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摘要:随着社会的发展,国家对电力事业的支持力度越来越大,电力事业的发展速度不断加快,机组装机量逐步增大,电厂的热工自动化水平正在不断提高。本文主要对电厂热工自动化基本内容及相关概念进行介绍,对电厂热工自动化的发展现状进行一定分析,对电厂热工自动化系统未来的进行研究,给电厂机组经济、及安全运行提供有效保障,,以期对相关工作者能有所助益。
关键词:电厂;热工自动化技术应用;发展展望
引言:我国在改革开放后,经济、科学技术发展迅速,不断提升电力行业热工自动化的水平,热工自动化技术在电力系统运行中的作用越发重要。这些年来,在技术革新方面,我国电力部门不断加大投入的力度,更加有效充分的应用电厂热工自动化技术。另外,作为现代科技,电厂热工自动化技术具有非常广阔良好的前景。
1电厂热工自动化的概念及基本内容
在我国众多领域中,较早就开始应用自动化技术的就是电厂热工领域,早期我国较为典型的自动化研究成果有,电厂锅炉给水调节装置以及蒸汽机离心摆调速装置,随着我国现代工业的飞速发展,各企业所需的电能量越来越大。这就给各电厂的产能提出了更高要求,无论是小容量,小机组的小型电厂,还是大容量,大机组的大型电厂,都迫切需要相应的热工自动化改造,通过必要的自动化改造,可切实提高我国各电厂发电机组的自动化水平,进而实现电厂的高产、高效。主机自动化,辅助设备自动化以及公用系统自动化是电厂热工自动化主要包括的内容。具体可把自动化的基本内容分为5个:
(1)自动检测(测量与显示);
(2)自动调节(模拟量控制);
(3)顺序量控制(开关量控制);
(4)自动保护;
(5)综合自动化技术。
2电厂热工自动化的现状
2.1控制系统优化
为适应低氮燃烧器改造、电网“两个细则”以及火电机组改造的要求,需要机组变负荷速率快、负荷调节精度高、一次调频性能好、机组负荷调节范围宽,因此控制系统必须优化。优化控制软件在电厂已得到发展与应用,自动发电控制(automaticgenerationcontrol,AGC)由单台机组方式发展成全厂负荷分配方式,控制策略得到改进,状态预测控制、模糊控制、自适应控制及人工神经网络控制等技术已得到成功应用。
2.2数字化、集中化和智能化
仪表及其软件新技术不断涌现,迈向了数字化、集中化和智能化。数字仪表将传感器采集的模拟信号数字化,经主处理器计算处理,再将数字量转换成相应的物理量,测量精度更高,此外,增加各种通讯接口,如串行通讯接口使仪表设备与计算机连接,实现数据的传输和共享。将各种仪器设备连接,相互通讯,再由检测系统进行监测,能方便地实现自动控制。智能软件可以对传感器进行在线组态和参数设置,修正零位飘移,自动校正精度,计算误差,生成校正曲线和报告,跟踪并记录运行中的仪表状态,也能对阀门进行在线组态和阶跃测试,判断阀门是否卡涩、磨损等。APS技术、全激励式仿真技术及预估控制、模糊控制、专家控制等多种控制技术;启动路径识别、制粉系统最优启停控制、汽轮机启动过程风险预估等关键技术;以智能启停和智能调峰为核心的全程智能控制技术促进了机组监控的数字化、集中化和智能化,提高了机组运行管理水平。
2.3一键启停APS
APS的优点是:规范了操作流程,减少误操作;减少了人工操作,减轻运行人员负担;优化了操作过程,提高控制品质;缩短了启停时间,提高效率和经济性。机组自启停时,它按程序向各个子系统发出启停指令,同时由多个系统协同完成,主要包括模拟量控制系统(modulatingcontrolsystem,MCS)、燃烧、给水、顺序控制系统、炉膛安全监控系统(furnacesafetysupervisorysystem,FSSS)、DEH、小汽轮机电液控制系统(microelectro-hydrauliccontrolsystem,MEH)、旁路控制系统(bypasscontrolsystem,BPC)、及自动电压调节器和ECS等其他控制系统。使用通信方式实现一键启停APS与控制系统的接口信号,以控制系为基础进行机组的管理以及系统调度,APS系统自启停功能能够实现的关键,就是无缝连接APS系统与控制系统。控制系统的多个关键控制问题必须解决,包括全程控制、多执行机构并列运行及指令平衡控制、凝结水系统自适应投运等问题。“交叉引用、条件自举”的理念使控制系统实现全工况、全过程、全自动运行成为可能。
3电厂热工自动化技术应用发展展望
3.1自动化控制系统优化方面
如今,在电厂自动化控制过程中已经应用了多种技术,包括人工神经网络、自适应、模糊控制及状态预测等,但实际运行效果有好有坏。比如,模拟量控制系统调节范围及品质指标不够好,还需进一步提高。经济不断发展,市场竞争激烈,在电力行业内部,也有不断加剧的竞争压力,专业自动化控制软件会引起发电行业的应用改革,专业软件设计的经济效益、安全效益应更高,要有较强的通用性,调式安装更加简单,更好的服务于电力行业。
3.2发电机组运行检修维护方面
现在我国电力市场竞争激烈,发电企业应经营集约化及扁平化管理结构,以适应生存发展的要求,机组利用率要提升,生产操作人员数量降低,和外包检修企业的联系不断加强,电厂劳动生产率的提升通过专用检修队伍来完成。所以,电力行业中会有一种新趋势,即电厂机组检修维护工作社会化。
3.3仪表新技术
软检定技术是仪表新技术,它根据检测数据,依靠科学合理的算法处理,进而推断出无法确定的信息,用于无法进行数据采集的场合。测量技术日新月异,并不断地用于火电厂,具有集成化、系统化以及智能化的特点。
结束语:总之,电厂热工自动化技术属于一种新兴技术,其具有一定复杂性,要想在电厂中更好的应用这项技术,国家必须重视该技术的研发,加大相关领域的资金投入,不断进行技术创新。这样热工自动化技术的发展才会越来越好,热工自动化技术才能为电厂实现经济效益、社会效益以及生态效益保驾护航,才能促进我国电力事业的长期、健康可持续发展。
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