王磊 陳永生
摘要:隨著社會用電的規(guī)?;l(fā)展,電廠中落實了熱工自動化技術的應用,維護電廠運營的穩(wěn)定性,消除電廠中潛在的安全隱患。電廠運行中的熱工自動化技術,深化了控制、智能等理論思想,推進了電廠的自動化發(fā)展,體現(xiàn)了現(xiàn)代電廠發(fā)展的積極性。文章以電廠為研究背景,分析了熱工自動化技術的應用及未來發(fā)展的趨勢。
關鍵詞:電廠;熱工自動化技術;電力事業(yè);用電質(zhì)量;分散控制系統(tǒng);監(jiān)控管理系統(tǒng) 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM621 文章編號:1009-2374(2015)28-0063-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.030
電廠是電力事業(yè)的核心結構,其對技術的要求比較高,目的是提高電廠運行的經(jīng)濟效益,維護社會的用電質(zhì)量。熱工自動化技術可以應用到電廠的多個模塊中,全面輔助電廠的運行,通過熱工自動化技術,加強電廠運行的控制力度。熱工自動化技術的實踐性比較高,而且其在電廠中具有很大的發(fā)展?jié)摿?,為電廠運營提供可靠的技術支持。
1 電廠熱工自動化技術的構成
電廠中的熱工自動化技術主要由兩個部分構成,分別是分散控制系統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng),結合某電廠中對熱工自動化技術的應用,重點分析兩項構成技術。
1.1 分散控制系統(tǒng)
分散控制系統(tǒng)主要應用在局域網(wǎng)中,電廠處于局域的環(huán)境中,分散控制系統(tǒng)利用計算機,管控熱工自動化技術的應用,實現(xiàn)多樣化的功能。電廠的局域網(wǎng)相當于數(shù)據(jù)的控制端口,主動處理電廠中運行機組的數(shù)據(jù)。目前,熱工自動化技術中的分散控制系統(tǒng)在火電廠中比較常用,表明分散控制系統(tǒng)的可發(fā)展性。
1.2 監(jiān)控管理系統(tǒng)
監(jiān)控管理系統(tǒng)的核心是電廠熱工自動化技術中的DCS,確保DCS能夠準確地完成數(shù)據(jù)交換。DCS在熱工自動化中負責數(shù)據(jù)的處理,如采集、存儲等,利用監(jiān)控管理系統(tǒng),可以規(guī)范DCS的運行。監(jiān)控管理系統(tǒng)中,使用的是比較先進的管理軟件,根據(jù)DCS的運行狀態(tài),隨時調(diào)用運行軟件,提供所需的功能。熱工自動化技術中的DCS模塊并沒有達到成熟的狀態(tài),所以監(jiān)控管理系統(tǒng)的運行還不完善,部分管理功能還沒有實現(xiàn),熱工自動化技術構成中的監(jiān)控管理還存在很大的發(fā)展空間。
2 電廠熱工自動化技術的應用
熱工自動化技術在電廠中的應用,改進了電廠傳統(tǒng)的運行方式,具有實踐性的應用特點。重點分析熱工自動化技術的應用,如下:
2.1 DCS應用
DCS在電廠中,改進系統(tǒng)的連接方式,減少了接口的使用量,最主要的是提高電廠的運行效率,降低了電廠的維護量。DCS能夠直接控制電廠的編程,借助計算機網(wǎng)絡傳輸控制信息,既可以檢測電廠系統(tǒng)的運行狀態(tài),又可以提供操作的控制指令,實現(xiàn)分布式的控制應用。DCS是熱工自動化技術的典型代表,其可檢測電廠的整個發(fā)電系統(tǒng),合理控制設備的運行。DCS在電廠中,朝向一體化的方向進步,取消了冗余系統(tǒng),加快了信息傳輸?shù)乃俣龋纱诉€能提高DCS系統(tǒng)本身的性能,滿足電廠高效發(fā)展的需求。
2.2 輔助系統(tǒng)中的應用
電廠項目的規(guī)模較大,包含復雜的模塊,為了保障電廠的穩(wěn)定性,需要配備大量的物資,特別是輔助系統(tǒng)的建設,保障電廠的正常運行。輔助系統(tǒng)的消耗比較大,電廠將熱工自動化技術應用到輔助系統(tǒng)內(nèi),用于管控輔助系統(tǒng)的消耗。例如:某電廠中,統(tǒng)計2年內(nèi)電廠的消耗,其中輔助系統(tǒng)的消耗占比高達50%,加重了電廠運行的成本負擔,該電廠采取熱工自動化技術應用,提高輔助系統(tǒng)自動化的控制能力,熱工自動化技術可以取代部分人工操作,轉(zhuǎn)型為機器操作,促進輔助系統(tǒng)的自動化發(fā)展,降低了輔助系統(tǒng)中的物資投入,熱工自動化技術投運半年內(nèi),成本投資下降了13.8%,表明熱工自動化技術具有節(jié)能、降耗的作用。
2.3 熱工自動控制應用
電廠建設的規(guī)模不斷擴大,對熱工自動技術的要求越來越高,強調(diào)了熱工自動控制的實踐意義。以某火電廠為例,分析熱工自動控制的應用。該火電廠的裝機容量非常大,要求熱工自動控制必須達到相關的精度,便于提供穩(wěn)定性的技術控制。該火電廠根據(jù)熱工自動控制的要求,融入計算機技術和相關理論,加強熱工自動化的控制力度。該火電廠熱工自動化控制中,使用的是PID控制技術,在此基礎上引入模糊控制,配合PID控制技術的應用,PID控制技術在該火電廠內(nèi),既可以控制復雜的過程參數(shù),如耦合、時變,又可以發(fā)揮模糊控制的優(yōu)勢,解決參數(shù)處理中的缺陷問題,促使該火電廠的熱工自動控制能夠進入到高精度的裝量,維護火電廠的穩(wěn)定運行。
2.4 過程控制中的應用
過程控制是指熱工自動化技術在電廠生產(chǎn)過程中的應用。電廠生產(chǎn)過程中,需要準確地控制溫度、壓力等多項過程因素,所以采用熱工自動化中的智能控制技術,同時控制多項過程因素,實現(xiàn)過程的優(yōu)化控制。因為電廠生產(chǎn)過程中,很容易出現(xiàn)資源消耗,增加電廠運行的負擔,而熱工自動化技術對生產(chǎn)過程的控制具有智能化的特點,減輕過程控制的壓力,按照電廠運行狀態(tài)的需求,分配熱工自動化技術在過程控制中的應用,使用狀態(tài)預測的方法,智能管理電廠生產(chǎn)過程,保障電廠的生產(chǎn)效益。
3 電廠熱工自動化技術的發(fā)展
熱工自動化技術是電廠運營中的主要技術,全面維護電廠的運行效率,提供有效的控制方式,進而促進電廠朝向智能化、自動化的方向發(fā)展。根據(jù)熱工自動化技術在電廠中的應用,分析熱工自動化技術的未來發(fā)展。
3.1 自律分布式發(fā)展
自律分布式系統(tǒng)是電廠熱工自動化技術的發(fā)展趨勢,此類系統(tǒng)可以實現(xiàn)協(xié)調(diào)與控制的同步進行,有目的地控制電廠的運行。自律分布式應用能夠根據(jù)電廠的運行狀態(tài),自主調(diào)節(jié)熱工自動化技術的工作任務,提升電廠的運行水平。由于自律分布式系統(tǒng)的控制難度大,影響了電廠信息的交互,所以自律分布式系統(tǒng)在電廠熱工自動化技術中,仍舊處于研究和待發(fā)展的狀態(tài)。
3.2 引入過程控制儀表
電廠熱工自動化技術對儀表提出了新的要求,利用過程控制儀表取代傳統(tǒng)儀表,促使電廠儀表具備智能執(zhí)行的特點。過程控制儀表應用到智能設備中,按照電廠熱工自動化技術過程控制的狀態(tài),先設計過程控制儀表的應用理論,再安排實踐應用。過程控制儀表自身的優(yōu)點明顯,廢棄后不會造成任何污染,而且具有高效的使用標準,所以熱工自動化技術在未來發(fā)展中,重點研究過程控制儀表,促使其投入到電廠熱工自動化技術中。
3.3 支援系統(tǒng)的運行
支援系統(tǒng)的應用發(fā)展目的是輔助熱工自動化技術監(jiān)控電廠運行,在保障電廠運行效率的同時,緩解電廠的運行壓力,解決電廠機組中的運行與安全問題,強化熱工自動化技術評估與判斷的能力。
4 結語
熱工自動化技術在電廠中的應用,降低了電廠的投資成本,提供了準確的控制方法,加快了電廠的發(fā)展速度。熱工自動化技術的應用優(yōu)勢較為明顯,其在電廠中具有良好的發(fā)展條件,綜合提高電廠的運行能力。根據(jù)電廠運行的需求,推進熱工自動化技術的發(fā)展,規(guī)范熱工自動化技術在未來電廠運營中的應用,最大化地提高電廠的經(jīng)濟效益。
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作者簡介:王磊(1983-),男,安徽淮北人,機械工業(yè)第一設計研究院工程師,碩士,研究方向:工程設計。
(責任編輯:陳 倩)