引言:
在科学技术更新换代速度不断加快背景下,越来越多新型火力发电技术应运而生,促进火电厂热工自动化水平逐渐提升,并成为电力系统不可或缺的组成部分之一。从自动化设备应用角度进行分析,火电厂已经开始大规模使用数字仪表,并基本替代了传统组装仪表,同时控制设备也逐渐向小型化、便捷化、高效化趋势发展,工作人员只需要观察crt显示器,就能够快速完成监督管理工作。可以看出,使用热工自动化控制技术,已经成为火电厂现代化发展的大势所趋,对各种新技术的应用和发展进行研究,能够进一步提高火电厂热工自动化水平。
火电厂热工自动化概述
火电厂热工是我国工业领域最早应用的自动化技术之一,如蒸汽机离心摆调速器、锅炉给水调节器,就是典型的热工自动化技术。近年来,在全球科技发展速度不断加快背景下,各行各业用电需求也逐渐增加,将热工自动化技术引入火电厂,已经成为提高供电能力,保证供电安全的必然要求[1]。现阶段,火电厂热工自动化主要包括自动化检测、自动化调节、自动化保护、自动化集成以及按顺序控制等功能,合理使用可以有效提高火电厂热工自动化水平,为火电厂健康发展夯实基础。
火电厂热工自动化控制新技术分析
新时期,国内外越来越多专家和学者投入到火电厂热工自动化控制技术研究中,并取得了举世瞩目的研究成果,已经投入使用的新技术普遍具有智能性、高效性、可靠性特点。本文将对几种常见的热工自动化新技术展开研究,具体如下:
现场总线控制技术分析
现场总线控制系统是发电厂热工自动化控制中的重要组成部分,主要用来完成数据传输、通信等功能,当前其应用已经逐渐取代分散控制系统,相对于分散控制系统来说,现场总线控制系统在建设方面成本更低,并且结构更加稳定,能够有效提高火电厂热工自动化控制效果。常见的现场总线控制系统主要由管理层、监控网络层和控制网络层组成,工作人员能够实现火电厂生产全过程监督控制目标,其中监控网络层能够对装置进行优化控制,并结合控制网络层完成数据传输、通信等任务[2]。
智能控制技术分析
火电厂热工控制系统普遍具有复杂化特点,尤其规模较大的火电厂,设备数量相对较多,种类多种多样,在控制过程中受传统控制方法等因素影响,不可避免出现误控、延时等问题。而引入智能化控制技术,可以有效规避以上问题,具体来说:第一,对锅炉燃烧过程进行控制,通过智能化控制技术对火电厂锅炉进行控制,能够实时监测锅炉燃烧状态,并记录整个燃烧过程的数据,利用智能算法对这些数据进行分析,能够及时发现异常问题,便于工作人员合理调节锅炉燃烧参数,进而提高锅炉运行安全性和可靠性[3]。第二,对锅炉温度进行自动化控制。火电厂锅炉投入使用后会产生较高热量,传统控制方法很难满足大规模火电厂生产需求,而使用汽温模糊控制技术和神经网络智能化气温控制技术对锅炉进行控制,能够保证锅炉在不同负荷环境下安全运行,进而提高智能化控制效果。第三,对给水系统进行自动化控制。现阶段,我国火电厂逐渐向大规模趋势发展,引入的锅炉设备也逐渐增多,导致传统给水控制方法存在的问题日渐暴露,为了提高给水控制水平,可以引入多层神经网络,充分发挥自适应能力,通过智能给水控制方式控制锅炉给水系统,这总方法不仅能够简化控制系统结构,还可以保证给水控制系统的稳定性和可靠性。
变频技术分析
在火电厂自动化控制系统中,变频器是不可或缺的功率变换部件,能够为火电厂热工自动化系统提供变压变频可控的交流电源。现阶段,火电厂电力生产中使用的很多小型电机都引入了变频技术,如给粉机、凝泵等[4]。结合应用实践来看,边皮技术不仅能够加快动态响应速度和工作效率,还具备较高的节能效益,所以受到业内人士广泛青睐,并逐渐应用到高压电机自动化控制方面。可以看出,变频技术在不久后的将来,必然能够大规模使用到火电厂节能工作中。
三、火电厂热工自动化控制新技术的发展路径
(一)单元机组监控智能化发展路径
在火电厂热工自动化控制系统中应用单元机组DCS,虽然能够有效提高机组运行水平,但监控智能化水平却仍然有待提升。即便现阶段,我国很多行业在实际生产中引入智能化监督控制软件,并取得了优秀应用成果,如冶金行业、化工行业等,但由于应用到电力行业起步较晚,所以其功能依然有待挖掘。随着科技不断进步,火电厂单元机组自动化系统也将成为现代化发展的重要趋势。,所以在未来研究中,相关专家和学者应重点研究单元机组监控的智能化软件和设备、如将智能仪表管理软件与火电厂传感器连接到一起,及时收集传感器获取的数据信息,通过分析数据,对各种参数进行准确调整。或者在火电厂热工控制中硬度智能化报警装置,对报警信号进行合理分析、准确预测,判断机组运行状态,用来指导该工作人员处理故障。
应用远程控制优化软件
火电厂热工自动化控制技术在未来发展中,需要重点研究如何提高模拟量控制系统的品质指标及调节范围。现阶段,虽然很多火电厂已经使用了人工神经网络技术、模糊控制技术、状态预测技术等先进智能化技术,在一定程度上优化了热工自动化系统,但结合实际情况来看,运行效果并没有真正达到理想状态。新时期,在电力行业市场竞争压力不断提升的时代背景下,必须引入安全性、经济性兼备的自动化控制技术,才能够为火电厂建立竞争优势夯实基础[5]。现阶段,火电厂热工控制机组大多为单机模式,也就是将符合质量直接发送给机组,在此过程总,由于电网会频繁变换负荷,所以容易导致机组运行处于变负荷状态,进而导致锅炉温度异常、设备动作频繁等问题,如此会在一定程度上影响机组及设备运行寿命。近年来,在发电成本不断增加的背景下,火电厂应充分考虑如何在延长机组使用寿命的同时降低发电成本,这就需要引入负荷分配系统,也就是通过电网调度发送负荷质量,进而由火电厂负荷分配系统统筹安排负荷任务,如此既能够提高火电厂热工自动化控制效果,也能够降低发电成本。
结束语:
综上所述,火电厂热工自动化系统正在向智能化、高效化、集成化趋势发展,给予故障信息进行分析,是故障预测和故障诊断的基础,合理应用现场总线控制技术,能够有效拓展热工自动化系统空间,合理应用现代化控制理论,可以对人工调节系统指标进行改写。所以,相关专家和学者必须要加大研究力度,不断挖掘智能化技术的优势,进而提高火电厂热工自动化控制效果。
参考文献:
[1] 雷蕾. 火电厂热工自动化控制的应用及发展[J]. 智能城市,2020,6(21):167-168.
[2] 杨剑. 火电厂热工自动控制应用中的问题与策略研究[J]. 灌篮,2020(20):93-94.
[3] 刘鹏飞. 热工自动化控制设备在火电厂中的安装与调试[J]. 魅力中国,2020(33):428-429.
[4] 周鑫. 自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2020(13):433.
[5] 谢成志. 论火电厂热工自动化发展的新进展[J]. 商品与质量,2020(51):6.