电厂热工自动化的探讨研究
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中国科技期刊数据库 工业C
2015年4期 157
电厂热工自动化的探讨研究
王家望
中电投乌苏热电分公司,新疆 乌鲁木齐 833000
摘要:电厂热工自动化技术的推广应用能提高电厂的安全性,降低生产成本,是社会发展的必然趋势。
DCS 控制系统,以及热工自动控制优化技术的应用实现了传统控制系统不可能实现的效果。
本文对电厂热工自动化进行了分析探讨。
关键词:热工自动化;DCS ;控制系统;优化 中图分类号:TM621.4 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)04-0157-01
1 电厂热工自动化的基本概念
所谓电厂热工自动化,是指采用自动化控制装置和仪表等对电厂的热力过程进行操作,它无需人员参与操作和监视过程。
可见,电厂热工自动化技术解放了劳动力,有利于提高发电机组运行的安全性和经济性。
具体而言,该技术涉及以下几个方面:
1.1 自动检测
在热力操作过程中,流量、成分、液位以及温度等是主要的运行参数,通过自动化仪表对这些参数进行自动测量;自动检测各项运行参数是保证机组稳定运行的核心,通过反馈环节还可以实现参数的自动调节,并在必要时及时给出报警信号。
1.2 自动控制
通过自动控制装置,可以对部分生产过程进行控制和调节,主要有自动调节、顺序和远方控制之分。
1.3 自动报警
在自动检测过程中,一旦出现热工参数与规定值偏差较大,将会给出报警信号提醒工作人员及时处理。
1.4 自动保护
当热工参数在限定值以外时,或设备的运行条件不满足要求,相应的自动控制装置将会终止生产过程,实现自动保护。
2 电厂热工自动化技术的应用 2.1 DCS 控制系统
分布式控制系统即Distributed Control System(DCS),是一种在集中式控制系统的基础上发展而来的新型计算机控制系统,在国内自动控制领域又被称为为集散控制系统。
DCS 技术减少了系统内的各种连接接口以及接口数量,减少了设备的建设以及维修费用,同时降低了系统运行过程中的故障发生率,DCS 控制系统已经发展成为大型发电厂的主流控制系统。
通过对逻辑器件的编程控制,DCS 控制系统可以通过网络系统实现对火力发电整个生产过程的检测,并操纵相应执行机构控制生产设备的运行与停止。
近年来随着电子技术的发展,DCS 系统在结构上也得到了改善。
随着控制器的功率以及容量的增加,为了保证系统的安全性,安全性控制器、冗余控制技术(CPU 、控制器冗余等)得到了发展和应用,DCS 控制系统也正在转向适度集中,采用一体化控制技术,将复杂或者是联系紧密的控制模块集中到一个控制系统中,这样可以增强内部信息交流的便捷性,减少故障发生环节,这也是DCS 控制系统在电厂热工自动化技术中的一个发展方向。
2.2 热工自动控制理论
随着社会的发展,大型火电厂装机容量不断增大,过程生产领域对控制系统的精度以及稳定性要求也在不断提高,传统控制方法的弊端已经显现出来,难以满足火电厂热力对生产系统稳定性和性能最优化要求。
同时由于传统控制方法与当前广泛应用的计算机技术、自动控制理论不能很好兼容,很多火力发电厂已经大量应用热工自动控制优化技术。
在火电领域应用最广泛的最深入的是PID 控制技术,PID 控制器(比例-积分-微分控制器)是由比例单元P 、积分单元I 和微分单元D 组成。
由于热工控制技术上有很多非线性、时变、
耦合以及参数不确定的复杂过程,而PID 控制器对于这些复
杂过程的控制上有一定的缺陷。
为了提高对于复杂过程的控制能力,一些先进控制理论也被引入到热工自动控制领域当中,如模糊控制、神经网络控制、以及这些PID 模糊控制以及PID 神经网络控制等,这些先进的控制技术给电厂的热工自动化稳定高精度运行提供了良好的保障。
3 热工自动化的发展趋势
3.1 实现现场控制系统的开放
现场控制系统(FCS )是由分散控制系统(DCS )与PLC 发展而来的,现场控制系统不但具备分散控制系统(DCS )和PLC 的特点,而且在二者的基础上又加以改革创新。
使用现场控制系统(FCS )来代替分散控制系统(DCS ),不仅可以提高电厂的经济效益,也可以提高社会效益。
首先,现场控制系统可以节约很多的电缆,减少资源的浪费,从而降低成本;其次,现场控制系统拥有控制现场的功能,这样既可以提高控制信号传输的准确度,可以及时地传输信号;然后,它可以使商家与商家进行合作,共同盈利,改变以往的孤立无援的状况;最后,现场控制系统(FCS )可以不用使用控制柜,从而减少了占地面积,简化系统,使得它的维护和安装以及调试的费用降低,也减少了中间环节。
实现现场控制系统的开放,可以减少资金的投入,同时又能使电厂的经济效益与生产总值得以提高。
3.2 实现自动化
电厂是一个产品即产即销,而且资产、技术密集的行业。
实现电厂的自动化就要实现电厂管理控制的一体化,将电厂的人力、物力和财力组合在一起,实现电厂的优化组合,使得电厂利益最大化。
3.2.1 做好调试工作
在完成设备安装的同时,也要对设备进行全面的调试,并且做好记录工作。
简言之,就是做好重要的硬件设备的跟踪记录工作。
电厂热工自动化的安全运行需要提高系统维护人员的保护意识,所以工作人员必须记录好系统硬件的运行情况,必须实事求是地记录,以便及时地进行维护工作。
3.2.2 采用优质元件
在系统的设计与构建过程中,应该采用优质的元件和先进成熟的技术,来完成对系统的建设。
热控系统的复杂程度越高,对热控元件的可靠性的要求也越高,为了使系统更加安全与牢靠,必须采用优质的元件。
4 结束语
总而言之,随着我国计算机技术和网络技术的发展,电厂热工自动化水平明显提高。
在社会需求及电厂发展的推动下,该技术将会朝着智能和无线化的方向发展。
本文重点探讨了该技术的概念,主要应用和未来发展。
随着相关理论的不断成熟和实践的不断深入,该技术将会得到进一步发展,电厂生产的稳定性和安全性将会更有保障。
参考文献
[1]张胜奎.有关电厂热工仪表的安装技术刍议[J].科技与企业,2014,04:174.
[2]杨振元,王俊娜.PLC 在电厂热工保护系统改造中的应用研究[J].电子制作,2014,06:28.。