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        火電廠熱工自動控制可靠性分析

        2021-04-03 14:17:04付雪佳
        中國設(shè)備工程 2021年21期
        關(guān)鍵詞:熱工火電火電廠

        付雪佳

        (國電電力發(fā)展股份有限公司邯鄲熱電廠,河北 邯鄲 056004)

        隨著時代的進步和發(fā)展,電能已經(jīng)成為了人們的生活必需品,電能也成為了經(jīng)濟建設(shè)的重要領(lǐng)域,對推動經(jīng)濟發(fā)展起到了重要的作用。近年來,我國的火電工業(yè)正在逐步的發(fā)展,其發(fā)展速度有了質(zhì)的飛躍,大容量的火力發(fā)電機構(gòu)成了一個大型的發(fā)電機組網(wǎng),火電廠的熱工自動控制也成為了電網(wǎng)的一大骨干機組,它的運行安全性和可靠性都對人們的安全以及電能的質(zhì)量產(chǎn)生影響,傳統(tǒng)的熱控系統(tǒng)已遠遠不能滿足智能電網(wǎng)的要求。采用自動控制系統(tǒng),是解決熱工控制不確定性的最佳途徑。本文介紹了熱工自動控制的運行環(huán)境,并分析了熱工自動控制的可靠性。

        1 火電廠自動控制系統(tǒng)含義

        據(jù)觀察熱工自動控制系統(tǒng)是整個火力發(fā)電廠的核心部分,對火電廠的運行起到了關(guān)鍵性的作用,它是控制火電廠大型設(shè)備運行的重要環(huán)節(jié)。主要由鍋爐燃油量、汽包水位、過熱汽溫、再熱汽溫的協(xié)調(diào)控制所組成。另外,大部分的控制系統(tǒng)還包括送風控制系統(tǒng)、引風控制系統(tǒng)等,隨著科技的發(fā)展、電氣的興起,電能已經(jīng)充分深入到人們的生活中,且人們對電能的要求也越來越高。熱工的自動控制系統(tǒng)也正在開始向高速智能化、集成化方向穩(wěn)步發(fā)展。火電廠的可靠性也成為了人們所關(guān)注的發(fā)展點,熱工的自動控制系統(tǒng),由許多部分組成。要想保障其可靠性是一項非常具有技術(shù)性的工作。首先,要確?;痣姀S各大設(shè)備使用,還要保障各個設(shè)備能夠正常使用,并且還要定期對各大機械設(shè)備進行測試和維修。其次,熱工工作人員要有極強的實際操作技術(shù)以及專業(yè)熱工知識,并且還能夠深刻了解到主要設(shè)備的工作原理,能夠及其準確且快速地找到問題所在,保障再出現(xiàn)問題的時候能夠第一時間對設(shè)備進行維修。最后,還要對整個自動控制系統(tǒng)做出一定的計劃或者是嚴格的制度,這樣就能對所有機械設(shè)備的運行進行實時監(jiān)控管理,從而確保在發(fā)現(xiàn)問題后,第一時間處理和保證熱工自控系統(tǒng)的可靠運行,火電廠的自動控制系統(tǒng)在火電廠的運行中起到了決定性的作用。

        2 火電廠熱工自動控制的組成

        火電廠的熱工自動控制系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成,包括集散控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這與硬件的組成不同,硬件主要是按功能劃分的。其組成如下:

        (1)分散控制系統(tǒng),這個系統(tǒng)一般會應(yīng)用在很多火電廠中。這是自動控制系統(tǒng)的主要運行系統(tǒng)。在每一個單元中,都有自己的分散控制系統(tǒng)。每2臺機組之間的數(shù)據(jù)線通常都會通過網(wǎng)橋接入電廠公網(wǎng)系統(tǒng),例如,為了保證油泵房、空壓機房的安全,操作員監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)可以設(shè)置在公網(wǎng)的一個節(jié)點上,也可以通過機組操作員站實現(xiàn)對公網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控。機組操作員站應(yīng)盡可能配備DCS和DCH操作員站,并設(shè)置安全停機和停機操作按鈕,以防在不允許設(shè)置時控制中心倒塌。必須提供后備控制手段,確保DCS故障時鍋爐安全停爐。

        (2)輔助系統(tǒng)。人機輔助切換系統(tǒng)主要由PLC組成。每一個輔助系統(tǒng)都是以不同形式存在。輔助系統(tǒng)一般都屬于監(jiān)控忙角區(qū)。實時和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的主要區(qū)域一般會分為以下幾個部分:第一部分是監(jiān)控整個運行系統(tǒng)的運行狀況,另一個部分就是對整個信息數(shù)據(jù)進行保存和監(jiān)控,保障在運行環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題能夠及時發(fā)現(xiàn)。實際的監(jiān)控和整個系統(tǒng)相協(xié)調(diào),實現(xiàn)整個系統(tǒng)實際的信息傳輸,以及相互交換傳輸運行數(shù)據(jù),這是這個系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分,其首要的任務(wù)就是數(shù)據(jù)的傳送,即傳輸通道主要由數(shù)字進行傳播,實現(xiàn)視頻的監(jiān)控。

        (3)監(jiān)控系統(tǒng)。遠程監(jiān)控就是火電廠自動化控制技術(shù)在火電工程中的運用,必須突出自動化的特點。在設(shè)計自動化的過程中,首先要注意監(jiān)控的方式,遠程監(jiān)控是目前自動化領(lǐng)域非常常用的一種設(shè)計理念。進行遠程監(jiān)控時,具有嚴格的監(jiān)控范圍。雖然有著極強的針對作用,但是卻有著局限性。這種局限性的范圍比較小,不適合大型設(shè)備。隨著火電自動化技術(shù)的不斷發(fā)展,設(shè)備將越來越先進。顯然,這種遠程監(jiān)控具有很強的局限性,不適合目前大型火電設(shè)備,也可能影響通信速度。因此,雖然安裝監(jiān)視器可以節(jié)約成本,但并不適合火電自動化技術(shù)產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展。

        首先,集中式就是集中監(jiān)控的重要設(shè)計點。由于其中復雜的操作關(guān)系,來對運行設(shè)備進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。更加便于在第一時間得之問題并且進行維護事實上,在火電廠運行過程中集中監(jiān)控是一項非常重要的技術(shù)。據(jù)了解,集中監(jiān)控的設(shè)計是不受到控制站所影響的,其中所有的設(shè)備功能都是隨著設(shè)計的理念增長而增加,但也有些負面的設(shè)計會會影響到工作的速度。另外集中控制的設(shè)計理念主要是把火電設(shè)備中存在的功能都結(jié)合在一起,這必然會增加主機的任務(wù)。隨著任務(wù)的不斷增加,需要增加電纜的數(shù)量,從而增加企業(yè)的投資成本。再次,集中監(jiān)控會導致隔離開關(guān)上輔助點線短路。一旦發(fā)生短路,火電設(shè)備就不能正常工作,增加了檢修費用。如果設(shè)備集中在一個處理器上,各種布線復雜,難以纏繞,容易引起故障。

        3 火電廠熱工自動控制可靠性分析

        3.1 單元機組智能化

        智能控制系統(tǒng)是主流控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。機組廣泛采用集散控制系統(tǒng),大大提高了機組的監(jiān)控能力。然而,目前分布式控制系統(tǒng)的智能化程度還比較低,近年來隨著計算機控制技術(shù)的發(fā)展和一些單片機的使用,各種智能控制系統(tǒng)層出不窮。單位自動化、智能化程度進一步提高,智能儀表和軟件的應(yīng)用將成為智能電站的關(guān)鍵。

        3.2 過程優(yōu)化

        在過去的發(fā)展過程中,很多的設(shè)備運行系統(tǒng)都會出現(xiàn)問題,這些問題大部分都和設(shè)備的軟件有關(guān),還有一部分的模擬控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)范圍和質(zhì)量的指標也會隨著遞減。優(yōu)化火電廠的遠程控制技術(shù)是目前企業(yè)發(fā)展的重要目標。據(jù)了解,火電廠行業(yè)逐漸朝著市場商品化的方向進行發(fā)展。在各個行業(yè)日益競爭的市場中。這一項的控制系統(tǒng)安全性能比較可靠,也有著較好的發(fā)展效益。例如,火電廠的鍋爐可以通過機械燃燒煤炭來加大火力發(fā)電,在實際的應(yīng)用過程中,火電廠自動控制系統(tǒng)可以直接對鍋爐某個系統(tǒng)燃耗做出命令。機組正常運行的時候,應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)的實際狀況進行配煤和燃燒,防止發(fā)生燃燒惡化導致燃油燃燒。因此要優(yōu)化發(fā)電廠的每一個機械的系統(tǒng)升級。

        3.3 優(yōu)化APS技術(shù),完善系統(tǒng)控制

        合理加強APS技術(shù),強化其應(yīng)用技術(shù)。這一項技術(shù)的運用是火電廠生產(chǎn)管理自動化、程序化的重點技術(shù)。更是熱控系統(tǒng)的重要部分。一定要確保工作人員的操作技術(shù),以此避免系統(tǒng)停止運行帶來的問題,提升熱控系統(tǒng)的性能,制定嚴格的機組檢修模式。當火電廠工作能力增加時,應(yīng)加強儀表校驗,提升系統(tǒng)的自控能力和完善火電廠的熱控技術(shù)。

        3.4 集中配置單元機組

        據(jù)調(diào)查了解電廠的技術(shù)改造一般都是在配置中實現(xiàn),這項技術(shù)通常都會采用監(jiān)控系統(tǒng)去控制電廠的火電設(shè)備,據(jù)了解監(jiān)控系統(tǒng)都是比較昂貴且分散的,隨著時代的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)水平的不斷進步,監(jiān)控室可以對整個火電廠所有的設(shè)備進行監(jiān)督控制。其次隨著經(jīng)濟水平的不斷提升集控室也正在隨之增加,成為了一體化的控制監(jiān)控室,是節(jié)約成本、提高運行效率的重要保障。

        4 結(jié)語

        綜上所述,通過對火電廠熱工自動控制可靠性的研究發(fā)現(xiàn),隨著信息化的發(fā)展、電子設(shè)備的大規(guī)模使用,我國的火電廠也逐漸發(fā)展起來,其中熱工自動控制技術(shù)正在完善和升級,必須要優(yōu)化好單元機組智能化、優(yōu)化APS技術(shù),完善各個系統(tǒng)的控制,確?;痣姀S系統(tǒng)運行的可靠性。

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