火力發(fā)電廠熱工自動化技術(shù)分析
時間:2022-03-15 08:22:16
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摘要:在我國的電力系統(tǒng)中,火力發(fā)電廠屬于非常重要的組成部分,目前社會對電能的需求量越來越高,對火力發(fā)電技術(shù)起到了推動作用。為了提升發(fā)電效益和安全性,火電廠對熱工自動化技術(shù)進(jìn)行了積極的引進(jìn),從而能夠?qū)?jié)能輸變電過程進(jìn)行不斷完善,使發(fā)電廠的供電質(zhì)量得以提升。文章對火力發(fā)電廠中的熱工自動化技術(shù)進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠;熱工自動化技術(shù);電力系統(tǒng);電能需求;發(fā)電技術(shù);節(jié)能輸變電
在火力發(fā)電廠中,熱工自動化技術(shù)具有十分重要的作用,其能夠?qū)⒁惑w化和智能化的服務(wù)提供出來,從而確保電廠實(shí)現(xiàn)安全正常運(yùn)行。通過熱工自動化技術(shù),實(shí)現(xiàn)火力發(fā)動廠的自動化控制是完全可行的,這對火力發(fā)電廠的可持續(xù)化發(fā)展有著積極的作用。熱工自動化技術(shù)除了能夠使火力發(fā)電廠的運(yùn)行水平得以提升之外,同時也可以使電能的供應(yīng)的質(zhì)量得到有效的強(qiáng)化,最終能夠全面增強(qiáng)火力發(fā)電的安全性。我國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中對于電力的需求量越來越大,熱工自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠中具有廣闊的應(yīng)用前景。
1火力發(fā)電廠熱工自動化技術(shù)概述
所謂的火電廠熱工自動化主要是指通過對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)等自動控制裝置和自動化儀表的應(yīng)用在無人參與的情況下,對火力發(fā)電廠熱力過程進(jìn)行自動保護(hù)、自動報(bào)警、自動控制、信息處理和參數(shù)測量?;鹆Πl(fā)電廠熱工自動化技術(shù)屬于改善勞動條件、降低勞動強(qiáng)度、強(qiáng)化機(jī)組性能以及保障設(shè)備安全的一種非常重要的技術(shù)措施,其主要內(nèi)容包括以下四個方面:(1)自動保護(hù):在相關(guān)設(shè)備沒有滿足運(yùn)行條件或者出現(xiàn)超過限定值的熱工參數(shù)時,將相應(yīng)裝置投入進(jìn)去,從而將異常的生產(chǎn)過程和設(shè)備暫停或終止,防止出現(xiàn)由于事故而引發(fā)設(shè)備損壞的問題;(2)自動報(bào)警:通過自動化檢測,如果發(fā)現(xiàn)熱工參數(shù)偏離了正常值,就會進(jìn)行自動報(bào)警,運(yùn)行人員可以通過聲響和燈光來獲得情報(bào),并對異常情況進(jìn)行及時處理;(3)自動控制:所謂自動控制,就是通過對自動控制裝置的應(yīng)用,從而自動地運(yùn)行和調(diào)節(jié)火電廠機(jī)組中的生產(chǎn)設(shè)備和過程,使機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性得到充分的保證,其主要包括遠(yuǎn)方控制、順序控制和自動調(diào)節(jié);(4)自動檢測:通過自動化儀表能夠?qū)崃^程中的熱工參數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測量,具體參數(shù)包括壓力、流量、液位、成分和溫度等。要判斷火電廠的機(jī)組是否正常運(yùn)行,并對其進(jìn)行有效的監(jiān)測就必須以自動監(jiān)測的熱工參數(shù)作為依據(jù),以此為基礎(chǔ)由自動控制系統(tǒng)對其進(jìn)行及時調(diào)整,并開展自動報(bào)警事故分析和經(jīng)濟(jì)核算等工作。
2熱工自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠中的具體應(yīng)用
在火力發(fā)電廠中應(yīng)用熱工自動化技術(shù)具有非常強(qiáng)的實(shí)踐優(yōu)勢,其能夠使火力發(fā)電廠的基本需求得到充分的滿足,除了能夠極大地提升火力發(fā)電廠的運(yùn)行水平之外,也能夠進(jìn)一步減少火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中的能源消耗,推動火力發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展。
2.1在火力發(fā)電廠中對熱工測量的具體應(yīng)用
熱工測量作為熱工技術(shù)中的關(guān)鍵,在火力發(fā)電廠中發(fā)揮著重要的作用,流量測量、壓力測量等多項(xiàng)測量工作都需要使用熱工測量技術(shù)。熱工測量技術(shù)在火力發(fā)電廠中主要有以下方面的具體應(yīng)用:(1)流量測量:在熱工測量工作中嚴(yán)格地遵守差壓原理,然后通過對標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流件或者儀表的應(yīng)用防止有誤差的情況出現(xiàn)在流量測量工作中,最終能夠使熱工測量的精準(zhǔn)度得到進(jìn)一步的提升,而且有利于排除潛在的流量隱患,提高運(yùn)行安全性;(2)壓力測量:熱工測量在壓力部分必須遵循應(yīng)變原理,并且通過對傳感器等儀器的應(yīng)用,從而對壓力測量工作中熱工檢測的應(yīng)用進(jìn)行合理的分配;(3)溫度測量:在溫度測量中熱工自動化技術(shù)的主要對象就是傳感器,要開展熱工測量工作就必須以熱工測量系統(tǒng)的實(shí)踐為基礎(chǔ),切實(shí)提高溫度測量的可靠性;(4)液位測量:在火力發(fā)電廠的液位變化測量和計(jì)算工作中可以應(yīng)用傳感器。
2.2自動控制在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用
在火力發(fā)電廠調(diào)節(jié)系統(tǒng)的管控中廣泛地應(yīng)用到了自動化控制技術(shù),比如對燃燒的自動化控制、對溫度的自動化控制等,這樣就使得火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了自動化控制的特點(diǎn)。比如某火力發(fā)電廠就在三個系統(tǒng)模塊中應(yīng)用了自動化控制技術(shù),從而將熱工自動化技術(shù)的優(yōu)勢充分地發(fā)揮了出來:(1)汽包水位系統(tǒng):自動化控制能夠以該火電廠的電量負(fù)荷狀態(tài)為根據(jù)對單充和三沖量進(jìn)行自動化的調(diào)節(jié);(2)燃燒系統(tǒng):其最為主要的目的就是對火電廠運(yùn)行中的送風(fēng)量和爐膛內(nèi)的壓力進(jìn)行重點(diǎn)控制,完全地以熱工自動技術(shù)的要求、按照自動化控制的方式實(shí)施減少負(fù)荷或者增加電量的操作;(3)主汽壓力系統(tǒng):在水溫調(diào)節(jié)方面應(yīng)用自動化控制技術(shù)能夠很好地調(diào)節(jié)主汽溫度,該火電廠將模糊控制方法引入到主汽壓力自動控制方面,因此使得主汽的調(diào)節(jié)能力得以極大提升。
2.3DCS技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用
在熱工自動化技術(shù)中DCS屬于一項(xiàng)代表技術(shù),而且很多火電廠都積累了大量的應(yīng)用DCS技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。DCS控制的主控條件就是計(jì)算機(jī)局域網(wǎng),在此基礎(chǔ)上控制發(fā)電機(jī)組,最后形成一個完整的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。在整個DCS系統(tǒng)中存在著非常多的處理器,因此其具備非常完善的控制功能,可以將系統(tǒng)缺陷的影響消除掉,即使其中有個別處理器出現(xiàn)故障,也不會影響到整個系統(tǒng)的應(yīng)用和運(yùn)行。
3火電廠應(yīng)用熱工自動化技術(shù)的新進(jìn)展
3.1DCS技術(shù)正在納入電氣控制
自從DCS技術(shù)開始廣泛地應(yīng)用到火電廠中之后,火電廠控制汽輪機(jī)和鍋爐的水平得到了極大的強(qiáng)化。然而火電廠用電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)變壓器組作為重要的一個環(huán)節(jié),仍然采用了傳統(tǒng)的控制方式,這樣就使得火電廠的自動化水平受到了嚴(yán)重影響。目前主廠房的廠用電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是DCS技術(shù)納入電氣控制的主要范圍,而且正在逐漸納入不停電電源系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、保安電源系統(tǒng)等各個系統(tǒng),因此DCS技術(shù)在火電廠中正在發(fā)揮越來越重要的作用。
3.2DCS技術(shù)將會被FCS逐漸取代
DCS技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用使得整個系統(tǒng)不會輕易受到某個局部故障的影響,再加上目前各個軟硬件技術(shù)變得越來越成熟,因此使得火力發(fā)電廠中各個系統(tǒng)具有越來越高的可靠性,所以其很快就變成了自動控制系統(tǒng)的主流。但是DCS技術(shù)都存在著明顯問題,其并不能夠使在現(xiàn)場儀表方面上位機(jī)系統(tǒng)的信息要求得到充分的滿足,并且使控制過程視野受到了限制,嚴(yán)重阻礙了上位系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。在這種情況下,就需要上位機(jī)和現(xiàn)場儀表之間進(jìn)行數(shù)字通信,也就是要將一個標(biāo)準(zhǔn)的上位機(jī)系統(tǒng)與現(xiàn)場儀表相互連接的數(shù)字通信線路建立起來,而現(xiàn)場總線就是這條通信線路,于是FCS技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。
3.3分級遞階智能控制
通過模擬人腦的分層結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)分級遞階智能控制,主要包括組織級、協(xié)調(diào)級和執(zhí)行級,分級低階智能控制中又包括專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊控制等各種智能控制。
4結(jié)語
火力發(fā)電廠對熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用予以了高度重視,積極地發(fā)展和創(chuàng)新熱工自動化技術(shù)能夠使火力發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)得到有效改善,并且確保實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定安全的火力發(fā)電。在現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)和信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天,熱工自動化技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了較快的發(fā)展和創(chuàng)新,并且使得火力發(fā)電廠具有越來越穩(wěn)定、高效的運(yùn)行狀態(tài),最終促進(jìn)了火力發(fā)電廠的健康持續(xù)發(fā)展。
作者:陳風(fēng)霖 單位:廣州中電荔新電力實(shí)業(yè)有限公司
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