火电厂热工自动化的发展和展望

火电厂热工自动化的发展和展望

Summary：近年来，火电厂热工自动化得到了非常迅速地发展，特别是热工自动化装置，是大型发电机组中的重要构成。在一定程度上，火电厂热工自动化水平，是衡量企业发展水平的重要参考依据。现阶段，火电厂的发电机组已经开始从中小容量发展到单元机组，且整个电力行业开始迈入到全新的自动化时代。基于此，本文将重点讨论火电厂热工自动化的发展和展望，避免技术设施制衡性不足的问题，希望能够为相关研究提供借鉴。Keys：火电厂；热工自动化；发展趋势；发展展望引言从本质上而言，火电厂热工自动化是自动化控制技术手段，充分发挥技术优势，可以更加有效地实现对各类数据监控，保证各项工作的顺利推进。目前，火电厂的单机容量在不断的增加。从火电厂的发展史来看，自动化技术水平在逐步提升，而且也基本上完成了从简单到复杂、从局部到整体的自动化发展转型，通过前沿技术实现热工自动化的高效控制，从而有效的减少了生产中的投入成本，并切实促进发电厂的生产效率提高。1火电厂热工自动化的概述在传统的发展过程中，受到科技、经费以及人力等多种因素的制约，火电厂热力工作主要是人工操作的，这种模式显然无法满足工厂发展的需要。伴随着自动化的推进，这种传统模式必然会被淘汰。与此同时，为了达到降本增效的目标，自动化仪器设备的应用是社会发展的必然趋势。在今后的发展过程中，持续推进自动化发展，并合理利用一系列先进的自动化设备，可以更加有效地取代传统人工操作，使得工厂能够得到更好的发展。火电厂热工自动化指的是在火电厂热力过程的测量、信息处理等过程中，参数直接通过自动化仪表与自动控制装置实现。在很大程度上，热工的自动化，不但显著的提升了人工设备的安全性和机组的经济性，还明显的改善了员工的工作环境。2火电厂热工自动化的现状2.1仪表和控制设置在二十世纪八十年代，我国正式引入了300W和600W的机组制造技术。在仪表和控制设置方面，适当的利用国外的先进技术手段，优化我国仪表和控制装配类型不齐全等问题，最大程度的满足我国火力自动化发展的实际需求。除此之外，我国对仪表研究的有关部门也在积极的应用先进技术，并结合我国的基本国情设计了相关的仪表器材，从而使我国的仪表类型、性能以及质量等方面得到了提升。2.2分散控制系统在二十世纪八十年代的中后期，我国火电厂对技术提出了全新的需求，同时，我国的仪表制造企业开始和国外的先进企业达成合作关系，并引入了DCS分散控制系统。截至目前，我国所引入的DCS系统已经达到了几十种。我国的相关部门为了避免火力电厂的DCS类型过多，且出现较为复杂的运行问题等，对此，电力研究所对这些系统进行了全面的筛选，根据我国目前火力电厂的实际应用状况，筛选出了8种具有良好性能的DCS分散控制系统，宏观的调控了我国的DCS分散控制系统应用市场，促使我国的火力发电自动化得到了显著的提升。2.3汽轮机功频电液控制系统从1985年开始，我国便已经开始推广使用数字化电液控制系统。而后，我国又逐步对300MW机组技术进行了研究。当热工自动化设施无法满足技术需要，那么将无法帮助企业获得效益。对此，在经过了大量的实践之后，我国自行研发的300MW机组正式投入使用，而且获得了非常良好的效益。近几年，受到DCS影响，我国对汽轮机工频电液控制系统运用的关注度显著提升。例如：ABB公司所研发的MIDAS—8000的电液控制系统，在不少大型的电厂正式投入使用。从大量的实践案例来看，利用汽轮机工频电液控制系统具有更高的透明度，而且易于进行控制。除此之外，配合CCS、DAS等共同使用，可以让我国的火电厂自动化程度得到更快的提升。3火电厂热工自动化新进展3.1电气控制正纳入DCS在实际的生产中，分散控制系统DSC在应用于火电厂之后，显著的提升了汽轮机与锅炉的控制效果。但是大部分企业依然是采取传统的控制方式来实现对单元机组的控制，阻碍了火电厂自动化的推进。而在实际的电气控制过程中，对于DSC的纳入范围，通常是厂用系统，特别是在发电机励磁系统等方面，更需要高度重视DCS的纳入。近几年，国际上开始逐步把DSC列入到电气控制中，而且获得了非常良好的效果。在国内，电气控制DSC的应用也有非常丰富的成功经验。3.2FCS正取代DCSDCS的应用，弱化了局部故障对整个系统的影响。再加上各种成熟软硬件技术手段的应用，显著的提升了系统的可靠性。对此，自动控制系统逐步以DCS作为主流讯。但要注意的是，这种技术也存在一定的不足之处。3.3智能控制应用增多火电厂热工控制理论的形成经过了三个阶段，第一阶段，经典控制理论。这一理论产生于20世纪四十年代，是以传递函数为基础所形成的频率特性等图解解析设计理论，极其适用于单输入以及单输出系统，直至现在，这一理论依然还在应用。在传递函数下，系统内部的变量无法对其进行精准的描述。与此同时，初始条件的影响也极易被忽视。对此，系统中的所有信息无法被全部的包含在传递函数的描述中。第二阶段，现代控制理论，这一理论产生于二十世纪六十年代，多输入等最优控制问题成为了最主要的研究内容。虽然该理论的指导下能够实现对多变量的精准描述，但是它无法提前了解被控制对象的数学模型。第三阶段是智能控制理论，该理论产生于二十世纪九十年代，能够可以满足大规模复杂系统控制的需求，最终利用新进的技术手段。伴随着计算机的迅速发展，其改变了控制技术的工具，以此来实现智能控制的目标。智能控制是一种新型的控制手段，其所具有的非线性等优势，能够更好地应对控制问题。3.4新的控制和保护策略现阶段，伴随着科技的快速发展和高新技术的不断融入，现代化的控制技术能够极少的以来或者是完全不依赖被控制对象的模型，而是通过控制参数实现调节的目的。在实际的应用中，最为常见的便是自适应控制器，这种设备能够有效地改善常规无法控制的系统等。对此，我们必须要充分发挥计算机控制技术的优势，只有这样，我们才能够利用系统检测等手段，提前了解到设备存在的问题，借助于系统的容错控制措施，实现更为有效地保护，同时自动的控制好故障出现的范围，进而保证系统能够正常运转。设备开始从被动地维护转变为主动地预防，切实提高了电力机组的控制水平以及保护水平。3.5系统的管理系统机组的单元炉以及机电控制一体化管理，可以为企业的信息化管理等提供有力的支持。除此之外，也可以最大程度的降低全厂各机组所面临的压力。在未来，我们应进一步加大对MIS系统的研究，并对计算机系统等进行全方位的优化，促使吸当前的互联网计算机系统接口的软硬件平台更加符合标准，最大程度的降低数据采集的重复性问题，也减少了相关的投资成本。对于火力电厂而言，必须要保证信息系统的完整性，切实保证设计和建设的精准性，切实减少资金浪费等问题的出现。结束语综上所述，对于电力企业来讲，引进和应用自动化技术占有非常重要的地位，与此同时。热工自动化技术的应用具有一定的实践优势。对此，从事火电厂热工自动化的工作人员除了需要提升自身的专业能力，还需要高度关注自动化技术的发展情况，提前预设可行的应用方案和单元监控，从而更好地促进火电厂热工自动化的发展，以此来加强发电厂的供电品质。主控与副控一体化成为主要发展趋势，在帮助企业降本增效的同时，还能够最大程度的满足双碳的要求。Reference[1]张向伟.自动控制理论在火电厂热工