摘要:现如今,科学技术的发展越来越好,人们对电能供求量的增多,热工自动化技术被广泛应用于火力发电厂。因此,本文首先对火力发电厂热工自动化技术应用进行分析,其次提出火力发电厂热工自动化改善对策,最后展望热工自动化技术的未来发展趋势,提高工作效率和质量,保障电力生产的安全性,使得火力发电厂获得更多的经济收益,促进火力发电厂的长久发展。
关键词:电力热工;自动化技术;应用现状
引言
电力热工自动化技术是我国研究较早的自动化技术之一,比如我国早期对自动化技术的研究成果就有“蒸汽机离心摆调速装置”、“电厂锅炉给水调节装置”,随着我国高新技术的不断发展以及工业化建设脚步的不断加快,社会企业所需要的电量也在不断增大,这就对我国电力生产提出了更高的要求。
1电力热工自动化技术概述
电厂在发电的过程中会产生大量的电力数据,电力热工自动化技术就能实现对这些数据的监控、测量,然后通过数据处理,保障电力生产的正常运行。目前,无论是采用大机组的大型电厂还是采用小机组的小型电厂,为确保电力的稳定生产,都需要应用电力热工自动化技术来实现自动化改造,进而提升电力生产的效率以及质量。我国电厂自动化主要包括的内容为数据自动检测、模拟量控制、自动监控保护、顺序量控制、自动化综合技术。
2电力热工自动化技术应用现状
2.1电力热工自动化技术的发展
20世纪50年代,社会电量需求量较少,同时受到技术层面的影响,我国电力企业机组容量普遍较小,电厂规模也比较小,所以控制盘的设置并不集中,需要采用“倒班制度”来实现对电力生产的实时监控。这一阶段,电力生产主要采用“传递函数”对电力生产数据进行描述,所有监控措施都需要认为进行,生产效率较为地下,并且会对周边环境造成较大的影响;20世纪60年代,我国大部分企业都开始使用再热机组,该机组能够将锅炉设备和汽轮机结合起来,所以电力生产效率有了极大幅度的变化。这个时期,我国研究人员已经着手于自动监控技术的应用,计算机技术在也得到了初步的应用,但是当时信息技术并不发达,所以工作人员需要进行细致的设计才能保证机组的正常运行,不过这个阶段的研究以及实践,为电力热工自动化技术的发展奠定了基础;20世纪70年代至上世纪末期,我国在热工自动化技术上的研究投入了大量的人力、财力、物力,从再热机组、自动化监控系统的引入,到DCS系统的应用,我国当时大型电厂机组已经超过了300MW,这些机组几乎都应用了DCS系统。同时,20世纪末期,计算机技术得到了迅猛的发展,计算机控制系统和DCS系统的结合,实现了可视化自动控制,这就为电力生产效率的提高提供了强有力的支撑。DCS和可编制控制器的有机结合,MIS系统的引入,实现了数据的加工以及共享。而后,随着信息技术、电子技术的高速发展,DCS系统的结构也发生了较大变化,DCS系统不仅能够实现单向控制,同时也能够实现一体化控制,这就减少了操作者的控制环节,加快了信息传递效率,DCS系统的安全性、稳定性有了较大程度的提升。目前,我国各个大型电厂在改造发电机组的时必定会考虑DCS系统的应用,但是国外DCS系统有着更为先进的优势,但是国外DCS系统的造价更高,我国DCS系统的成本比较低。
2.2电力热工自动化功能发展
目前,电力热工自动化技术已经可以实现锅炉安全稳定保护,该保护装置能够有效控制炉膛的压力、火焰,监控逻辑运算部件以及控制元件的运作状态,通过数据监控和气包水位形成一个安全保护系统。在集成电路技术高度发达的今天,已经可以实现采用可编程控制器替代传统保护系统的中的固态元件、继电器,进一步提升了高锅炉炉膛的安全性、稳定性。随着电业转换器、电器元件稳定性的不断提高,动力油源也逐渐采用了抗燃油系统,这就极大程度提升了电调系统的可靠性。同时,随着信息技术的不断发展以及信息技术和自动化技术的相互结合,衍生出了以计算机信息技术为依托的数字化电气液压控制系统。
3火力发电厂热工自动化改善对策
3.1应用无线技术
在传统控制系统中,大多数都是采用有线方式进行连接。在网路设备中使用大量的传输线缆,既增加资金消耗,提高控制系统的成本费用,又在一定程度上促使网络结构更加趋于复杂,从而使得后期网络拓宽和更改难度增大。而采用无线技术,建设无线控制网络,不仅可以减少线缆成本费用的支出,而且还可以使得网络结构更加清楚,有效减少后续网络改进和扩宽时间,从而使得热工自动化技术发挥其自身优势。另外,在火力发电厂监督系统中采用无线测量技术,可以大大提高火力发电厂监督系统的监督效率和质量,从而促使热工自动化技术质量提升和应用范围的拓宽。
3.2应用SIS系统
SIS系统与DCS控制系统属于两个不同的系统,属于企业管辖范围内的管理系统,以各个分散的子系统为前提,对诸多子系统进行整合,使得各个子系统能够有效的联系在一起,提高工作效率。这样做的目的是,一是能够促使火力发电厂各个管理系统之间能够有良好的内在联系,实现对各个子系统的有效结合,提高数据的相互传输速度,从而实现资源共享;二是管理工作人员可以通过各个子系统的数据信息,进行全面的分析和总结,可以为高层领导人提出的决策提供强有力的数据支持,保障决策的科学合理性。在活力发电厂中应用热工自动化技术,能够保障设备的正常运作,可以为企业带来更多的经济收益,促进企业的长久发展。
4热工自动化技术的未来发展趋势
4.1智能化火电机组
随着科学技术的快速发展,智能化的DCS系统将会得到更好的发展前景,并且能够促进热工自动化系统更加趋于完善。随着各种智能化仪表设备和智能软件的不断催生,在一定程度上促使智能化的热工自动化技术推动火力发电厂机组的智能化发展,进一步使得火力发电厂各项能力的稳步提升。
4.2应用现场总线系统
传统的DCS系统中的模拟信号应用于热工自动化技术中仍旧存在着诸多的问题。而应用现场总线系统,充分发挥火力发电厂热工自动化技术的重要作用,在一定程度上可以有效减少信号传输过程中存在的问题,提高信号传输的质量和效率,从而保障热工自动化系统安全稳定运作。同时也可以推动机组控制和修养工作的顺利进行,促使火电机组的控制向着智能化方向发展,推动火力发电厂的安全运作,为火力发电厂带来更多的经济收益,促进火力发电厂的稳定发展。
结语
综上所述,电力热工自动化技术有效提升了火力发电的效率,降低了火力发电对周遭环境的影响,提升了火力发电所带来的经济效益。对此,火力发电企业要对该技术给予足够的重视,这样才能促进我国电力行业的可持续发展。
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