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摘 要:文章介绍电厂热工自动化在电厂应用中的发展历史和现状,并简述了DCS等热工自动化系统在电力行业的应用及热工自动化技术带来的效益。
关键词:热工自动化;电力行业;现状;发展
随着我国社会经济的快速发展,电力事业的进步,电厂热工自动化水平不断提高,电厂热工自动化技术在电力系统和经济运行中的作用越来越重要。目前,我国已经加快了技术革新,电厂热工自动化已经取得了很大的发展。
1 热工自动化技术的概念
所谓热工自动化是指参数在应用于电厂热力过程中的测量、信息的处理、自动的控制、系统的自动报警和装置的自动保护等操作时是在没有人为参与的情况下,仅仅依靠自动化仪表本身和自动控制装置来进行完成。热工的自动化使得热工设备安全得到了有效的保障,并使得机组的经济性得到大幅度增长,因此,工作人员的劳动强度大大的被降低下来,直接节约了人力成本的同时,提高了电厂的运作效率,促进了电厂生产力水平的提高。
热工自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术,包括自动化软件、硬件和系统三大部分。
自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程起着明显的提升作用:
(1)提高生产过程的安全性;
(2)提高生产效率;
(3)提高产品质量;
(4)减少生产过程的原材料、能源损耗。
2 我国热工自动化技术的应用现状
(1)DCS系统的应用。在发电厂发电机组控制中DCS系统有着较长的应用时间,主要是基于计算机局域网研究方面建立的控制系统。DCS系统有效结合局域网技术和发电机组控制,建立网络型控制系统。在DCS系统中未处理器的数量有很多,通常单个微处理器主要是控制和处理较小范围,当单个微处理器发生故障时,系统整体不会受到影响,解决了集中故障缺陷。
(2)自动控制系统应用。在自动控制系统应用中,主要是燃烧调节系统、主汽温度调节系统、汽包水位自动调节系统及开环控制等方面。在汽包水位自动调节系统中是采用三冲量系统和串级系统,在自动调节中,可根据电量负荷切换单冲量和三冲量。在燃烧调节系统中,二炉膛负压系统和送风系统相互作用,当增加电量负荷时,首先添风,然后添煤;在减少负荷时,先减少煤量,然后减去风力。在主汽压力调节系统时,可通过降低水温调节主汽温度。为了在调节主汽温度时,能够全面控制调节过程,可采用模糊控制等控制方法,或通过控制、补偿法等策略提高主汽温度调节控制性。在控制机炉负荷时,采取有效的调节和控制方式,调节机炉负荷。
(3)热工测量技术的应用。在发电厂中,热工测量技术的应用主要体现在温度、压力、流量以及液位的测量。在温度测量中,热工测量控制系统主要是温度测量传感器,一次元件是热电偶热电阻。在压力测量时,通常是采用应变原理的膜片和弹簧管作为传感器,采用位移检测原理和电阻电容检测原理代替变送器。在流量测量时,多是按照差压原理,采用标准节流件测量。发电厂的热工自动化水平,应通过控制方式、热工自动化系统的配置与功能、运行组织、控制室布置及主辅设备可控性等多个方面综合体现。
3 热工自动化技术的发展前景
(1)单元机组监控智能化
DCS系统在单元机组中的广泛应用,DCS系统的投入使用使机组的监控系统更加完善化。但是,电力行业却没把机组监控提高到智能化的程度,依然费时费力,工作效率也不高。虽然我国的化工、冶金行业都广泛运用智能化监视控制系统,并大大提高了经济效益,但是,智能化的监视控制系统在我国电力行业中的应用还是一个新生事物,属于刚起步阶段。随着电子技术的不断发展,电厂的单元机组将向智能化、自动化发展,这是不可避免的发展趋势。因此在电厂未来发展的过程中,单元机组监控智能化在电厂应用会越来越广泛,这是社会进步与经济发展的具体表现。
(2)热工自动化系统的可靠性提高
热工自动化系统的软件和硬件的性能与质量都存在着非常大的矛盾;逻辑控制的完善性和合理性也存在着严重的不足,至于热控人员的检修和维护水平就更不用说了,更是存在着一些问题和安全隐患,这些存在的问题和不足,就导致了热控保护系统引起的机组跳闸事件发生率不断攀升。电力企业面临着严峻的考验和生产危机。随着市场竞争激烈程度的不断加深,电力行业要牢固树立并按照“安全第一,预防为主”的方针执行下去,在秉承效益优先原则的同时,不忘生产的安全,从热工自动化系统的可靠性开始入手,不断进行先进技术的研究,以创新技术为目的,实现热工自动化系统的不断发展与进步。
(3)节能环保
节能能源、降低消耗,构建资源节约型、环境友好型社会已是当今社会发展的一个永恒的话题。发电厂要生存,必须要顺应节能环保的趋势,利用变频器技术改造成为当前火电厂的重要工作。
总之,随着国家法律对环保日益严格的要求和计算机网络技术的进步,未来热工系统将围绕 “节能增效,可持续发展”。
关键词:热工自动化;电力行业;现状;发展
随着我国社会经济的快速发展,电力事业的进步,电厂热工自动化水平不断提高,电厂热工自动化技术在电力系统和经济运行中的作用越来越重要。目前,我国已经加快了技术革新,电厂热工自动化已经取得了很大的发展。
1 热工自动化技术的概念
所谓热工自动化是指参数在应用于电厂热力过程中的测量、信息的处理、自动的控制、系统的自动报警和装置的自动保护等操作时是在没有人为参与的情况下,仅仅依靠自动化仪表本身和自动控制装置来进行完成。热工的自动化使得热工设备安全得到了有效的保障,并使得机组的经济性得到大幅度增长,因此,工作人员的劳动强度大大的被降低下来,直接节约了人力成本的同时,提高了电厂的运作效率,促进了电厂生产力水平的提高。
热工自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术,包括自动化软件、硬件和系统三大部分。
自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程起着明显的提升作用:
(1)提高生产过程的安全性;
(2)提高生产效率;
(3)提高产品质量;
(4)减少生产过程的原材料、能源损耗。
2 我国热工自动化技术的应用现状
(1)DCS系统的应用。在发电厂发电机组控制中DCS系统有着较长的应用时间,主要是基于计算机局域网研究方面建立的控制系统。DCS系统有效结合局域网技术和发电机组控制,建立网络型控制系统。在DCS系统中未处理器的数量有很多,通常单个微处理器主要是控制和处理较小范围,当单个微处理器发生故障时,系统整体不会受到影响,解决了集中故障缺陷。
(2)自动控制系统应用。在自动控制系统应用中,主要是燃烧调节系统、主汽温度调节系统、汽包水位自动调节系统及开环控制等方面。在汽包水位自动调节系统中是采用三冲量系统和串级系统,在自动调节中,可根据电量负荷切换单冲量和三冲量。在燃烧调节系统中,二炉膛负压系统和送风系统相互作用,当增加电量负荷时,首先添风,然后添煤;在减少负荷时,先减少煤量,然后减去风力。在主汽压力调节系统时,可通过降低水温调节主汽温度。为了在调节主汽温度时,能够全面控制调节过程,可采用模糊控制等控制方法,或通过控制、补偿法等策略提高主汽温度调节控制性。在控制机炉负荷时,采取有效的调节和控制方式,调节机炉负荷。
(3)热工测量技术的应用。在发电厂中,热工测量技术的应用主要体现在温度、压力、流量以及液位的测量。在温度测量中,热工测量控制系统主要是温度测量传感器,一次元件是热电偶热电阻。在压力测量时,通常是采用应变原理的膜片和弹簧管作为传感器,采用位移检测原理和电阻电容检测原理代替变送器。在流量测量时,多是按照差压原理,采用标准节流件测量。发电厂的热工自动化水平,应通过控制方式、热工自动化系统的配置与功能、运行组织、控制室布置及主辅设备可控性等多个方面综合体现。
3 热工自动化技术的发展前景
(1)单元机组监控智能化
DCS系统在单元机组中的广泛应用,DCS系统的投入使用使机组的监控系统更加完善化。但是,电力行业却没把机组监控提高到智能化的程度,依然费时费力,工作效率也不高。虽然我国的化工、冶金行业都广泛运用智能化监视控制系统,并大大提高了经济效益,但是,智能化的监视控制系统在我国电力行业中的应用还是一个新生事物,属于刚起步阶段。随着电子技术的不断发展,电厂的单元机组将向智能化、自动化发展,这是不可避免的发展趋势。因此在电厂未来发展的过程中,单元机组监控智能化在电厂应用会越来越广泛,这是社会进步与经济发展的具体表现。
(2)热工自动化系统的可靠性提高
热工自动化系统的软件和硬件的性能与质量都存在着非常大的矛盾;逻辑控制的完善性和合理性也存在着严重的不足,至于热控人员的检修和维护水平就更不用说了,更是存在着一些问题和安全隐患,这些存在的问题和不足,就导致了热控保护系统引起的机组跳闸事件发生率不断攀升。电力企业面临着严峻的考验和生产危机。随着市场竞争激烈程度的不断加深,电力行业要牢固树立并按照“安全第一,预防为主”的方针执行下去,在秉承效益优先原则的同时,不忘生产的安全,从热工自动化系统的可靠性开始入手,不断进行先进技术的研究,以创新技术为目的,实现热工自动化系统的不断发展与进步。
(3)节能环保
节能能源、降低消耗,构建资源节约型、环境友好型社会已是当今社会发展的一个永恒的话题。发电厂要生存,必须要顺应节能环保的趋势,利用变频器技术改造成为当前火电厂的重要工作。
总之,随着国家法律对环保日益严格的要求和计算机网络技术的进步,未来热工系统将围绕 “节能增效,可持续发展”。