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自动化控制系统在热力站中的应用分析

高志勇

国家能源投资集团国电九江发电有限公司,中国电气工程学报,332000

摘要: 本文简要介绍了热力站应用的自控系统:系统结构、自控设备、自控系统、通讯系统,提出了热力站应用自控系统的优势:提升调度效率、节能降耗、防控安全事故,全面提升电力单位热力站的工作效率,发挥热力站的工作效能,促进其电力单位良好发展。
关键词: 自控设备;安全事故;电力单位
DOI:10.12721/ccn.2022.157069
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热力站的运行重心在于传递热量,在电力单位作为集中供热的运行区域,用于连接供热网络与热能需求的用户。热力站中的热水,由热源提供,经一次网传输,再经供水管,抵达换热器位置,在换热器开展热量交换。在实际运行期间,热力站的工作效果等同于热能需求用户的采暖结果。

1热力站应用的自控系统

1.1系统结构

PLC现场控制设备,此系统的供网模式为局域网,将热力站系统与PLC有效联系,监测范围为:流量计量器、温度、调节设备、变频器等,监测热力站设备的运行状态,结合现场温度、压力等条件,判断热力站整体运行状态的有序性。调度室配置的服务器,作为控制系统的中心系统,具有系统故障排查能力,判定温度与压力存在的问题,并发出故障信号。借助变频器实现对循环泵频率的调节,达到节约电能的目标。变频器与PLC两者系统之间的连接,选择的是4-20MA信号,借助调整输出电流方式,尝试调控变频器的输出能力。

一次网中配置的调节阀为加装电动式,针对一次网流量加以控制,顺应热力站的运行规范。将模拟信号,比如温度、流量等,转换为数字信号,将转换完成的数字型与设定标准值相对比,获得比较结果,依据预定的相关控制方案,为调节阀控制程序,增加自动化控制技术,保障其开度规范与标准,为供热系统提供恒温的运行能力。与此同时,补水泵的控制过程,比如开启,应控制二次网压力参数的稳定性,将其控制在限定范围内,减少缺水问题引起安全隐患[1]

1.2自控设备

热力站配置的自控设备,具体表现为:控制柜×1,温度变送器×4,压力变送器×4,液位变送器×1,调节阀×1,水表×1,流量计×1等。自控设备的具体应用为:温度变送器自控测量对象较多,具体表现为,一次、二次网供回水温度等;二次网压力变送器自控测量对象为,一次、二次网供回水产生的压力;液位变送器自控测量对象为,水箱液位;调节阀自控测量对象为:一次网回水期间发生的流量,对其实现调节;流量计自控测量对象为,一次网回水期间发生的流量;水表自控测量对象为补水流量,应将其安装于补水泵进水管位置。应特别强调的是:流量计与水表自控设备,在开展安装流程时,应保障设备前后拥有直管段,安装原则为前十后五,直管段周边严禁安装其它设备。

1.3自控系统

热力站自控系统的原则在于:热能需求用户中,发生温度、回水压力等因素的变化,以此实现对调节阀的自控,补水泵的启止控制,加强对恒定条件的控制能力。

(1)控制二次网回水温度:依据热力站所在区域的气象特征,结合供暖主体的热源需求,依据温度-时间相关曲线,采取自动设定方式,控制回水温度;恒温控制措施,加强水温控制能力。利用二次加热系统的运行能力,计算出回水温度。二次网回水温度与设定值相近时,符合用户的实际热能需求。

(2)控制循环泵:循环泵的规格,比如大小、应用数量等,设计参照回水温度标准设定值与二次回水温度产生的差值。

1.4通讯系统

热力站通信设施,联网形式为光纤,借助控制柜连接光纤,与热力站取得网络连接,实现调度数据的有效传输与共享,完整接收调度中心传输的各类控制指令,达成远程自控的应用目标。

2热力站应用自控系统的优势

2.1提升调度效率

自控技术应用在热力站中,有助于全面获取热源、热网相关运行参数,为热力站整体运行能力提供助力,便于相关管理人员,在调度中心获取监控与热力站相关系统的各项参数,具体包括温度、流量等,精准开展数据分析,为后期管理提供便利条件,提升热力站整体的调度能力[2]

2.2节能降耗

热网参数在自控系统中处于良好调节状态,有效减少水力发生失衡问题,提升水温均衡能力,热量表匹配期间,应依据用户需求给予热量供应,减少资源浪费,创造经济收益。供暖时节,室外参数具有动态性,建筑材料具有一定节能性,造成供暖温度有一定的滞后性,根据用户的作息规律,采用人性化的供暖方式,加强控制系统的应用效果,发挥节能降耗的应用思想,具有重要的环保意义,提升相关单位的经济收益,促进其处于良好的发展状态。

2.3防控安全事故

自控系统在运行期间,有助于提升相关操作人员对热力站运行状态的掌握,针对安全事故设定关键性的报警参数,减少安全事故发生,提升热力站整体的运行能力。如若热力站任一参数运行异常,超出限定的设计参数,自控系统给予有效报警提示,促进相关人员在短时间内采取有效措施,以此减少经济损失,维护供暖的有序性,减少人员伤亡事件发生。此外,在自控系统融合于热力站期间,应加强相关人员的系统应用能力,保障自控系统有序运行,发挥其应用性能。

结论:综上所述,在热力站引入自控系统,有助于提升热力站的运行能力,保障供热稳定性,有效改善人工调节的滞后性,提升系统运行的稳定与安全。自控系统运行期间,以其触摸屏形式,增加了操控行为的便利性,使其应用更具有智能性与直观效应,便于后期系统维护与更新。

参考文献:

[1]李世泽.自动化控制系统在热力站的应用[J].建材与装饰,2020(08):175-176.

[2]徐媛媛.自动化控制系统在热力站中的应用[J].科技风,2019(26):187.