浅析热工自动化的发展趋势
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火电厂自动化的发展趋势一、引言火电厂作为我国能源行业的重要组成部分,其自动化水平的提升对于提高生产效率、降低能耗、保障电力供应具有重要意义。
本文将从技术、设备和管理三个方面,探讨火电厂自动化的发展趋势。
二、技术方面的发展趋势1.智能化技术的应用随着人工智能、大数据和云计算等技术的快速发展,火电厂自动化将越来越智能化。
通过引入智能监控系统,实现对火电厂各个环节的实时监测和分析,能够快速发现问题并进行预警和决策支持,提高运行效率和可靠性。
2.自动化控制系统的升级火电厂自动化控制系统将更加先进和智能化。
传统的DCS(分散控制系统)将逐渐被基于PLC(可编程逻辑控制器)和SCADA(监控与数据采集系统)的集中控制系统取代,实现对整个火电厂的集中监控和控制,提高控制精度和反应速度。
3.机器学习和优化算法的应用通过对火电厂历史数据的分析和挖掘,结合机器学习和优化算法,可以实现对火电厂运行参数的优化调整和预测,提高火电厂的经济性和可靠性。
例如,通过对燃煤锅炉燃烧过程的建模和优化,可以降低燃煤消耗量和排放量。
三、设备方面的发展趋势1.传感器和仪器设备的智能化传感器和仪器设备将更加智能化和自动化。
传感器的精度和稳定性将得到提升,能够实现对火电厂各个参数的高精度测量和实时监测。
同时,仪器设备将具备自动校准和故障诊断功能,减少人工干预和维护成本。
2.机器人技术的应用机器人技术将广泛应用于火电厂的巡检、维护和清洁工作。
通过机器人的自主导航和操作能力,可以实现对火电厂设备的全面巡检和维护,提高工作效率和安全性。
3.虚拟现实和增强现实技术的应用虚拟现实和增强现实技术将用于火电厂的培训和操作。
通过虚拟现实技术,可以模拟火电厂各个场景,提供真实的操作体验和培训环境。
增强现实技术可以将虚拟信息叠加到现实场景中,提供实时的操作指导和故障诊断。
四、管理方面的发展趋势1.信息化管理系统的建设火电厂将建设完善的信息化管理系统,实现对生产、运行、维护和安全等方面的全面管理和监控。
电厂热工自动化技术应用现状及研究展望摘要:本文简单介绍电厂热工自动化的概念和发展历程,分析目前在电厂中应用的热工自动化技术的现状,并对未来电厂热工自动化技术的发展前景进行了展望。
关键词:电厂;热工自动化;应用现状;前景1引言近年来我国的经济得到了迅速的发展,人们对电力能源的需求越来越大,而且随着电力科学技术的发展,自动化和智能化的程度越来越高,对电力系统的正常运行和安全起到非常重要的作用。
由于随着我国电力企业改革的不断深入,电厂的热工自动化技术开始广泛应用,并随着科学技术的更新和进步,具有非常广阔的发展前景。
2电厂热工自动化概述2.1电厂热工自动化的概念电厂热工自动化就是指电厂的生产过程中所使用的仪器、设备、机组的运行、控制、监测、保护、报警,以及参数信息的准备和处理等过程是在无人参与的情况下,利用自动化仪表和自动化控制装置等来实现的。
其在电厂中的应用非常广泛,包括电厂办公系统的自动化、发电机组的自动化、辅助设备的自动化等,能够进行设备和机组参数的自动测量、监视、调节、保护,以及生产设备的循序控制、发电系统的综合自动化等,能够大大节省人工劳动强度和成本,对发电系统进行自动保护,提高系统运行的安全和稳定性,提高发电机组的和整个电厂的运行效率。
2.2热工自动化的发展历程国外对热工自动化的研究开始较早,开始于18世纪60年代,并于1784年由瓦特成功研制出蒸汽机离心摆调速技术。
我国对热工自动化的研究开始于上世纪50年代,当时由于技术落后,系统的自动化程度较低,大多工作还需要由人工来完成,而且技术人员的专业技能水平较低。
直到上世纪70年代,我国开始采用集中控制的方式,并自主研发出用于不同机组的自动化仪表,后来由自主研发出DCS系统并投入生产,并于上世纪80年代将DCS系统应用于电厂中,并成为目前电厂最主要的自动化控制技术之一。
3电厂热工自动化技术应用现状3.1热工自动化仪表热工自动化仪表系统是利用热能工程的控制理论和计算机技术,采用智能的器械仪表对电厂的热能电力参数进行检测和监控,可是实现电厂人工仪表的自动化调节,并对锅炉蒸汽设备及其他辅助设备进行自动化控制,大大降低电厂生产中的安全事故,确保发电机组的安全稳定运行[1]。
电厂热工自动化技术应用现状及展望一、电厂热工自动化的含义电厂热工自动化的含义主要是指电厂在发电过程中的前期数据准备、发电过程中的数据处理、运行中仪器的自动操作、提醒和主动监测。
依靠全自动仪器和自动控制装置来达到无人操作的过程。
在发展过程中对操作系统进行自动化控制,使得发电设备的安全有所保障,可以避免重大事故的发生,同时减少人力资源,提高运行的工作效率。
二、电厂热工自动化技术应用现状目前我国的电厂热工自动化已经取得了极大的发展,下面就自动化技术在我国电厂热工中的具体应用进行简要的叙述。
电厂热工自动化技术的应用集中在电厂热工自动化生产的各个过程,其中最重要的方面分别为设備性能、机组容量和参数以及自动控制系统。
自动控制系统作为自动化技术应用的核心。
不仅仅有汽包水位自动调节系统,而且有主汽温度调节系统。
而这两大系统也具有相应的具体分类,在某些大型的机械设备的有效调节中,通常将单冲量和三角冲量进行思维转换。
并且可以运用主汽温度调节系统进行减温水的调节。
在运用过程中,需要其他的调节系统进行辅助。
对于主汽温度调节系统,工作人员需要更加地关注,因为此系统不是针对一个单一的环节进行控制的,并且花费的时间也是比较长的。
三、关于火力发电厂的热工自动化技术(一)自动检测通过自动化仪表实现热力过程针对热力过程中的各种参数来进行测量,其中包括着温度、压力、流量以及液位和成分等。
通过自动监测而生成的热工参数往往成为火力发电厂判断运行状况的依据,根据这些数据来进行调整和控制,来进行经济核算,并且在发生事故后,设备会根据这些参数来自动报警和分析数据。
(二)自动控制热工自动化中有自动控制装置,应用这种装置来在生产过程中进行自动运行和自动调节,这样机组运行就能够在经济型和安全性上得到更好的保证。
具体说来自动控制装置功能分为自动调节、远方控制以及顺序控制这三个环节。
(三)自动报警一旦自动检测装置发现系统参数发生异常,就会自动开始报警,通过自动报警的方式让工作人员发现异常,以便能够尽快进行处理故障排除。
电厂热工自动化技术现状与发展趋势分析□薛霞【内容摘要】热工自动化随着电力事业的发展,机组容量的增大,火电厂热工自动化程度不断提高,热工监控范围不断扩大,使得热工自动化设备和系统在火电机组安全经济运行中的作用愈来愈显得重要。
本文简述了电厂热工自动化的基本内容,发展历程,浅析了分散控制系统的成就与现状和电厂热工自动化的发展趋势。
【关键词】热工自动化;DCS;管控一体化;自动化软件【作者单位】薛霞,内蒙古国电能源投资有限公司金山热电厂检修部一、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,1766年波尔佐诺夫发明的锅炉给水调节装置、1784年瓦特发明的蒸汽机离心摆调速装置,是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,火力发电机组已由过去的中低压、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手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目益提高和发展。
电厂热工自动化的范围极其广泛,包括主机、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:一是自动检测(测量与显示);二是自动调节(模拟量控制);三是顺序控制(开关量控制);四是自动保护;五是综合自动化技术。
二、电厂热工自动化的现状随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高,电厂热工自动化技术不断地从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善,近几年更是日新月异,随着火电机组容量的不断增大、参数的提高以及自动化装置的更新换代,火电厂自动化控制水平也在不断发展与提高。
(一)我国电厂热工自动化发展历程。
20世纪50年代,我国火电单机容量小,一般采用母管制运行方式,自动化程度较低,炉、机、电都就地或在各自单独的控制室进行控制,机组基本依赖于人工操作,辅以简单的仪表来控制生产过程。
到20世纪70年代,随着电力工业的发展,热工自动控制系统出现了集中控制方式,即在集控室内,操作人员主要通过操作按钮和各种仪表进行控制和监视,但机组的自动化水平仍很低,期间国内仪表行业研制生产的DDZ-I型、II型、III型电动单元组合仪表装备在不同容量的国产机组上被广泛采用。
火电厂热工自动化控制的应用及发展摘要:热工自动控制技术的运用,可以有效地提高电厂的工作品质与工作效率,从而推动电厂的经济发展。
火电厂热工自动化的构建涉及到大量的理论与技术知识,而自动控制理论又是其构建的核心理论,其研究成果对提高火电厂的操作水平和操作品质具有重要意义。
所以,必须加强对它的研究,确定它的实用价值和发展趋势。
关键词:火电厂;热工自动化控制;有效应用1 自动控制理论概述分析在国内,自动控制是目前国内电站自动化控制领域的一个重要研究方向。
按照设备的不同,自控系统的应用可分为微机控制与常规控制两种。
按其自身的特点,可将其分成开放式和闭合型两种。
自动控制系统按其设定值可划分为指定控制与追踪控制两类。
当前,在众多学科的开发进程中,自动控制理论得到了越来越多的关注。
在生产过程中,采用自动控制技术,能够有效地提高企业的生产率,促进企业的可持续发展。
在热工自动化系统中,自动测试是一个非常重要的环节。
在自动操作过程中,设备能够对热工设备的操作参数进行直接的测试,能够对电厂的操作情况进行更及时、准确的反应。
并能根据实际情况,提供相应的解决办法,使有关的工程技术人员能够及时的进行相应的处理,从而使整个系统的热工自动化状况与工作品质得到有效的保障。
应用在火电厂的自控系统中,能有效地对机组进行有效的控制,确保其安全可靠地运行。
热力自动控制是根据其内在的程序控制,也就是程序控制,能控制起停、操作及其它紧急情况。
另外,该控制器还具备较强的保护和判定能力,一般情况下,当该设备运行完毕后,该系统仅需确定该运行结束后,才能继续运行。
若上一步作业未完成,则在下一步作业开始时,将会停止作业,并发出警告。
在运用自动化控制时,可依据有关的报警及指示,对装置进行最优及调节,以达到减少生产事故之目的。
在保障机组人员安全的前提下,提高了机组的工作效率与质量。
2 火电厂热工自动化控制系统发挥的作用与优势分析2.1 对管理信息系统进行拓展火电厂热工自动化利用自动控制系统的过程中,主要将计算机原理作为基础,利用多种服务手段对火电厂热工自动化中的全部设备实施全程式的监测,也可以将这种方式看作为构建完善的管理信息系统。
电厂热工自动化发展现状及趋势探讨关键词:电厂;热工自动化;趋势随着目前单元机组容量的增大,不仅在正常运行时需要监视的项目和需要操作的项目有近千个,而且机组启停时监视和操作的项目数量还要增加,再加上各操作项目的操作还相互影响,所以对热工自动化提出了更高的要求。
热工自动化可以提高机组运行的安全可靠性;提高机组运行的经济性,减少运行人员,提高生产效率。
改善劳动条件,减轻劳动强度。
一、电厂热工自动化的概念及内容火电厂热工自动化是指在无人直接参与的情况下,通过自动化仪表和自动控制装置(包括计算机和计算机网络)完成火电厂热力过程参数测量、信息处理、自动控制、自动报警和自动保护。
它是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。
主要包括以下几方面内容:1.自动检测指热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量由自动化仪表来实现的系统。
自动检测的热工参数是监督火电厂机组是否正常运行的依据;是随时调整自动控制作用的根据;是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据来源。
2.自动控制指应用自动控制装置实现火电厂机组中的某些生产过程和设备的自动运行和调节,确保机组运行的安全性和经济性,分为自动调节、顺序控制和远方控制。
3.自动报警指在自动检测的热工参数偏离正常值时,通过灯光声响等报警信号提示运行人员注意,以便及时发现和处理异常的生产过程和设备。
4.自动保护指在热工参数超过限定值时或相关设备运行条件不满足要求时投入相应装置暂停或终止异常的生产过程和设备,以免事故扩大损伤人员和设备。
二、电厂热工自动化的现状随着科学技术的不断发展和我国机组容量的不断提高,电厂热工自动化技术在吸收先进的科学成果和科学知识中得到了迅速的发展完善。
近些年,热工自动化水平随着电厂机组容量的不断增大、机器参数的不断提高和不断更新的自动化装置而不断的得到提高。
1.热工测量技术方面(1)温度测量。
火电厂的热工测量控制系统的温度传感器中除了少数几个地方采用的是如金属膜和水银包等热敏元件外,大多数地方采用的都是热电偶热电阻。
火电厂热工仪表自动化技术的应用探讨火电厂是指利用燃煤、燃气、石油等能源进行燃烧发电的生产设施。
而火电厂热工仪表自动化技术是指通过对火电厂热工过程中的参数进行监测、控制和调节,以提高热电厂的稳定性、安全性和经济性的技术手段。
随着科技的不断发展,热工仪表自动化技术在火电厂中的应用日益广泛,其作用不可忽视。
本文将从火电厂热工仪表自动化技术的基本原理、应用实例和发展趋势这三个方面进行探讨。
一、火电厂热工仪表自动化技术的基本原理火电厂热工仪表自动化技术是建立在控制理论、仪表技术和计算机技术的基础之上的。
它利用现代计算机技术,通过对火电厂的各项工艺参数进行实时监测、分析和调节,以实现对火电厂热工过程的精确控制。
具体来说,火电厂热工仪表自动化技术主要包括以下几个方面的内容:1. 传感器技术:火电厂热工控制系统中需要大量的传感器来对各项参数进行监测,例如温度、压力、流量等。
传感器技术是火电厂热工仪表自动化技术的核心之一。
传感器将物理量转换成电信号,然后通过信号调理器将其转换成标准信号输出给控制系统。
2. 控制系统:火电厂热工仪表自动化技术主要依靠控制系统来实现对火电厂热工过程的自动控制。
控制系统是由计算机、控制器、执行器等组成,通过对传感器采集的数据进行处理,实现对温度、压力、流量等参数的精确控制。
3. 数据采集与处理:火电厂热工仪表自动化技术通过对火电厂各项参数进行实时采集,然后利用计算机进行数据处理和分析,以实现对热工过程的优化控制。
火电厂热工仪表自动化技术在实际生产中应用十分广泛,它不仅提高了生产效率,降低了生产成本,还提高了生产安全性和稳定性。
下面将以某火电厂的热工仪表自动化技术应用实例为例进行介绍。
某火电厂引进了先进的热工仪表自动化技术,对其锅炉进行了优化控制。
通过利用高精度的传感器对锅炉内的温度、压力、流量等参数进行实时监测,并将监测数据传输给控制系统,控制系统根据实时数据自动调节燃烧系统、给水系统等设备,实现了对锅炉燃烧、水平等过程的精确控制。
火电厂热工自动化的现状及发展火电厂是目前我国发电能力最大的发电工程之一,它有着极其重要的国家经济地位和社会功能。
随着国家电力产业发展的不断加快,现有火电厂的自动化水平也在不断提高,自动化技术的应用也越来越广泛。
火电厂热工自动化技术的发展和实施,旨在提高火电厂的热力效率,提高火电厂的生产经营水平,实现电力系统中最优化的节能效果。
火电厂热工自动化技术的发展可以分为三个阶段:第一阶段是模拟控制和数字控制,这个阶段主要是由模拟量控制和数字量控制组成,采用模拟控制技术来控制燃料供应、水喷射、燃烧、排烟以及机组调整等过程,实现火电厂的自动化管理。
第二阶段是以现代计算机技术为基础的热工自动化技术,采用微机和专用的热工控制设备,实现火电厂的热力控制,为火电厂的安全、稳定性和可靠性提供了良好的保障。
第三阶段是全火电厂自动化,实现火电厂机组与电力市场的联网,调度服务实现端到端的自动化运行,实现火电厂机组无缝对接,实现最优化的运行效果,实现智能化火电厂热工自动化技术。
火电厂热工自动化技术的发展受到了国家的大力支持,各省市也积极投入,火电厂热工自动化的现状也得到了很大的改善,大多数火电厂已经拥有较高水平的自动化技术,计算机技术已经深入到火电厂热力控制系统中,燃烧控制系统也大量应用微机技术和计算机技术。
在未来,火电厂热工自动化技术仍然具有很大的发展空间,主要在于火电厂机组的联网运行、智能控制技术的研发、全火电厂智能调度系统的实施以及节能减排技术的应用。
这些发展都将为火电厂的可持续发展提供强有力的技术支持,促使火电厂的运行更加安全、高效、可靠、可持续。
综上所述,火电厂热工自动化技术已经取得了长足的进步,火电厂机组自动化水平也在不断提升,未来将有着更加广阔的发展前景,必将更好地服务于我国电力行业发展。
浅析热工自动化的发展趋势
摘要:新世纪科学技术日新月异、突飞猛进的发展,电力事业的发展也不可小觑。
机组容量增大,热工监控范围不断扩大,火电厂热工自动化程度不断提高。
在汲取新的科研成果基础上热工自动化技术在迅猛发展。
本文简要分析热工自动化技术的未来发展趋向问题。
关键词:热工自动化技术DCS系统发展趋势
随着科技进步,在原来火力发电的道路上电厂的热工自动化逐渐发展形成。
现在,我国火力发电技术不断地从相关的学科中汲取最新科研成果而得到迅速发展和完善。
现在的电厂热工自动化技术的发展进步是空前的:首先作为机组的主要控制系统DCS,已在控制结构和控制范围上发生了巨大变化;再有厂级监控和管理信息系统、现场总线技术和基于现代控制理论的控制技术的应用,为热工自动化系统增添了新鲜活力。
1、热工自动化的现状
热工自动化技术是一种综合性高新技术,为了实现生产安全、增加产量、提高质量、降低消耗、减员增效。
它运用控制理论、智能仪器仪表、热能工程技术、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,从而实现对生产过程的检测、控制、优化。
顾名思义,它主要是自动控制锅炉、汽机和其他辅助设备的运行,使机组在安全、经济的条件下自动适应工况变化。
采用热工自动化技术,可以很大程度地降低成本和能量消耗,给企业带来巨大的经济效益,因此发电企业都非常重视热工自动化产品的选择和使用,当然,热工自动化技术有利于节能减排,因此国家对热工自动化技术开发研究也非常重视。
高速化、智能化、一体化、透明化是电厂热工自动化系统的发展趋势。
目前,SIS技术逐渐成熟、DCS系统的进步发展和迅速应用现场总线,火电厂掀起了一股信息化建设的高潮。
只有做到电气控制和汽轮机、锅炉控制形成体,中国火电厂自动化进入到国际先进水平行列才有实现的可能。
2、热工自动化技术的发展
2.1 单元机组监控智能化是热工自动化的发展方向
随着机组DCS系统的推广使用,单元机组的监控情况得到很大改善,可惜的是监控的智能化程度在整个电力行业提高程度并不是很大。
随着科技日新月异的进步,单元机组监控智能化将会成为不可阻挡的趋势,所以在未来的几年中,信息智能化仪表和软件将要在火电厂实现推广和使用,比如,智能管理仪表的软件,可以自动地跟踪并把仪表运行的过程中的综合状态的变化情况记录下来。
还可以对现场智能传感器进行在线远程组态和设置参数、远修正因为安装位置及高静压导致的零位飘移,高准确度地且自动地计算和标定各种误差,最后可以形成一个标定曲线及报告;新的一些故障预测、诊断和维修等软件,对于提高单元机组的运行安全,尽最大可能的挖掘单元机组的潜力方面具有重大作用。
采用智能化的报警软件可以各种报警信号研究分析、分类统计,分析、判断单元机组的运行状态和趋势;同时机组监控的智能化也会导致单元机组检查维修方式的改变,主动式的、预测性为主的维修方式是未来的发展方向,前期的那种定期、被动式维修方式将被取代。
2.2 单元机组监控系统的物理配置趋向集中布置
以往一个集控室通常是一台机组单独使用或者是二台单元机组合用,在锅
炉、汽轮机房或者其它的主设备旁边,把电子监控室分为几个很小的电子设备间,分别布置。
这样做的好处是可以节约电缆。
可是现在随着计算机技术的不断发展、监控管理水平也不断深化,单元机组的容量也提高很多。
现在出现了一种新的概念,全厂的机组都集中在一个控制室里边,这样把机组的电子设备间集中起来。
2.3 DCS和现场总线相互依存发展
目前作为一个完整的现场总线控制系统还很难快速地应用于整个火电厂,而目前DCS系统虽是火电厂在线运行机组的主流控制系统,可是因为它的检测和执行等现场仪表信号还是运用旧的模拟量信号,控制过程的视野在一定程度上被限制,不能满足工程师进行诊断、维护和管理等要求。
因此在将来相当长时间内,现场总线需要和PLC、DCS结合起来,互补优缺,依存发展。
如果现场总线想要发展自己的应用空间则需利用DCS和PLC平台,而DCS和PLC系统若想完善自身功能就需要借助于现场总线。
现场总线若想迅速地应用于火电厂是不能离开PLC系统的。
原因在于以下几方面:首先火电厂辅助设备的控制主要采用PLC系统,为了在辅助设备的控制中获得较好的经济效益,现场总线技术及相关产品需融合进PLC,使之成为PLC的内部组成部分或者是延伸部分。
另外一个原因是PLC系统的制造商与现场总线的制造商之间存在着紧密的联系。
此外,与相互独立的DCS和FCS,FDCS系统相比,传统的DCS和FCS和FCS和DCS的融合成的FDCS结合,电气保护测控单元通过FCS系统进入FDCS,有助于实现热工电气控制的一体化操作,有无比拟的优越性。
2.4 电厂三维技术的应用
随着科技的发展,三维技术在电厂设计中逐渐得到推广和应用。
将各专业的设计和三维模型全部都参数化,然后以数据的方式放于同一个数据库里,查看、漫游三维模型里的所有参数,用三维模型的形式把一切都展现出来,这样既可以进行可视化的观看,又能进行数字化的管理。
同时三维和二维相互联系起来,这样三维和协同技术结合起来,对创建数字化的电厂管理提供了很大帮助,意义深远。
2.5 节能环保高压变频技术应用
当今社会发展大力倡导建设资源节约型、环境友好型社会。
火电厂必须要顺应节能环保的趋势,与科学发展观相协调,因此利用高压变频技术是当前电厂工作的一个重点。
变频器是现阶段实施变速驱动的主要手段。
高压变频器经过十几年的发展改进,在设计技术、制造技术和电子元件质量方面有很大进步,其技术成熟、造价也不高,国内有许多的厂家生产,许多电力公司应用十分广泛。
参考文献
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[3]侯树文,陈燕,李方方.火电厂热工自动化的现状与进展.山西建筑,2007(3).。