(大唐河北发电有限公司马头热电分公司控制部河北省邯郸市056000)
摘要:目前电厂在提升热工自动化技术方面还有很大的发展空间,需要在明确发展现状以及技术应用基本概念的基础之上,加强对技术的研究以及技术的应用与掌握,细化参数配置细节,从而提升应用效果,保障电厂能够在安全生产的前提下达到负荷控制的良好效果。
关键词:电厂;热工自动化水平;提高措施
引言
目前电厂在提升热工自动化技术方面还有很大的发展空间,需要在明确发展现状以及技术应用基本概念的基础之上,加强对技术的研究以及技术的应用与掌握,细化参数配置细节,从而提升应用效果,保障电厂能够在安全生产的前提下达到负荷控制的良好效果。
1我国电厂热工自动化技术水平现状
我国对电力技术的不断研究和发展,电厂热工自动化技术水平也有了较大的提高,近年来火电机组的容量也在不断增大,热工参数不断提高,热工自动化设备也随之更新,由此电厂热工自动化技术进入高速发展的阶段。
火力发电机组主要采用的是分散控制系统,通过分散控制系统,能在机组调试和运行、发电机组生产和控制中,都发挥着良好的作用。随着分散控制系统在各电厂的普及,工作人员已经逐渐适应没有常规仪表和控制设备的工作方式,他们通过分散控制系统就能够对发电机组进行监控和操作,极大提高了电厂工作人员的工作效率和工作质量。
电机炉的统一控制操作具有可行性,同时分散控制系统让我国电力行业摆脱从国外进口电气设备的依赖,在电厂中利用我国自主生产的分散控制系统设备,能够降低在电气设备采购的成本,确保电力企业的经济效益。但是,我国的分散控制系统还存在着设备匹配不完善、编程缺陷以及参数整定不足等方面的问题。为了完善分散控制系统的技术缺陷,也为了提高电厂热工自动化水平,加大分散控制系统的研究力度具有现实意义。
2电厂热工自动化水平的提升措施
2.1优化单元机组分散控制系统的配置
在分散控制系统配置时,应该明确操作员站、工程师站、实时数据服务器以及通讯网络之间的功能划分,冗余配置应该可靠、安全。为了照顾到后续的检修与维护环节,工程师站与操作员站都应该具备检修功能,同时,还要增加单元机组集控室内的操作员站数量。而在配置控制器时,更应该严格遵循其分开配置的独立性要求,不能为了便利日常操作而降低控制器的实际数量,因为系统配置的分散性能够较好地提升对机组的保护,由此避免机组出现停运事故等现象时产生不可控制的损失。
配置细节上需要注意,比如水泵以及送风机需要配置在不同的控制器之中,一些冗余及组合的设备为了发挥其最大作用应该纵向组合。在同一个控制系统中,比如给煤机、磨煤机以及风门等都是在同一个控制器之内,这些控制配置全部完成之后,要确保参数的精准设置,保障重要监控信号不会因为故障问题而断开监视联系,加强对汽包水位、主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度以及炉膛压力的参数控制。除了参数配置之外,IO信号需要配置在相应的模件上,重要的关键参数选择三重冗余变送器测量,其余关键参数则可以使用双重冗余变送器测量,保障并控制回路的输出与输入信号布置在同一个控制器的模件机柜之中,且其之间应该是互不干扰,相互隔离的,这也在一定程度上提升了模件输入输出信号的稳定性,避免因为电压的传入,而让通道产生故障及损坏等现象。
2.2明确应用类型
热工自动化技术在发电厂中的应用主要体现在3个系统上,分别是DCS系统、自动控制系统以及热工测量技术,这三种应用技术共同构成了热工自动化技术,在发电厂的日常运营中发挥重要作用。DCS系统能够有效结合局域网技术与发电机组,从而实现网络化,加强对其他口令与信号的控制和处理;而自动控制系统则是主要对于各种参数进行调节,比如燃烧温度、主汽温度以及水位调节等,且在开环控制以及压力控制方面也有着良好的表现。热工测量技术则是利用检测原理来实现压力、流量以及液位的测量。所以,想要提升发电厂的热工自动化技术,除了需要提升其机组的智能化,还需要让技术人员明确技术要点,通过培训、教学工作规范技术应用,实现热工自动化技术的系统性应用。
2.3不断更新热工自动化技术
除了传统的热工自动化技术之外,目前,我国也开发了全新的技术,比如SIS系统应用以及变频技术应用,SIS系统能够更好地对电厂信息进行数据交换与信息共享,其智能化与自动化体现在了设备故障的自我诊断与自我修复上,不仅仅能够对数据进行采集、整理与存储,同时,也能够进行分析、判断以及运行控制优化。变频技术则是能够在电力生产的过程之中,积极促进低速转动力矩、动态速度,提升调整行为的范围与精确程度,且交流变频调速技术也通常会应用在高压电机之上。从长远的角度上看,变频技术自身也具备节能减排的特征,是未来电厂热工自动化技术的发展趋势。
2.4加强热工保护系统,优化系统设备
在热工保护系统的应用中,一般都遵循着“杜绝拒动,防止误动”的配置原则,所以,为了进一步保护热工系统,可以适当增加证实信号与报警系统,单独设置触发停机停炉保护信号的开关量仪表以及模拟量变送器,控制指令遵循有效保护的原则,按照一定的控制逻辑启动跳闸继电器。在用于连锁保护的通信网络传送的开关量点中,应优化加延时或上网点的形式,利用硬线连接的形式来减少信号的瞬时间干扰所造成的错误动作,提升信号的稳定性与可靠性,从根本上优化热工的逻辑控制与设备的稳定程度。
2.5提高设备自动化水平
热控AGC控制是负荷调节的中枢系统,而锅炉、汽轮机等的调节装置是系统的“手”和“脚”,空有先进的控制系统而“手”“脚”不听指挥是无法达到高效的负荷控制效果的,尤其是需要事先快速的二次、三次调峰的需求和面对调度系统严格的AGC考核。目前,大多数火电厂AGC控制策略主要采用负荷指令前馈PID反馈的调节方案,这种方案要求前馈控制回路的参数必须定得非常精确,机组对煤种稳定、机组设备稳定、机组运行方式成熟、调节系统的准确高效要求很高。如果设备控制能力较差,则整个控制会出现消除扰动能力差,易出现参数大幅波动及调节振荡情况;机组负荷升降速率较低;燃料、给水等控制量波动大;主、再热汽温的控制品质相对较差等一系列的问题。
另外,引起上述问题的原因还有随着机组工况和煤种的变化,机组被控对象的动态特性已变得越来越差,过程的滞后和惯性变得越来越大,对象非线性和时变性的特征也越来越明显。在这种情况下,常规的AGC调节方案已很难协调好控制系统快速性与稳定性之间的矛盾。要从根本上解决上述问题,应将先进的控制技术,比如预测控制、神经网络控制、自适应控制、模糊控制等技术应用到火电机组的优化控制中来,控制策略的质量取决于调节结构是否严格执行策略。
结束语
热工自动化技术作为火力发电厂的重要技术之一,能够帮助设备运行,提高机组的工作效率,提升其发电工作的精准程度,优化热控系统控制有效性的同时避免出现不必要的误动。所以,电厂需要高度重视热工自动化技术,在明确其存在不足的基础之上加以改进,从而保障热控设备以及热控系统运行的可靠性,保护好机组的经济安全。
参考文献:
[1]郭小诺.电厂热工自动化技术应用现状及展望[J].中国新技术新产品,2017(19):24-25.
[2]高小岚.热工自动化系统运行的稳定性[J].科技创新导报,2017,14(19):68-69.
[3]牛昆.电厂热工自动化技术的现状及进展研究[J].中国高新区,2017(24):129.
[4]杨宁.热工自动化系统可靠性与故障处置技术分析[J].中国设备工程,2017(24):28-29.