淺談火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)

李志丹莫 凡

（1.身份證號(hào)：410381198210297314 2.身份證號(hào)：410521198601100077）

淺談火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)

李志丹1莫 凡2

（1.身份證號(hào)：410381198210297314 2.身份證號(hào)：410521198601100077）

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，火力發(fā)電廠的熱工自動(dòng)化技術(shù)也隨之迅速發(fā)展。本文介紹了火電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的概念和自動(dòng)化控制。并分析了熱工自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀及其進(jìn)步，找出了其發(fā)展方向。

熱工自動(dòng)化技術(shù)；現(xiàn)狀；進(jìn)步；發(fā)展方向

1 火電廠熱工自動(dòng)化簡(jiǎn)介

火電廠熱工自動(dòng)化是采用并通過(guò)各種自動(dòng)化儀表和裝置（包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）對(duì)火力發(fā)電廠的熱力生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行開(kāi)環(huán)的和（或）閉環(huán)的監(jiān)視控制，使之安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的技術(shù)。參數(shù)在火電廠熱力過(guò)程的測(cè)量、信息處理、自動(dòng)控制、自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)保護(hù)等在不用人員直接參與的狀況下，僅僅通過(guò)自動(dòng)化儀表和自動(dòng)控制裝置來(lái)完成，這就是所謂的火電廠熱工自動(dòng)化。

2 火電廠熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀及進(jìn)步

2.1 現(xiàn)狀

在我國(guó)300MW以上的火電機(jī)組，較多采用的是DCS，其在運(yùn)行上主要具備安全性和經(jīng)濟(jì)性。基于PC和DCS的出現(xiàn)，并且基于WINDOWS平臺(tái)的可視化軟件，在極大程度上有利于運(yùn)行人員進(jìn)行有效的操作。此外，由于DCS和PLC之間的界限日益模糊，這也使得許多的PLC都帶有通訊接口，這樣就有利于DCS的連入。在信息化的管理中，可以將DCS中所運(yùn)行的參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)一起送入到全廠的MIS系統(tǒng)中去，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的二次加工和共享。

2.2 進(jìn)步

①電氣控制正納入DCS。近兩年，隨著火電廠逐漸采用分散的控制系統(tǒng)DCS以后，使得汽輪機(jī)和鍋爐的控制水平也得到了有效的提高。②新的控制和保護(hù)策略。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代的控制方法，可以在一定程度上盡快減少依靠和建立被控對(duì)象的模型，可以由控制系統(tǒng)來(lái)有效的調(diào)節(jié)參數(shù)從而達(dá)到較好的控制效果。利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，不僅可以準(zhǔn)確檢測(cè)出系統(tǒng)在存在的故障，而且能及時(shí)的進(jìn)行處理，避免設(shè)備出現(xiàn)隱患，主要采取的是系統(tǒng)冗余和容錯(cuò)控制技術(shù)等，這些技術(shù)可以主動(dòng)自動(dòng)限制故障的范圍，并起到主動(dòng)性保護(hù)的措施，使整個(gè)系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行和工作。③智能控制應(yīng)用增多。模糊控制的應(yīng)用語(yǔ)言變量，主要是把人們的操作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)成若干個(gè)條件語(yǔ)句，并且建立相應(yīng)的模糊關(guān)系，以此來(lái)進(jìn)行模糊邏輯的推理，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜對(duì)象的控制。

3 火電廠熱工自動(dòng)化的發(fā)展方向

3.1 過(guò)程控制儀表

隨著電廠熱工自動(dòng)化的推廣應(yīng)用，目前已經(jīng)很少應(yīng)用常規(guī)的過(guò)程控制儀表，轉(zhuǎn)而采用自動(dòng)化水平較高的過(guò)程控制儀表。過(guò)程控制儀表在未來(lái)的主要發(fā)展方向是在FB支持下應(yīng)用各種智能執(zhí)行器和智能變送器。隨著我國(guó)對(duì)于電廠環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，用于對(duì)于電廠排放物進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析的儀表日益增多，這些分析儀表的維護(hù)和使用較為困難，價(jià)格很高，構(gòu)造復(fù)雜，且在市面上很少能夠找到介紹這類(lèi)分析儀表的書(shū)籍和資料，這樣就使得分析儀表在實(shí)際生產(chǎn)工作中很難發(fā)揮出其應(yīng)用的作用，這樣不單單影響到自然環(huán)境，同時(shí)也造成了大量的國(guó)有資產(chǎn)投資浪費(fèi)。與之形成鮮明對(duì)比的是，國(guó)外電廠較為重視分析儀表的維護(hù)、運(yùn)行和使用，分析儀表已經(jīng)成為了國(guó)外電廠中極為重要的組成部分。

3.2 運(yùn)行支援系統(tǒng)

由于單元機(jī)組的容量越來(lái)越大，需要監(jiān)視和操作的項(xiàng)目越來(lái)越多，因此給運(yùn)行人員造成很大壓力。為了解決這些問(wèn)題，出現(xiàn)了各種各樣的控制系統(tǒng)。例如SCS、汽機(jī)自啟停控制系統(tǒng)ATC等。這些系統(tǒng)一方面緩解了運(yùn)行人員手動(dòng)進(jìn)行大量復(fù)雜操作的壓力，另一方面由于這些系統(tǒng)大量采用了計(jì)算機(jī)和數(shù)字化的自動(dòng)裝置，因此，判斷這些裝置是否正確工作成為運(yùn)行人員的重要工作。同時(shí)機(jī)組本身的安全也非常重要，早期發(fā)現(xiàn)和判斷被控對(duì)象本身的故障是使機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施。

3.3 自律分布式的系統(tǒng)

自律控制系統(tǒng)是一種它能夠在同一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)自律的可協(xié)調(diào)系統(tǒng)和自律的可控性的系統(tǒng)，也是目前國(guó)內(nèi)外電廠中最重要的控制系統(tǒng)。在整個(gè)電廠系統(tǒng)中，任意一個(gè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障，自律控制系統(tǒng)也能夠在第一時(shí)間將自身的工作狀態(tài)自動(dòng)地進(jìn)行控制、協(xié)調(diào)，保證發(fā)電的繼續(xù)進(jìn)行。與自律性的DCS相比，現(xiàn)在使用的DCS還有很大的提升空間。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文，我們了解了熱工自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，并發(fā)現(xiàn)雖然我們的火電廠熱工技術(shù)水平有了很大提高，但是在很多方面依然有很大的提升空間，這就需要火電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)人員不斷學(xué)習(xí)，為我國(guó)的火電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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2015-8-13