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火力电厂自动化控制分析及应用

时间:2012-09-12 13:53 来源:www.lunwen163.com 作者:163论文网 点击:

摘要:随着当前我国经济的快速发展,资源的需求量越来越大,电力资源的需求也逐年增加。人们在日常的生产和生活上面对于电力资源的需求急剧增加的当今,使得电厂自动化控制设备越来越普遍,因此火电厂在自动化控制上面,其设备的可靠性也越来越受到人们的关注。那么,当今火力电厂自动化控制的应用现状如何?应用上又有哪些不足呢?本文做了简要的分析。
关键词:自动化控制;火电厂的发展;自动化应用

Abstract: along with the rapid development of economy of our country, resource demand is also growing, the demand of power natural resources also increased year by year. People in their daily life and production for the electric power resources above the sharp increase in demand today, make the power plant electrical automation control equipment is more and more widespread, while power plants in the automation control, the reliability of the device is also more and more attention. Then, the thermal power plant the application of automation and control, is a kind of situation? Application and have what inadequacy? This paper makes a brief analysis.
Key words: automatic control; thermal power plant; automation application


所谓火电厂自动化控制,就是通过计算机技术对发电厂生产系统及相关机器设备的操作能够在无人直接参与的情况下,按预定的计划控制。随着经济的发展,我国的电力工业的发展十分迅速,一台600MW超临界火力发电机组需要监控的数据达一万多点,如此浩瀚的数据和彼此形成的复杂的逻辑关系,不利用自动控制系统是无法完成生产控制目标的。因此,自动化系统管理的好与坏,对于电厂的生产经营管理控制成效显得尤为重要。火电厂热控系统是现代火电厂的控制中枢,更是火电厂生产的重中之重,他不仅包括机炉协调控制、锅炉燃料量、汽包水位、过热蒸汽温度、再热蒸汽温度等,还包括了其中的送风控制与引风控制等几十个调节系统,不仅直接控制着生产的安全持续运行,而且还直接控制着各项经济技术指标,这就要求火电厂自动控制系统的发展趋势向着高速化、智能化、一体化和透明化前行。
一、加强自动化控制
随着科技发展,电子技术和信息技术日新月异,火电厂在自动化技术的应用方面也取得了快速发展,因此,面对几十道工序上百个子系统的控制,用先进的的科技手段加强火电厂自动化控制成为必须,尤其在电力企业向市场化迈进的环境下,只有通过采用先进的技术、良好的基础条件;使用自动化程度更高的技术和产品,才能进一步提高生产过程自动化和管理现代化的水平,甚至可以说,这一趋势已经成为了当前火电厂生存和发展的必由之路。
从火电厂的设备改善上面来说,也需要进行足够的解决,就目前来说,我国新建的容量600MW及以上的大型火电机组,集散控制系统DCS、厂级监控信息系统SIS、厂级管理信息系统MIS和输煤、化水处理、脱硫脱硝等辅助控制系统都很好的适应了电厂生产的需要,并且,随着这些设备在火电厂的广泛应用,火电厂也逐步实现了数字化、网络化。同时,这些新技术和新设备的使用,也使得火电厂的运行管理和自动化水平大大提高,对于供电安全、质量和可靠性等上面也有了很大的改善,在电力行业的竞争能力也得到了显著提升。例如,在对待火电厂机炉电的监控上面,既要保证生产系统内部工质运行品质的合格,又要监控外部设备运行的安全,因此,我们可以通过与DCS系统的有机融合,从而实现火电厂机炉电的一体化运行监控。
从火电厂的管理上面来说,现阶段,大容量火力发电机组已经逐渐成为了火电网中的主要力量,而新型的大容量火力发电机组广泛采用单元制,对于单元机组的控制要求就更高,因此,在进行管理的时候,不仅需要保证单元机组的每时每刻正常运行,同时,还必须保证其各系统的安全性以及电力投放市场后的收益能力等。以往的管理方式显然不太适应,所以,在对待火电厂的管理上,更应该采取自动化的管理系统,通过利用先进的自动控制系统,从而达到控制全局的作用,这对于当前的火电发展是一个良好的趋势,通过这样的控制,可以解决很多的难题。
当前,自动化设施系统的管理与可靠性非常关键,对此,加强员工的自我修养很有必要,对设备定期、正常的维修是前提基础,工作人员过硬的业务水平是有效的技术保证。因此,在管理方面,要高度重视对人员的管理。同时还要对自动化系统中的设备进行全方位的维护,对所有和火电厂内部设备以及设备运行的的环境进行全过程的监督和管理,并进一步确保系统的故障能够及时地处理和解决,才能最终实现电厂自动化系统的安全运行。
二、设备的管理应用
随着科技的发展,DCS的发展迅速,对于火电厂自动化管理也提出了,要继续向前发展的要求,要特别注意转变重硬件、轻软件的观念和局面,认真分析研究生产和管理各方面的逻辑关系,精心组态,积极开发新的、高效的管理设备,推进优化软件的应用。对于火电厂自动化管理来说,要研究当前适合现行体制的方式,研究国内外DCS的发展,提出新的适应DCS技术发展实际的DCS选型指导意见,做到在软件上不落后。
我国的DCS在最近几年得到了显著的发展,但是,相对于国外的DCS来说,其差距也是明显的。所以,这就要求我们在火电厂自动化管理方面,从战略上要增强危机感,在加快产业化升级的基础上,组织力量,掌握新的设备和管理方式,加大战略投入。
随着国内自动控制技术的大力开发和成功应用,自动化技术在电厂的应用取得了重要突破,同时,本土自动化企业自动控制技术也取得了很大进步,这对于火力电厂自动化控制和应用是很重要的,一方面来说,他实现了电厂辅助车间系统网络化集中控制,将原有的辅助系统,包括煤处理系统、水处理系统、灰渣处理系统、燃油系统等系统联系起来,以往,这些系统都需要一个单独的控制系统来进行控制,而今,随着新的设计技术水平的提高和控制技术的进步,逐步把地理位置相近和工艺性质相同的辅助系统实施集中控制。把十几个辅助系统的十几个控制室,缩成几个甚至缩成一个,技术前进了一大步。
当前火电厂自动化和信息化发展的关键,已经全面转到软技术应用上来了,集散控制系统DCS、厂级监控信息系统SIS、厂级管理信息系统MIS和输煤、化水等辅助控制系统,有充分的潜力可以开发适应能力更强的优化应用软件和优化组态方面的工作。然而,促进它的发展和应用必须遵循市场规律,借助经济杠杆,所以,这就要求我们在管理的时候,要对设备进行良好的管理,就必须提高对软技术价值的充分认识,学会辨别软技术价值的能力,采取有效的机制。例如,对待一些火电厂自动控制中出现的一些异常和故障原因判断、生成智能画面,提供快速的操作指导,及时反映各系统及设备参数的异常和能量的平衡状态,提供快速的趋势分析等。又如,在安全管理方面,当汽温下降变化速率达到一定的温度时,智能设备发出停机报警信号等一些简单的参数二次处理。做好设备的管理和更新,在这些关键时候,就可以让管理更好的扭转局面,而不至于陷入困境中。
当前的火电企业和水电企业一样,无论是其生产效率的提高还是节能减排目标的实现,一方面与企业的信息化及自动化水平密切相关,另一方面与生产者观念的改善有关。
所以,大型火力电厂自动化控制需要良好的设备是必须的。分散控制系统(DCS)、汽轮机电液控制系统(DEH)、汽机危急遮断系统(ETS)等控制系统的运用,加上燃烧优化控制、吹灰优化控制等各类优化软件控制系统的实施和应用,实现了生产过程的实时监测、快速控制和优化运行。使得火力电厂自动化控制的设备管理上处于优势。随着管理信息系统(MIS)、厂级监控信息系统(SIS)、视频监视系统、视频会议系统等多种信息管理系统的应用,也为火电厂全方位有效组织与运行管理及系统监控,奠定了良好的基础。
三、人员管理应用
火力电厂自动化控制管理既要有很强的理论性,又要有很强的实践性,还有此类技术进步的快速性,而决定自动化控制成效一个重要的方面就是自动化人才的管理,不管怎样的设备,最终都需要工作人员来管理、操作、控制,因此,管理者不但需要必备的技术知识,而且还需要丰富的实践经验,所以,做好工作人员的培训,加强工作人员的管理,及时更新工作人员相关专业知识十分重要。随着国内自动控制技术的大力开发和成功应用,自动化设备操纵所需要的人才也越多,工作人员要创新更好的管理模式和管理方法,要学会更好的控制策略,提高管理自动化系统设备的水平,而这些都是在不断的提高员工能力上才能得以解决的。
四、讨论
火力电厂自动化控制在当前的实施方面取得了良好的效果,并得到了普及,但是,依旧有很多的问题在普及中存在,一方面,对于自动化发展水平来看,其控制技术已经达到了很高的水平,但是,其中的一些不足也渐渐暴露,体系中,自动控制技术的网络化、智能化以及数字上面存在纰漏,对于传感器、变送器、PT、CT、仪表的稳定精确性方面,还存在着很大的差异。
例如:对于当前的自动化体系来说,应该加强其网络的链接、网络协议、标准术语等方面的管理,争取做到网络一体化,在保证信息安全的前提下,使信息交流更加通畅。同时,随着数字化技术的加强,技术设备对于数字化的要求也越来越高,数字化的高低,也直接决定了,管理是否能够更好更到位。因此,做好智能化的要求,切实做到优化控制系统,在设计、安装、调试、运行方面,企业应不断改进机组和相关系统、设备的运行方式,开发出更加适应发电生产过程,改善管理运营手段,在优化设备的同时,优化管理方式,用更为优化的运算模型来引导控制过程,从而更好的促进节能减排。
总之,火力电厂自动化控制是一项有利于火电厂以及电力事业发展的大事,其总体的优越性将使得电力企业在其管理下取得巨大的进步。大型火电厂全厂辅助系统有输煤系统、除灰系统、除渣系统、补给水系统、反渗透系统、凝结水系统、废水处理系统、净化站、加药采样系统、制氢系统、燃油泵房、循环水泵房、空压机房、综合泵房、电除尘系统、烟气脱硫系统等几十个,要求自动化监控的监控点的设置数量和组织也要适合工艺系统的设计和当前运行和管理的水平,在此基础上,做好管理方式的合理性以及多样性,对于火力电厂自动化控制也是一个不小的进步。比如,安全管理也是火电厂自动化管理的一部分,实现电气自动开票系统,对设备缺陷管理等不安全现象进行分类分级,做好分析归纳整理等,一方面,可以使管理者更加安全放心,另一方面还可以为工作人员提供科学分析和宝贵的统计概率数据,在遇到异常现象或突发事件的时候能够及早的发现问题,正确诊断,提供指导,快速处理,保护设备免受损失,保护人员免受伤害。


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