熱工自動化技術改造探討

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摘要：電力系統自動化是電力技術最新的研究方向，同時也是近年來我國主要發展方向，本文主要內容是，針對電廠熱工自動化技術改造分析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；技術應用

隨著科學技術的發展，我們的電力系統正變得越來越自動化發展，這也是我國電力系統的重要組成部分。目前，我國電廠的熱自動化已經得到了很大的發展。目前大部分的發電機組采用陰極射線管顯示器，與此同時，數據收集、處理和監控是由微型計算機，大大提升了監控單元水平，也提高了人機交互界面。許多電廠的自動裝置正在使用數字儀器來顯示控制，而不是過去傳統的機械設備，這些措施將使中國的火力發電廠自動化技術達到一個新的高度。但值得我們注意的是，盡管我國的熱電廠提高了較大的改進，自動化水平也顯著提升，但與國外發達國家相比，這一差距還是相當大的。

1.電廠熱工自動化及其在我國的發展

1.1電廠熱工自動化的內容。火力發電廠的主要概念是基于熱功率測量、信息處理、自動控制、報警和自動保護等過程中的數據，通過自動化系統實現無人操作過程的控制。在火力發電廠的生產過程中，為了保證發電設備的安全，避免重大事故的發生，同時降低人力資源的程度，需要控制自動化設備。通用電氣自動化系統分為四個子系統，包括自檢系統、控制系統、保護系統和報警系統。1.2電廠熱工自動化在我國的發展。我國燃煤電廠的自動化技術發展迅速，其核心技術、分布式控制系統(DCS)在我國發電企業中應用。近年來，隨著計算機軟件的提高可視化、DCS技術得到了巨大的發展和應用，也為通信接口的識別和共享數據管理系統信息處理燃煤電廠提供了必要的保證，為DCS的分散控制起到了很好的效果，DCS技術主要通過設備的分散控制實現數據和信息的自動處理，其經濟和安全得到了中國發電企業的認可。

2.電廠熱工自動化技術概述

2.1熱工測量技術特征。1、溫度測量、測量控制系統的火力發電廠溫度測量傳感器，使用熱電偶熱電阻，為數不多的地方與其他熱敏感組件如金屬薄膜(雙金屬薄膜)汞燈泡等溫度測量元件；2、壓力測量的應變傳感器膜片的原則，彈簧管，位移檢測原理的原則或電阻電容傳感器檢測、二次儀表數字顯示多個；3、液體水平測量(材料水平)，測量液體水平的測量方法是用壓差原理測量，即主線，電氣接觸，工業電視。該材料的測量是加權的或電容性的，發射器對浮動或超聲也很有用；4、流量測量，為了使用標準節流部件根據壓差測量的原則為主，一些地方采用齒輪或流量計渦輪流量計，如燃油流量測量。大型機組的主要蒸汽流量測量是在許多不受限制的情況下進行的，這是由發動機壓力的一般公式計算的。2.2有關DCS的闡述。DCS系統主要用于當前大機組的儀表控制系統。DCS系統已經控制了多年的電廠發電機，并且越來越多地應用于此。DCS系統開發的基礎上是相對于計算機的計算機集中控制系統(或計算機)控制系統，研究計算機局域網(LAN)，是一個過程：控制專家借用計算機局域網(LAN)的研究結果，在過程控制領域使用，局域網(LAN)的實時網絡控制系統的高可靠性要求。

3.電廠熱工自動化的發展方向

3.1過程控制儀表。隨著自動化電廠的普及和應用，未來的過程控制儀表的主要發展方向是在FB的支持下，應用各種智能的執行器和智能發射機。目前很少采用傳統的工藝控制儀表，采用了一種高水平的自動化過程控制儀表。隨著環境保護的日益要求電廠，用于電廠排放監測、分析儀器越來越多，分析儀器的維護和使用更加困難，價格非常高，復雜的結構，而且很少在市場上找到這種書和材料分析儀器，與此形成鮮明對比的是，國外電廠更重視對儀器設備的維護、操作和使用的分析，已成為國外電廠的重要組成部分。使分析儀器在實際生產工作很難發揮其應用的作用，這樣不但影響到自然環境，還負責大量的國有資產投資浪費。3.2項目需要被監控和操作。為了解決這些問題，各種控制系統應運而生。例如，CS，ATC自動起停控制系統等。該裝置本身的安全性是非常重要的，并且對該裝置本身的早期檢測和判斷是該裝置的安全與經濟運行的一個重要措施。這些系統一方面減輕操作員手動壓力，減少大量復雜的操作，另一方面，因為很多這些系統使用計算機和數字自動裝置，因此，確定這些設備正常工作，并且成為運營商的重要工作。3.3自律分布式系統。在整個電廠系統中，任何系統故障，自主控制系統也可以首先工作。自主控制系統是一種可以在自律的同時實現的自律系統和可控制系統的自律性，同時也是國內外電廠最重要的控制系統，自動控制，協調，以確保繼續的能力。在分層分布式系統中，如果上層子系統的故障發生，下一個系統可以在局部范圍內進行控制，但不能自動調整，這表明了層次化的分布式系統缺乏協調，但具有自律性控制。與常規的DCS相比，現有的DCS被劃分為水平和層次的系統。使用的DCS有很大的改進空間。水平分布類型系統，正常工作不會影響其他子系統的子系統，每個子系統之間保持一定的獨立性，也就是說，當某些子系統失敗，其他子系統也將繼續工作，但分布式系統的水平有一個致命的缺點，雖然它有協調就是缺乏控制，有效地控制每個子系統并交換信息是不可能的。

4.電廠熱工自動化技術改造分析

4.1單元機組監控智能化。單位DCS的普遍性改變了對該單位的監視，雖然國內化工行業有許多智能監控和控制軟件，但冶金行業有良好的應用和效益，但我國的電力行業在近幾年才開始起步，它的情報在電力行業并沒有得到多大改善。今后幾年，智能儀器和軟件的信息將在熱電廠的開發和應用中得到應用。它包括智能管理軟件，閥門智能管理軟件，重要旋轉設備的狀態智能管理軟件，智能報警軟件。技術不斷提升，智能電廠單元自動化系統，也會逐漸成為一種發展方向。4.2單元機組監控系統的物理配置趨向集中布置。過去的ecr概念，通常是以單獨使用或兩個單位共用的形式，電子室被劃分為幾個小型電子裝置，正常情況下分別在鍋爐渦輪機房或其他主要設備附近。這樣的優點是可以節省電纜。不過，隨著機組容量的增加，計算機技術的提升和管理水平的完善，ecr的概念擴大。近年來，工廠單位集中在控制室，電子設備之間的單位，大量用于網站的一般監測信號遠程I/O內閣配置方式的趨勢，提高設備運行的管理水平。4.3APS技術應用。APS順序控制系統單元的代名詞，只是按啟動控制鍵，設計和控制子系統的工作條件，相關設備、自動起停過程中每個系統的協調機爐電控制少量的人工干預，整個單位將按照規定的時間序列，即使沒有人工干預，自動起停完成整個單位。但是由于控制器的可控性和設備本身的可用性沒有達到自動化的要求，仍然存在一些問題，加上一些技術層面上，需要進一步的分析和改進，所以實現APS系統的燃煤機組是罕見的。4.4過程控制優化軟件應用。通過進一步改進了仿真控制系統的調整和質量指標，眾所周知，是火力發電廠自動控制技術研究的目標。隨著電力工業的競爭，安全和經濟效益顯著，通用性強，易于安裝和調試優化控制軟件，將有利于電廠開展工作，得到進一步發展和應用。盡管相關自適應、狀態預測、模糊控制和人工神經網絡技術，應用于電廠控制系統優化，但有許多報告很少，但根據作者的理解，實際運行效果良好。SIS系統將與二次開發的實際生產相結合，促進技術成熟的應用，確保電廠安全、環保、高效，而且還可以在深化信息技術應用中發揮作用。4.5輔助車間集控將得到全面推廣。根據工廠的要求，提高員工的工作效率，提高員工的整體素質，將通過輔助控制網絡進一步提升輔助車間的工作效率。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。4.6無線測量技術應用。通過無線測量技術，可以遠程監控熱供、石油供應、酸堿和污水區測量等。無線測量技術不但可以實現監控作用，而且還能控制正在運行的過程中發生的事件，將獲取關鍵的過程信息整合，并集成歸納到DCS中去節省大量的安裝成本。同時，它還將推動基本流程和自動化技術的改進。4.7火電廠機組檢修運行維護方式將改變。作為電力市場競爭，電力公司將傾向于集中管理和扁平的管理結構，為了提高使用單位小時的同時，，提高勞動生產率，將通過減少生產之間的密切接觸人員外包維修企業、專業維護團隊得到工廠維護團隊，提高電力企業的經濟效益。所以這將是維護和維護的趨勢。

5.熱工自動化技術優化創新

對于熱工的自動化系統來說，要對其技術進行優化，就必須加強控制系統對相應的硬件進行合理的配置，確保傳輸信號的穩定性和可靠性。因此，必須采取以下優化措施：5.1對大型機組熱工進行控制。通常在大型機組的運行過程中，一定要保護熱工并確保相應的控制邏輯是正常的。目前，對于控制邏輯的改進也應該不斷著眼于全局，并對其中比較容易出錯的設備，通過預先設置的邏輯措施來降低或者避免在控制邏輯過程中的失效。5.2不斷完善應急處理的預案。火力機組由于過于分散，再加上形式比較多樣復雜，這樣就很容易出現控制系統的癱瘓等。因此，必須制定一個比較完整的應急預案，幫助操作人員根據相應的預案對機組進行規范化的處理。5.3將不同類型預案的安全級別進行分類。由于熱工設備的差異性比較大，因此，一定要進行系統的維護，確保熱工自動化相關儀表的校驗工作。必須全面了解熱工自動化技術，了解它的具體內容以及它在應用時的缺陷才能夠找到解決問題的方法，從而提高工作人員的工作效率，縮短工作時間，提高其安全性和提高能源的利用率。5.4在新階段實現儀表自動化校準管理的集成。在熱系統中，信號的傳遞是一個非常重要的環節，它也是確保信號測量準確性的重要環節。因此，儀器的管理需要確保儀器的校準是可靠的、科學的。5.5該系統具有自動報警和自動保護功能，減少設備修理工作。通過現場總線的自動控制系統，DCS系統的輸入實現了爐、電、機的集中控制，降低了人員的工作效率。此外，有效地降低了人員的勞動強度，從而降低了機組人員的勞動強度。5.6在自動化控制系統，目前的計算機和通信技術基礎之上，信息水平有了相對高水平發展，通過總結改造后的效果，我們能夠得出結論：節約燃油，提高效率，安全可靠。具有很大的發展空間，打破了傳統電廠控制系統對生產率提高的瓶頸效應。通過技術改造，提高計算機、信息的熱電廠自動化程度，能有效地降低能源消耗，提高功率輸出，降低維護成本，降低人工成本，是實現電廠整體經濟效益的有效途徑。5.7統一領導，由于熱工自動化技術改造會涉及火電廠各機、爐、電的改造，因此較為系統和繁瑣，火電廠應實行統一領導，以廠長和總工為帶領人，有條不紊地完成熱工自動化技術改造工作。火電廠應召集具有較高的業務水平、扎實的專業知識、豐富的實踐經驗和較強的責任意識的人員組成隊伍進行設計、安裝和調試工作，熱工自動化技術改造由這一隊伍進行全權負責。而企業的領導在熱工自動化技術改造工作中應為員工構建良好的溝通平臺，加強各部門的協調與配合，促進專業人員的交流與合作，確保改造工作能夠順利開展。

6.結語

總之，熱自動化系統的發展趨勢是高速、智能化、集成和透明。摘要電廠熱力系統的內部系統是電廠的重要組成部分，實現了廣泛應用的自動化，提高了熱自動化系統的效率，有效地提高了電廠的效率。電廠運行效率和我國的經濟發展有很大的影響，科學技術的快速發展，有了很大的改變，在熱自動化系統在運行的過程中，系統通過自動化控制，因此系統運行的穩定性和可靠性是至關重要的。員工需要繼續學習先進的知識和理念，提高系統中存在的缺陷，提高系統運行效率，結合電廠運行的實際情況，為電廠的發展創造有利條件。運營商應該在實踐中不斷提高技術，改善和優化熱自動化系統，以確保更方便更科學的應用，從根本上降低了工人的勞動強度，減少不必要的損失，提高工作效率，為企業帶來更多的經濟效益和社會效益，對自動化系統的進一步發展提供了發展空間。

作者:徐寶祿 單位:神華準格爾能源有限責任公司矸石發電公司

參考文獻

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