電廠熱工自動化技術及其應用

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1、電廠熱工自動化技術及其應用分析摘 要：電力系統自動化是我國電力技術近年來的主要發展方向，本文針對電廠熱工自動化技術及其應用情況展開了論述與探討。文章首先就電廠熱工自動化的概念及其在我國的發展現狀進行了闡述，在此基礎上就電廠熱工自動化技術的構成及應用情況進行了論述與分析。關鍵詞：電力系統；熱工自動化；自動化技術；技術應用隨著科學技術的發展，我國電力系統自動化程度越來越高。電廠熱工自動化隨火力發電技術的發展而不斷進步，是我國的電力系統的重要組成部分。目前，我國電廠熱動自動化已經得到了很大的發展。從自動裝置看，組裝儀表已經向現在的數字儀表發展，系統控制設備也提升到了新的檔次，一些機組有專門的小型計算

2、機進行監督和控制，配以crt顯示，監控水平較以前大大提高。一、電廠熱工自動化及其在我國的發展（一）電廠熱工自動化的概念火力發電廠熱工自動化的主要概念是以火力發電過程中數據的測量、信息的處理、設備的自動控制、報警和自動保護為基礎，通過自動化系統的控制來達到無人操作的過程。在火力發電廠生產過程中為了使發電設備的安全有所保障，需要對設備進行自動化控制，以避免重大事故的發生，同時也減少了一定的人力資源。一般的火電自動化系統都分為四個子系統，其中以自檢系統、控制系統、報警系統、保護系統為主。（二）電廠熱工自動化在我國的發展我國火力發電廠的熱工自動化技術近年來得到了非常迅猛的發展，其核心技術distrib

3、uted control system（dcs）更是被我國發電企業所應用。dcs技術主要是通過設備的分散控制來達到數據和信息的自動化處理，在我國350mw以上的火電機組上應用較為廣泛，其經濟性和安全性被我國發電企業所認同。近年來隨著計算機軟件可視化效果的提高，dcs技術得到了極大的發展和應用，通訊接口的識別和管理系統數據的共享為火力發電廠的信息化處理提供了必要保障，同時dcs的分散控制也起到了非常好的效果。二、電廠熱工自動化技術構成（一）熱工測量技術方面1、溫度測量，火電廠熱工測量控制系統中的溫度測量傳感器（senser），采用熱電偶熱電阻，少數地方采用其他熱敏元件如金屬膜（雙金屬膜）水銀溫包

4、等作為溫度測量的一次元件；2、壓力（真空）測量，傳感器為應變原理的膜片，彈簧管，變送器為位移檢測原理或電阻電容檢測原理，（4-20ma），二次儀表以數顯為多；3、流量測量，以采用標準節流件依據差壓原理測量為主，少數地方采用齒輪流量計或渦輪流量計，如燃油流量的測量。大機組中的主蒸汽流量測量許多地方不用節流件，利用汽機調節級的壓力通用公式計算得出；4、液位（料位）測量，液位測量以差壓原理經壓力補償測量為主流，電接點，工業電視并用。料位測量以稱重式或電容式傳感器配4-20ma變送器測量，也有用浮子式或超聲波原理。（二）關于dcs目前大機組的儀控系統大多選用dcs系統。dcs系統在火電廠發電機組控制中

5、的應用已有10多年的歷史了，而且正在越來越多地得到應用。dcs系統是相對于計算機集中控制系統而言的計算機（或微機）控制系統，它是在對計算機局域網的研究基礎上發展起來的，是過程控制專家們借用計算機局域網研究成果，把局域網變成一個實時性，可靠性要求很高的網絡型控制系統，運用于過程控制領域。三、電廠熱工自動化技術應用現狀及趨勢（一）單元機組監控智能化單元機組dcs的普及應用，使得機組的監控面貌煥然一新，但是它的監控智能化程度在電力行業卻沒有多大提高。雖然許多智能化的監視、控制軟件在國內化工、冶金行業中都有較好的應用并取得效益，可在我國電力行業直到近幾年才開始有所起步。隨著技術的進步，火電廠單元機組自

6、動化系統的智能化將是一種趨勢，因此未來數年里，實現信息智能化的儀表與軟件將會在火電廠得到發展與應用。具體包括：儀表智能管理軟件、閥門智能管理軟件、重要轉動設備的狀態智能管理軟件、智能化報警軟件的發展與應用。（二）單元機組監控系統的物理配置趨向集中布置過去一個集控室的概念，通常為一臺單元機組獨用或為二臺機組合用，電子室分成若干個小型的電子設備間，分別布置在鍋爐汽輪機房或其它主設備附近。其優點是節省了電纜。但隨著機組容量的提高、計算機技術的發展和管理水平的深化，近幾年集控室的概念擴大，出現了全廠單元機組集中于一個控制室，單元機組的電子設備間集中，現場一般的監視信號大量采用遠程i/o柜的配置方式趨勢

7、，提高了機組運行管理水平。（三）aps技術應用aps是機組級順序控制系統的代名詞在機組啟動中，僅需按下一個啟動控制鍵，整個機組就將按照設計的先后順序、規定的時間和各控制子系統的工作情況，自動啟停過程中的相關設備，協調機爐電各系統的控制在少量人工干預甚至完全不用人工干預的情況下，自動地完成整臺機組的啟停。但由于設備自身的可控性和可用率不滿足自動化要求，加上一些工藝和技術上還存在問題，需要深入地分析研究和改進，所以目前燃煤機組實施aps系統的還不多見。（四）過程控制優化軟件將得到進一步應用進一步提高模擬量控制系統的調節范圍和品質指標，是火電廠熱工自動化控制技術研究的一個方向。雖然目前有關自適應、狀

8、態預測、模糊控制及人工神經網絡等技術，在電廠控制系統優化應用的報道有不少，但據筆者了解真正運行效果好的不多。隨著電力行業競爭的加劇，安全、經濟效益方面取得明顯效果、通用性強、安裝調試方便的優化控制專用軟件將會在電廠得到親睞、進一步發展與應用。sis系統將結合生產實際進行二次開發，促進自身應用技術走向成熟，在確?；痣姀S安全、環保、高效益，和深化信息化技術應用中發揮作用。（五）輔助車間集控將得到全面推廣隨著發電廠對減員增效的要求和運行人員整體素質的提高，輔助車間通過輔控網集控將會得到進一步全面推廣。但在實施過程中，目前還存在一些問題，比如確保通信信號的可靠性、接口連接協議等。（六）無線測量技術應用

9、無線測量技術能監視和控制運行過程中發生的更多情況，獲得關鍵的工藝信息，整合進入dcs。除節省大量安裝成本以外，還將推動基本過程和自動化技術的改善。如供熱、供油和煤計量，酸堿、污水區域測量等，都可能通過無線測量技術實現遠程監控。（七）火電廠機組檢修運行維護方式將改變隨著電力市場的競爭，發電企業將趨向集約化經營和管理結構扁平化，為提高經濟效益，發電企業在多發電，以提高機組利用小時的同時，將會通過減少生產人員的配備，密切與外包檢修企業之間的聯系，讓專業檢修隊伍取替本廠檢修隊伍的方式來提高勞動生產率。因此檢修維修工作社會化將是一種趨勢。此外dcs的一體化及其向各功能領域滲透，提高電廠整體協調和信息化、

10、自動化水平的同時，也將會使電廠原專業間及專業內的分工重新調整，比如熱工與電氣二次回路的專業劃分打通。為了降低成本，電廠不再保持大批的檢修維修人員，因此檢修維護方式也將因此而改變，比如讓生產廠家和代理公司承擔dcs和相關設備的檢修工作。四、結束語總體來講，熱工自動化系統的發展趨勢是高速化、智能化、一體化和透明化。隨著科學技術水平的發展與進步，為熱工自動化系統的進一步發展提供了不斷拓展的空間。參考文獻：1黎賓.智能控制及其在火電廠熱工自動化的應用j.中國科技信息,2007,(19).2侯子良,侯云浩.火電廠熱工自動化安全技術配置若干指導思想j.中國電力,2007,(5).3張擎.淺論火電廠熱工自動化的現狀與進展j.科技傳播,2010,(15).