热控自动化系统的运行情况直接影响了发电的质量,因此,电厂需要高度重视热控自动化系统,并使用对应的提升对策来解决电厂热控自动化系统故障,提高系统运行的稳定性,确保发电机组的工作效率与质量,从而推动电厂的稳定发展。
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