火電廠自動化的發(fā)展趨勢

劉偉哲

(大唐七臺河發(fā)電有限責(zé)任公司,黑龍江七臺河 154600)

火電廠自動化的發(fā)展趨勢

劉偉哲

(大唐七臺河發(fā)電有限責(zé)任公司,黑龍江七臺河 154600)

目前我國火電廠自動化技術(shù)發(fā)展迅速,本文首先介紹了火電廠自動化概念及其意義,闡述了火電廠自動化經(jīng)歷的三個發(fā)展階段,詳細(xì)分析了我國火電廠自動化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,最后給出了我國火電廠自動化的發(fā)展趨勢。

火電廠 自動化 發(fā)展 趨勢

近年來,隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,火電廠自動化技術(shù)在我國取得了十足的進步[1]。所謂的火電廠自動化技術(shù)是指在熱力發(fā)電的過程中應(yīng)用檢測技術(shù)和控制方法對整個發(fā)電過程進行的檢測和控制。全球正在進入高科技飛速發(fā)展的信息時代,我國的市場經(jīng)濟實力也在不斷地增強,這將為火電廠自動化技術(shù)的快速發(fā)展提供有力的保障[2]。國家正在投入大量的資金和技術(shù)支持,我國的火電廠自動化技術(shù)正在不斷的完善和創(chuàng)新,所以大力發(fā)展火電廠自動化技術(shù)將具有重要的現(xiàn)實意義。

1 火電廠自動化的發(fā)展階段

火電廠自動化的發(fā)展階段可以劃分為三個階段:

20世紀(jì)90年代初期是火電廠自動化發(fā)展的第一階段,在火電廠自動化發(fā)展的初始階段廣泛的引入了分散控制系統(tǒng)DCS。分散控制系統(tǒng)DCS在80年代就已經(jīng)在國外廣泛運用了,那時國內(nèi)還處于對分散控制系統(tǒng)DCS進行測試的階段。后來經(jīng)過我國能源部工程師的研究和論證,證明了分散控制系統(tǒng)DCS是一套成熟的控制方法,可以廣泛的運用到國內(nèi)的火電廠[3]。分散控制系統(tǒng)DCS在應(yīng)用到火電廠后,其控制系統(tǒng)也隨著國內(nèi)的科技創(chuàng)新得到了不斷地完善和優(yōu)化。

20世紀(jì)90年代中期是火電廠自動化發(fā)展的第二階段,火電廠自動化技術(shù)走向不斷成熟和完善,不斷提高的火電廠自動化技術(shù),代表著我國火電廠的自動化水平越來越高,主要表現(xiàn)在4個方面:①完善的信息系統(tǒng),包括爐膛監(jiān)控安全系統(tǒng)(FSSS)、控制模擬量系統(tǒng)(MCS)、控制順序系統(tǒng)(SCS)和采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)(DAS)。由于科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,以上監(jiān)控系統(tǒng)得到不斷的完善,實現(xiàn)了高精度、高水平的性能要求,并且火電單元機組以分散控制系統(tǒng)為中心的人機界面。②火電廠單元機組的控制系統(tǒng)(DEH)同一使用了分散控制系統(tǒng),實現(xiàn)了真正意義上的一體化。③實現(xiàn)了火電廠單元機組控制系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)控制,研發(fā)出新的火電廠單元機組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),而且在火電廠單元機組分散控制系統(tǒng)中引入了發(fā)變組和廠用電控制(SCSG/A)。④對火電廠單元機組中的自動化技術(shù)進行升級和革新,實現(xiàn)了分散控制系統(tǒng)在火電廠單元機組中的 全面應(yīng)用 。同時,我國的火電廠自動化技術(shù)已經(jīng)走向了國際的先進控制水平[4]。

20世紀(jì)90年代后期是火電廠自動化發(fā)展的第三階段,創(chuàng)新了我國火電廠自動化技術(shù)的設(shè)計思路。我國的火電廠自動化水平在經(jīng)過初期和中期的發(fā)展、完善,雖然已經(jīng)基本到達了同期國際上的技術(shù)水平,但還是存在需要改善的問題。

2 火電廠熱工自動化

火電廠熱工自動化技術(shù)包括制粉系統(tǒng)、單元機組、循環(huán)水處理系統(tǒng)等輔助設(shè)備的自動化技術(shù),單元機組自動化為火電廠自動化的最重要部分。國際上,通常采用通過網(wǎng)絡(luò)將火電廠各部分集中在一個統(tǒng)一的集中控制室。我國目前采用的方法是部分集中控制方案,即將火電廠劃分為煤、灰、水三部分,然后設(shè)立三個監(jiān)控點。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,火電廠自動化水平得到了不斷的提高,火電廠的自動化控制已經(jīng)發(fā)展為信息網(wǎng)絡(luò)化的時代,包括廠級控制系統(tǒng)PSCS、廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS、管理信息系統(tǒng)MIS、分散控制系統(tǒng)DCS、網(wǎng)站監(jiān)控系統(tǒng)以及輔助車間監(jiān)控系統(tǒng)。這些網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)完善了火電廠的經(jīng)濟運行水平,降低發(fā)電成本,提高了競價上網(wǎng)的優(yōu)勢。

現(xiàn)場總線控制技術(shù)對火電廠自動化起到了簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低成本、提高了廠級實時監(jiān)控系統(tǒng)和廠級信息管理系統(tǒng)的發(fā)展速度,對提高火電廠自動化技術(shù)具有強大的優(yōu)越性。

為了實現(xiàn)電網(wǎng)安全運行和經(jīng)濟效益,就必須要求火電廠單元機組有嚴(yán)格的調(diào)峰和調(diào)頻要求,火電廠需要最大限度的開發(fā)機組發(fā)電能力,提高效率,減少成本。單元機組自動化技術(shù)具有以下新特點:單元機組控制進一步智能化,控制系統(tǒng)全部由計算機管理,減少控制室面積,控制室面積不超過150m2,單元機組全面實現(xiàn)CRT監(jiān)控;重新安排監(jiān)控系統(tǒng)的物理配置和功能配置原則,監(jiān)控系統(tǒng)采用適度分散物理配置的原則,代替原來的全部集中在統(tǒng)一的控制的配置方法,將控制樓變成小型電子設(shè)備庫,節(jié)約電纜,提高了廠房的合理布局;火電廠單元機組智能化系統(tǒng),完善控制模擬量范圍,進一步智能化控制中心,提高機組安全運行性,采用優(yōu)化控制、計算和分析軟件等。

3 火電廠熱工自動化的發(fā)展

面向未來的火電廠自動化發(fā)展方向是信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化。隨著分散控制技術(shù)的發(fā)展、各種優(yōu)化控制策略的完善、智能檢測儀表的出現(xiàn),不僅在核電、水電和火電的控制系統(tǒng)中應(yīng)用自動化技術(shù),將來將會實現(xiàn)整個發(fā)電廠的統(tǒng)一配置的優(yōu)化,實現(xiàn)電廠設(shè)備一體化的目標(biāo),降低了工作量,全面提高控制系統(tǒng)的安全性、可靠性和魯棒性。

4 結(jié)語

本文闡述了火電廠自動化相關(guān)的概念,以火電廠自動化為重點,闡述了其構(gòu)成、發(fā)展水平、技術(shù)應(yīng)用,對其未來前景進行了展望。總之,為了實現(xiàn)火電廠的安全、高效和智能化的目標(biāo),一定要加強電廠控制系統(tǒng)的信息化的應(yīng)用。未來的火電廠自動化技術(shù)必將走向智能化和一體化。

[1] 丁卉,韓丹丹.火電廠自動控制發(fā)展趨勢及對策[J].北京電力高等專科學(xué)校學(xué)報,2011,(6).

[2] 李子連.火電廠自動化與儀器儀表發(fā)展綜述[J].中國儀器儀表,2006,(11).

[3] 李陽春,夏靜波.火電廠熱工自動化的發(fā)展和展望［J］.電站系統(tǒng)工程,2003,19(6):55～56.

[4] 張東實,李亮.火電廠輸煤自動化的發(fā)展與探討［J］.電氣傳動自動化,2009,31(6):52～54.

劉偉哲(1990—),男,本科,檢修部,大唐七臺河發(fā)電有限責(zé)任公司。