火电厂热工自动化的发展和展望呼明礼

火电厂热工自动化的发展和展望呼明礼

(通辽霍林河坑口发电有限责任公司内蒙古霍林郭勒市029200)

摘要:火力发电是历史最为悠久,同时也是目前世界最主要的供电方式。随着科学技术的发展、社会的进步,人们日常生产、生活需要的电量日益增大,促使火电机组的容量不断增加,参数不断提升及以及自动化的仪表和装置不断更新换代,随之而来的就是火电厂热工自动化的技术得到快速的提升。本文通过对火电厂热工自动化概念、发展现状进行分析,对今后火电厂热工自动化控制系统的发展提供参考。

关键词:火电厂;热工自动化;DCS系统

热工自动化技术是一种运用控制理论、热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术和其他信息技术,对热力学相关参数进行检测、控制.从而对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理、决策,达到确保安全、增加产量、提高质量、降低消耗、减员增效等目的的综合性高新技术

一、电厂热工自动化的概念及基本内容

电厂热工过程采用自动化技术已有较长的历史,锅炉给水调节装置和蒸汽机离心摆调速装置.足热能动力设备最早的自动控制装置,也是整个自动化领域的早期成果。随着现代科学技术的发展,火力发电机组已山过去的中低压、中小容量发展到现在的高参数、大容量的单元机组,其生产过程的操作由运行人员于动控制到陆续采用各种自动控制装置,实现生产过程的自动控制,使火力发电厂的自动化水平日益提高和发展。电厂热工自动化的范围极其广泛,包括_丰机、辅助设备、公用系统等的自动化,大致可以分为五个基本内容。(1)自动检测(测量与显示)。(2)自动调节(模拟量控制)。(3)顺序控制(丌关量控制)。(4)自动保护。(5)综合自动化技术。

随着电厂工艺复杂程度的不断提高,热上自动化的可靠性在生产管理中所处的地位越来越重要,不但影响电厂的经济运行,而且直接影响安全生产,严重将导致机组停炉跳机,造成企业生产承受重大经济损失。lootou采用先进的热工白动化产品后不但可大幅度提高电厂的安全性,避免出现非计划停炉停机的重大事故,而且可极大地提高电厂的经济效益。

二、火电厂热工自动化的发展情况

2.1仪表和控制设置

我国在20世纪80年代初引进300W和600W的机组制造技术,同时将仪表和控制设置采取的技术与国外的现金技术合作,不断改变仪表与控制装配品种不全、可靠性较低、稳定下差的问题,满足我国火力自动化的发展情况。此外,我国的仪表研究的相关的部门也迅速的消化外部的技术,同时结合本国国情制定出仪表器材,促进我国的仪表在品种、性能、质量以及价格之上都有了长足的进步,巩固如今我国的仪表市场。

2.2分散控制系统

20世纪80年代中后期,我国火电厂的技术部分出现新的技术需求,我国的仪表制造部门相继与国外的先进企业进行合作,并且之后引进DCS分散控制系统。在我国的“七五”期间,我国引进DCS系统已经多达l3种。因此,我国的有关部门为了防止火力电厂DCS品种过多,出现运行以及维护等诸多的困难,经过我国的电力研究所不断甄选,并且结合我国当前火力电厂的应用情况,选择出8种性能优越DCS,整体上宏观的调控我国的DCS应用的市场,促进我国火力发电自动化的提高。

2.3汽轮机功频电液控制系统

我国的火力发电站自从1985年就开始应用数字式电液控制系统。但是在我国引进300MW机组技术之后,我国也自主研发相关的应用技术,最终在1990年我国首台自主研发的300MW机组在我国的部分的发电厂应用。近年来在DCS影响下,我国也重视汽轮机功频电液控制系统的应用。首先,ABB公司的MIDAS-8000的电液控制系统在我国的华能福州、华能大连电厂等投人运营,有日立公司采用HIACS-3000组成的电液控制系统也在河南首阳电厂投入运营。这些具体的应用实践证明,采用汽轮机功频电液控制系统的透明度更高,更加利于掌握,同时与CCS、DAS进行配合,促进我国火电厂自动化程度的提高。

三、对火电厂热工自动化系统的展望

随着科学技术的不断发展。也由于生产实践的需求以及原有技术的不足,进入新的一个世纪以后,热工自动化专业技术将会以更快的速度发展。

3.1机组的整组启动

机组的实现整体的启动,是反映机组的的整体的自动化水平的重要指标。这说明了DCS实现对SCS、炉膛安全保护系统、FSSS,协调控制系统CCS等系统整体的控制实现并且实现了主机与辅机设备的具有整体的可控性以及信号的检测,保证执行机构工作的可靠性,促进整体的不断发展。

3.2新的控制和保护策略

目前,随着计算机技术的不断向前发展,现在的控制技术可以少依靠或者不依靠被控对象的模型,有控制参数进行调节。最常见的系统就是自适应控制器、自整控制器以及黑箱控制器。这些先进的设备可以改变常规的无法进行控制的系统以及无法建立被控对象的模型的场合。因此,我们必须采用计算机的控制技术,这样可以通过系统检测和故障诊断等措施,预先发现设备的隐患,采用系统容错的控制措施进行主动的保护,自动的限制故障的范围,使系统可以继续工作,涉笔也从被动的维护到主动的预防,实现电力机组的控制以及保护水平的提高。

3.3现场总线和智能仪表

现场总线是一个综合性的系统标准,它的应用可以更好地提供现场的可靠性,采用多种的手段,实现多现场的通话,从而减少大量的信号电缆和控制电缆。现在一般采取的模式有两种,首先是与DCS系统兼容,但是仅用作工业控制之上。另一种的表现是使用现场总线的模板,包括控制器、传感器、执行机构以及监控台等一体的监控形式。这样无疑可以改变电厂的组装费以及设计施工费用,较少经济成本。

3.4实现单元炉、机、电控制一体化

DCS汇集整个机组的所有的参数信息,有利于全场的信息采集,有利于电网统一管理。我国要实现单元炉、机、电控制一体化整个的监控必须做到以下的方面。首先,坚持系统设计原则。我们要考虑锅炉、汽机和电气控制、调节以及连锁的保护的监控功能,同时电气人员要协调完成电气监控、电气操作的操控程序逻辑和接口。其次,贯彻保护原则。我们在进行确认事故的时候,必须依靠自动保护装置以及系统的联锁,同时要对DCS和PLC进行合理的分工。最后,落实集控布置原则。我们要逐步将配置缩小或者取消BTG盘,同时不断地进行工作的配合,组织人员也要不断的进行设备的检修以及维护工作。

3.5系统的管理系统

机组的单元炉、机、电控制一体化管理为实现全厂的信息管理和电子网络的控制提供良好的条件,同时减少全厂各机组的经济负荷对全厂的生产过程实行数据的采集和检测。同时,我国现在要逐步地统计火电厂的MIS系统的发展,对电厂计算机系统进行整体的设计,促进现在的互联网计算机系统接口的硬件和软件平台更加符合规范化的标准,有效的减少数据采集重复配置以及电缆的重复配置,减少计算机硬件和软件的开发的重复投资,减少自己的损耗。我们一点要做到火力电厂的完整的信息的系统,促进设计和建设的到位,避免出现资金的损耗以及信息的误判。

结语

在目前的火电厂控制系统中,自动化的发展是很快的,所以说,作为火电厂的热工自动化技术人员应该通过不断学习来提升自己的专业水平,对国内外的自动化发展状况要时刻关注,为提高企业自身乃至我国的火电厂的热工自动化水平贡献出自己的一份力量。

参考文献:

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