火电厂热工自动化控制新技术发展与建议探讨孙飞

火电厂热工自动化控制新技术发展与建议探讨孙飞

(大唐信阳华豫发电有限责任公司河南信阳464000)

摘要:随着经济社会的快速发展和对电能需求的不断增加,我国火电厂的建设规模不断扩大,对火电厂的热工控制要求也越来越高。本文研究了火电厂热工自动化控制新技术的发展和建议,对现场总线控制技术、智能控制技术和先进控制策略进行了详细分析,并提出了改进建议。

关键词:火电厂;热工;自动化控制;新技术;建议

引言

火力发电厂是我国的主要能源。火力发电厂的自动化程度直接影响到火力发电的生产效率。因此,研究火力发电新的自动控制技术具有重要意义。随着自动控制技术、智能控制技术和现场总线控制技术的飞速发展,火电机组自动控制技术发生了巨大的变化。新型自动控制技术在火力发电中应用,将提高电能生产效率和火力发电厂运行的可靠性。

1火电厂热工自动化控制新技术

目前火电厂热工自动化控制具有速度快、智能化、系统化、可靠性强的特点。针对这些特点,分析和探讨了火电厂采用的几种热工自动化控制技术,主要包括现场总线控制技术、智能控制技术和先进控制策略。

1.1现场总线控制技术

现场总线控制系统(FCS)是工业控制和企业数据通信传输的重要单元,在现代控制系统中起着不可或缺的作用。FCS刚刚在火电厂出现,它的应用将逐步取代传统的分布式控制系统(DCS)。与DCS相比,FCS系统结构具有开放性、低成本、结构优良等优点。FCS的应用将大大提高火电厂的热控制性能和效率。常见的FCS体系结构包括生产管理层(mnet)、监控网络层(snet)、控制网络层(CNET)等。操作员站和工程师站主要对生产过程进行监控、维护、操作和管理。监控网络层实现先进的控制策略和设备优化控制,结合控制网络层实现控制系统的数据通信和传输。

1.2智能控制技术

由于火力发电厂热工控制系统结构较为复杂,大型火力发电厂的类型和结构较大,采用传统的控制方式会在控制过程中出现延时、误控、强耦合等问题,因此,采用智能控制来避免这些问题将取代传统的控制方式。目前,智能控制在火电厂热工自动化控制中的应用主要有以下几个方面:(1)锅炉燃烧过程控制;锅炉燃烧过程控制主要是通过监控层对锅炉燃烧状态数据进行采集和监控,根据监控数据采用智能算法进行智能分析,常用的智能算法有人工神经网络、多级扩展、模糊控制、专家系统等。采用智能算法计算状态参数进行PID控制参数调整,从而实现锅炉燃烧的智能控制,提高锅炉的控制效率和控制可靠性。(2)智能温度控制;锅炉温度的智能控制主要是对锅炉蒸汽温度的控制,锅炉蒸汽温度时变性强,传统的控制方法已不能适应大型火电厂的发展,大型火电厂的控制效果不理想。目前常用的智能汽温控制技术主要包括模糊控制技术和神经网络智能汽温控制技术。在智能汽温控制技术的应用下,大型火电厂锅炉汽温控制在不同负荷下都能取得良好的控制效果。(3)智能供水控制;目前,大型电厂锅炉设备远远多于小型电厂,传统的给水控制容易出现给水不足或给水缓慢的现象。将多层神经网络的自适应PID智能给水控制模式引入火电厂给水控制能量中,使给水控制模式更加准确可靠。这种方式不仅简化了传统给水控制系统的结构,而且大大提高了给水控制系统的可靠性和稳定性。

1.3先进控制策略

控制策略是火电厂热工控制中不可缺少的环节,先进的控制策略是智能控制的重要组成部分之一。目前,研究人员将模糊控制、神经网络控制、预测控制和遗传算法等先进控制策略应用于火电厂的热工控制中。先进控制策略的应用将提高控制速度、控制精度和控制的安全性和稳定性。

2火电厂热工自动化控制新技术应用建议

进入21世纪,火力发电厂热工控制将引入新的自动控制技术。由于在应用过程中改变了传统的控制方式,在技术改造过程中应注意控制的适用性,以避免在应用过程中出现意外的工程问题。摘要:通过对火电厂热工自动化控制新技术的详细研究,得出了新技术应用的一些建议,为新技术的应用提供了参考和提示。

2.1确定热工自动化改造技术的可靠性

由于电厂的安全性和可靠性非常重要,因此在采用新技术时必须确认技术的可靠性。采用新技术时,应进行模拟试验和现场试验,以保证技术的可靠性。

2.2制定详细的热工自动化改造方案

热控自动化的详细改造方案应包括改造目的、改造详细过程和改造效果评价。详细的改造方案能有效指导热工改造的有效实施。

2.3项目的总体控制

在热控工程中引入许多新技术时,必须考虑各种技术的兼容性和环境适应性的控制。

2.4加大电厂资金的投入

为了提高自动化水平,随着技术的进步和新技术的投入,因此需要在发电厂投入更多的新技术和新设备,以确保自动化设备和技术不断更新,从而进一步提高自动化水平。要做好这项工作,首先要磨快自己的工具才是真理,要提高自动化水平就必须加大投入,这是物质支持的基本方法和基础。新的生产设备,将有最基本的安全要求,可以提高火电厂的自动化水平。

2.5自动化设备的设计可以尽量使用成熟的技术

自动化设备的设计可以尽量采用成熟的技术,提高热控可靠热控装置的自动化程度,热控元件和保护逻辑的配置要求可靠性优化越来越高,因此,成熟可靠的热控元件对提高整个系统的可靠性起着重要作用。在热控系统中,DCS模块集中控制,尽量对电站和CPU冗余控制设计过程进行设计,实现对一些保护装置(如跳闸电磁阀)运行电源的监控。一些重要的热信号应设置并冗余。本发明对同一样品的测量信号进行有效监测和判断,在不同的卡上设置同一测量通道参数中的几个重要点,防止卡异常和风险传播,提高了卡的可靠性。因此今天我们需要开发和设计这种趋势,使自动化设备在实际操作中更加简单、方便、安全,达到自动控制的目的。

3电厂热工自动化的发展趋势

3.1实现FCS控制系统的开放

目前,我国的FCS控制系统常被称为DCS系统的现场控制系统,而传统的和现代的电厂FCS系统将产生较大的经济效益,这主要是由于以下四个原因:一是系统不需要大量的电缆,这大大降低了电厂的投资成本,同时也可以避免不必要的资源浪费,并在一定程度上提高了企业的经济效益;其次,FCS系统可以将控制功能引入现场,最大限度地提高控制信号传输的实时性和准确性,使人们得到更准确的信息信号;第三,在当前形势下,对现场总线通信协议进行了国际标准的规定,即可以实现不同厂家、不同产品之间的合作,有效地解决了过去自主开发的不良局面;因此,成本将大大降低,这对电厂的可持续发展起着非常重要的作用。

3.2实现自动化

对于发电厂来说,其本质上属于一个产销一体化的综合性企业,技术要求非常高,因此今后发电厂的发展必然会朝着自动化的方向发展,最终实现火电厂生产经营一体化,以最大限度地提高效率,降低发电厂投资成本,取得更大的经济效益。因此,发电厂需要加强以下几个方面的工作:一是在调试中注意人员。设备安装完毕后,还要严格按照有关工艺对设备进行全面调试,并做好实际调试过程的记录。这主要是因为发电厂不同于其他公司。安全是企业的核心理念,因此,必须最大限度地提高全体员工的安全意识,树立高度的安全操作意识,确保正常的安全操作;第二,要素必须具有标准质量。必须选择质量标准的部件,以保证系统的安全、稳定和正常运行,保证电厂的正常运行。

结语

综上所述,我们分析了火电厂热工自动化控制新技术的发展和建议,详细分析了现场总线控制技术(FCS)、智能控制技术和先进控制策略,阐述了新技术应用过程中的工程建议,以有效指导新技术在火电厂热工自动化控制中的应用。

参考文献:

[1]冯玉伟.火电厂热工自动化技术改造建议[J].科技风,2013,(23):15.

[2]赵天天.火电厂热工自动化控制的应用实践及发展方向之研究[J].建材与装饰,2015,(49):242-243.

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