先进控制策略在火电厂热工控制中的应用分析

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:赵福涛
[导读] 摘要:火电厂热工控制具有一定的综合性、专业性、先进性特点,新时期科学技术不断创新,电厂热工控制水平也有所提高,先进控制技术在电厂热工控制中的应用实现了工作效率与整体质量的提升。
        (国家电投集团贵州金元绥阳产业有限公司  贵州省遵义市  563000)
        摘要:火电厂热工控制具有一定的综合性、专业性、先进性特点,新时期科学技术不断创新,电厂热工控制水平也有所提高,先进控制技术在电厂热工控制中的应用实现了工作效率与整体质量的提升。下面文章就对电厂热工控制下先进控制策略展开探讨。
        关键词:先进控制;控制策略;热工控制;电厂热工
        引言
        在火力发电厂正常运行过程中,热工自动化技术发挥着十分重要的作用,可以使得火力发电厂向着更加智能化的方向发展,也是火力发电厂真正实现自动化控制的重要标志。热工自动化技术不仅可以提升火力发电厂的工作效率,而且还可以保障电能供应的质量,从而使得火力发电厂获得更多的经济收入,促进火力发电厂的长久发展。因此,火力发电厂对热工自动化技术提出更高的需求。
        1火电厂热工自动化概述
        火电厂热工自动化是指在没人参与的情况下,利用自动化控制理论、计算机控制理论和有关控制装置对火电厂的机器设备进行有效控制,且确保系统运行的稳定性、安全性和高效性。火电厂热工自动化系统包括辅助设备自动化和主机自动化两部分,每个模块均由自动控制与测量、信息采集与处理、系统保护、系统自动报警等若干个自动化模块组成。火电厂热工自动化系统可自动调节生产设备参数,控制自动化生产设备的运行顺序,完成系统的安全检测与控制。火电厂利用热工自动化技术不但能大大提高设备运行的效率和可靠性,还能有效节约生产成本,确保设备运行安全。
        2火电厂热工自动化控制系统所具有的作用分析
        首先,扩展管理信息系统。针对自动化控制系统而言,多指的是基于计算机原理,借助各种实用的辅助手段,全程监控设备运作,也就是构建更加优质、全面的管理信息系统。比如DCS,其便是一个比较成功且实用的架构模式,其在实际运作中,主要选用了先进的分布式控制系统,也就是说,其自身不仅有DCS控制器,而且还运用了PCL控制器,因而能够推动系统自主扩展,强化可利用形式与范围。其次,对积累高级算法模块有利。在动化技术的整个发展体系中,系统已经积累了许多先进且实用的高级算法模块,比如ZT600系统,其所囊括的设计模块,可以针对所发现的故障,进行自我维修与报警;此外,其还与计算机相连接,可以实现信息互通与共享,这有助于生产效率与质量的提升。
        3先进控制策略在火电厂热工控制中的应用分析
        3.1热工测量技术
        第一,温度检测。在温度检测过程中,热工自动化检测系统中最为重要的设备是传感器。因此,在实际温度检测时,应要遵循热工检测相关标准制度,从而保障检测数据的真实有效性。如果为125MW和小于125MW的机组,可以使用DDZ-2传感器进行温度检测;如果大于300MW的机组可以采用热电偶亦或者热电阻的方式进行温度检测。第二,流量检测。流量检测根据差压原理为前提,采用标准节流件亦或者其他设备,保障流量检测结果的真实性,同时也在一定程度上可以达到自动化技术良好的应用效果,有效防止火力发电厂运作中各种安全隐患的发生。第三,压力检测。火力发电厂中应用热工自动化技术对压力检测时,应要采用合理的传感器,并要根据相关标准制度,合理的应用热工检测,从而能够快速检测压力结果,促进火力发电厂的正常运作。
        3.2 变频控制技术
        火力发电厂引用变频器可有效提升节能效果,而投资购买变频器设备会花费大量资金,尤其是高压变频器,价格更是不菲。与此同时,还要为其设置专用机房,在使用过程中,还要考虑到高次谐波对周围信号的干扰。因此,火电厂在引进变频器之前,应先确定哪些辅机适宜使用变频控制技术,不但要进行相应的可行性分析,还要编制行业性技术规范。如果辅机以额定负荷运行或转速调节范围不大,在使用变频器前要对该类辅机进行经济技术分析。在确定变频方式时,要对变频器的控制方式和电压等级进行综合考虑。


        3.3PLC控制技术
        在实际的应用过程中,PLC系统和仪表之间的操作方式并不相同,PLC控制系统主要是通过自动化的方法来进行控制,而仪表则需要采用手动操作的方法来进行控制。同时,因为系统中的很多因素都会对PLC系统的运行造成影响,进而使其发生故障,而在PLC控制系统发生故障时,通过对具体的故障分析,并依据不同故障对于PLC控制系统产生的破坏程度,该火电厂将其按照轻度故障和重度故障这两种类型进行划分。在处理轻度故障时,PLC控制系统会自动在人机交互屏幕上显示出相应的故障,并提示操作人员进行故障的处理。在处理重度故障时,PLC控制系统就会实现仪表的自动切换,并发出报警,以提示操作人员有重度故障发生,直到操作人员彻底排除了故障,PLC控制系统才可以继续进行正常的工作。在处理重度故障时,操作人员可以通过PLC控制系统的自行诊断方法以及梯形编程功能来进行故障的处理。
        3.4智能控制技术
        智能控制技术主要涉及模糊控制、专家控制以及神经控制三大方法。首先,模糊控制遵循的是模糊语言及规则,它是通过应用模糊控制器进行工作的,通过描述被控制对象的模糊型系统的各项指标而实现智能控制的效果。模糊控制是以取消人对系统的控制作为应用原理,因而对使用这一技术的人员的专业素养有着较高的要求。其次,专家控制,顾名思义就是控制技术与专家理论技术的糅合,通过模仿专家实现系统控制,但并不是盲目的模仿,而是根据需要智能选择专家理论技术。使用这个方法,需要负荷处理与控制能力具有较高的灵活性,对人的模拟能力要求以及系统的运行可靠性要求较高。神经控制则是针对需要精确描述比较复杂的对象而建立一个神经网络的模型,并对故障进行推理和诊断,从而实现智能控制的目的。因此,要达成这种方法的最佳使用效果,最为重要的一步是建模。只有建立好合适的模型,才能最大化地发挥其功能。
        4提高火电厂热工控制的有效措施
        4.1提升火电厂热工控制系统整体的自动化水平
        要积极将中控技术平台、大型计算机、专业软件引入到热工控制系统之中,提升整个热工控制系统的科学性,确保热工控制系统在电力生产上的适应性和稳定性。同时必须着眼市场经济和电力需要发展的特点,通过自动化技术和高新科技的应用实现热工控制系统整体上的创新,开辟运行、维护、管理热工控制系统的新机制和新方法,确保热工控制系统为火电厂的电力生产发挥出更大的价值和更广泛的功能。在提升热工控制系统整体自动化水平的过程中要注意兼容和优化相结合的策略,要立足于现有热工控制系统的基本结构,通过技术改造和更新在传统控制体系中增设功能结构和控制节点,提出优化热工控制系统的设计方案,以此来确保整个热工控制系统的稳定性和连续性,进而更好地开发出热工控制系统的新功能和新模式。
        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,将先进的控制策略应用到火电厂的热工控制中,不仅可以让火电厂的生产实现全面的自动化控制,显著降低火电厂之中的人力资源浪费情况,也可以让热工控制系统的工作效率与工作质量达到提升效果。
        参考文献:
        [1]王晋杰.浅谈火力发电厂中的热工自动化技术[J].工程建设与设计,2018(12):83-84.
        [2]赵国栋.火力发电厂中热工自动化技术的研究[J].绿色环保建材,2017(01):195.
        [3]张磊.火力发电厂中热工自动化技术的研究[J].山东工业技术,2016(20):166.
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