劉穎超,張聰一
山東省環(huán)能設(shè)計院有限公司,山東濟南 250100
我們國家的市場經(jīng)濟處于不斷的深入過程當中,電力行業(yè)體制改革、技術(shù)更新的腳步也從未停止,在科技快速更新的時代背景中,電力生產(chǎn)企業(yè)的熱工自動化系統(tǒng)也處于不斷的升級改造當中。因為如果沒有最前沿的技術(shù)做保障,電力生產(chǎn)的安全性就不能得到保障,進而將威脅到國民經(jīng)濟的正常運行與發(fā)展。所謂的熱工自動化,對于電力生產(chǎn)企業(yè)而言,就是通過數(shù)字自動化系統(tǒng)對電力生產(chǎn)所涉及到的數(shù)據(jù)信息以及設(shè)備運行,還有事故報警等環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動無人控制的過程。該系統(tǒng)的構(gòu)建與運用可以有效提高電力生產(chǎn)的安全性,同時還可以節(jié)約大量的人力投入,提高電力生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟成本。
從電力生產(chǎn)企業(yè)開始應(yīng)用分散控制系統(tǒng)之后,對于汽輪發(fā)電機以及安全鍋爐的控制效率得到了切實的提高,但是單元發(fā)電系統(tǒng)的控制方式卻沒有改變,采取的依然是傳統(tǒng)上諸多模擬儀表以及各類開關(guān)按鈕同裝于一個部的控制盤平臺之上,導(dǎo)致控制中心和負責汽輪發(fā)電機與鍋爐控制的分散控制系統(tǒng)工運行時極為不協(xié)調(diào),給電力生產(chǎn)企業(yè)的自動化改造形成了嚴重影響。把分散控制系統(tǒng)歸入電氣設(shè)備控制的控制范圍,可以實現(xiàn)對發(fā)電機組系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)部用電系統(tǒng)的有效控制。國際上的電力生產(chǎn)企業(yè)在將分散控制系統(tǒng)歸入電氣控制范圍的實踐業(yè)已取得一定成效,而且國內(nèi)此類成功經(jīng)驗也已經(jīng)出現(xiàn)過。
在當前的電力生產(chǎn)企業(yè)當中,分散控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使得某個系統(tǒng)點的故障幾乎不會影響到系統(tǒng)整體的運行,而且隨著各種應(yīng)用軟件的不斷完善以及系統(tǒng)硬件的不斷升級,分散控制系統(tǒng)的安全性與可靠性業(yè)已大大提高。可是不可忽視的是,分散控制系統(tǒng)無法成功實現(xiàn)
上位機系統(tǒng)對于電力運行現(xiàn)場各設(shè)備儀表的信息統(tǒng)計、綜合與記錄,導(dǎo)致系統(tǒng)進行控制的時候,范圍受到限制,而且上位機系統(tǒng)無法實現(xiàn)其完整的功能性,因此以實現(xiàn)上位機系統(tǒng)與工作現(xiàn)場設(shè)備實現(xiàn)有效通信為目的,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍逐步擴大。
與此同時,隨著計算機技術(shù)的進一步發(fā)展,人工智能控制技術(shù)逐漸進入了人們的視野。它是一種全新的控制手段,可以在很大程度上解決了無精確數(shù)學(xué)模型對象、大時滯的控制問題。
普通的熱工自動化系統(tǒng)都會包括自檢、控制、報警以及自我保護四個分系統(tǒng)。在進行系統(tǒng)升級發(fā)行的過程中相關(guān)工作人員一定要以系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性為最高目標,需注意以下點。
之所以要對原有電力生產(chǎn)系統(tǒng)進行自動化改造,是為了提高電力生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性以及運營效率。不僅僅是設(shè)備的升級,更要實現(xiàn)煤炭利用率的提高,控制能源消耗量,精減工作人員,實現(xiàn)對于發(fā)電量的自動控制。在進行原有發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)的改造時,應(yīng)當著眼于全局的技術(shù)配合與更新,因為最完善的熱工系統(tǒng)一定包括可控性強的機組高務(wù)以及安全高的自動化系統(tǒng),所以改造時必須注意工作的全面性。
進行熱工自動化系統(tǒng)改造的基礎(chǔ)是元件等設(shè)備的選用,對于已不能滿足使用要求的工作元件以及執(zhí)行系統(tǒng),應(yīng)當予以重視并做到及時更換性能穩(wěn)定的傳感器、開關(guān)儀表、變送器等元器件,防止影響分散控制系統(tǒng)的正常運行。同時,在進行系統(tǒng)自動化改造規(guī)劃時,一定要做到長遠規(guī)劃設(shè)計,盡量減少重復(fù)改造的可能性。不管是設(shè)備型號選擇方面,還是系統(tǒng)功能實現(xiàn)方面,都應(yīng)在長遠考量的基礎(chǔ)上,進行合理設(shè)計。如果當前技術(shù)水平不足或者企業(yè)發(fā)行經(jīng)費有限而導(dǎo)致部分系統(tǒng)功能無法實現(xiàn)的情況下,可以采取分期改造的方案,前提是在進行分散控制系統(tǒng)的設(shè)備選擇時須保留足夠的可擴展空間,充分考慮系統(tǒng)本身的開放性,方便與其它控制系統(tǒng)的連接。
熱工自動化系統(tǒng)的改造工作牽涉專業(yè)多、單位廣,具有明顯的復(fù)雜性,相關(guān)工作人員在進行系統(tǒng)的設(shè)計時,要做到慎重選擇設(shè)備供應(yīng)商。因為設(shè)備質(zhì)量是熱工自動化改造成功實現(xiàn)的重要因素。采選系統(tǒng)配件時,必須在保證質(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上,以公開招標的招商方式進行供應(yīng)商挑選,所選設(shè)備供應(yīng)企業(yè)要有合法的資格證明、完備的設(shè)備質(zhì)量保證機制、成熟的設(shè)計水平以及供貨實力以及較為穩(wěn)定的生產(chǎn)售后團隊。在工作人員對于所需控制元件的制造商及其生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量情況了解不足的情況下,可以考慮與專業(yè)的咨詢機構(gòu)進行合作,通過有針對性的調(diào)查,優(yōu)先選擇性能最優(yōu)的產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),如果可能的話最好考慮國內(nèi)廠家,在控制造價的同時,還方便設(shè)備的供應(yīng)以及售后維護工作的進行。
在熱工自動化系統(tǒng)改造工作完成之后,需要對新改造成的機組進行一段時間的試驗,其調(diào)試時間最好在半年左右,以求保證改造工作的實際效果。
電力生產(chǎn)企業(yè)的熱工自動化工程是在電力生產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展不逐步積累開展的,隨著自動化技術(shù)以及設(shè)備創(chuàng)新的不斷發(fā)展,國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)也達到了一定的高度,為國家的電力生產(chǎn)事業(yè)提供了有效保障,當前電力生產(chǎn)行業(yè)中進一步推行的技術(shù)改革使得熱工自動化系統(tǒng)很到了極大優(yōu)化。熱工自動化控制系統(tǒng)的運行范圍、結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場總線、以及管理平臺和實時監(jiān)控體系都為自動化技術(shù)改造拓展了更大的新的空間,我們有理由相信,在新時期內(nèi),電力生產(chǎn)企業(yè)的自動化技術(shù)將越來越完善,國內(nèi)電力事業(yè)的安全性、穩(wěn)定性將進一步提高。
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