提高电厂热工自动化水平探究

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

聂海丞

国能濮阳热电有限公司 河南省濮阳市 457000

摘要

现阶段,随着城市发展的推进,各领域对电能的需求量直线上升,所以电厂不能再沿用传统的工作机制,而是要结合自身实际需求和资源优势,予以工作机制优化。其中,热工自动化便是主要的优化方向之一,其能够稳定提升电能产出量,还能降低风险危害,保障设备稳定运行,故而工作人员需要提起重视度,不断予以补充创新。基于此,本文通过分析提高电厂热工自动化的职责,明确具体的发展方向和提升策略,以期帮助电厂工作人员稳定工作效率,推动行业发展,展现技术优势,为电力行业的现代化转型打下坚实基础。


关键词

电厂;热工;自动化水平

正文


引言:在我国经济快速发展的今天,电力系统作为国家经济发展的动力,其重要性不言而喻。作为电厂运行的核心——热工系统,其运行质量对电厂整体运行水平有着决定性影响,因此必须提高热工控制系统运行的安全性与稳定性,保证系统在各种环境条件下都能够高效稳定的工作。对此,热工自动化控制技术在电厂运行中发挥着非常重要的作用,其能够减少环境、人力等因素的影响,故而要想确保电力企业能够高效稳定地运行,就必须高度重视热工自动化控制技术的发展,了解其优势所在,制定调整方案,从而确保热工自动化技术在电力企业中的应用成效。

一、电厂热工自动化的职责

(一)温度控制

对于电厂而言,影响其工作质量的因素有很多,如设备的稳定性、材料的利用率等,而温度便是其中的一种,其影响的因素众多,所谓的温度控制是指根据被控对象的实际需求,通过调节控制系统的输入输出来改变环境的相对状态,使其达到预定的要求。由此可见,通过调节温度参数可以调节锅炉内部负荷和水位,使其符合设计要求,同时也能减少燃料燃烧不充分的情况,若为新能源类型的电厂,便可以提高资源的利用率[1]。另外,电厂热工自动化系统的核心在于其能够利用自身技术优势,构建稳定的热控系统,对发电厂进行科学管理,而后可以进行系统的检测,获取实际信息,随后加以科学控制。时至今日,温控系统已经被广泛应用,其包括锅炉控制系统、汽轮机控制系统等,而且温度控制的职能除基础内容外,还可以保障系统被实时检测,助力其后续的优化升级等内容,保障电厂的热力供应更加稳定。

(二)自动化管理

现代化的电厂,需要贯彻执行国家和上级有关电力系统的方针政策、法令和规章制度,在电力系统领导小组的领导下,组织贯彻落实有关电力系统的方针政策和规章制度,制定全厂电气设备管理办法及电气设备检修、维护、检修规程、组织实施电气设备的维护、检修工作,保证设备质量、编制电气设备检修计划,开展电气设备的大修,并进行监督管理。但上述工作设计大量的步骤和参数,完全依靠人力会导致工作质量不稳定。对此,随着热工自动化的出现,其能够利用信息化技术,如计算机等,完成现场工作的自动化处理,并按照输入的程序,规范完成工作任务,过程中不会受环境、人为等因素的影响,同时执行力足够稳定,提高管理成效。另外,热工系统还能对设备的运行状态进行检测,积极开展控制,保障发电厂设备的稳定性和高效性。

(三)数据采集和应用

数据采集是热工自动化的基础,也是热工自动化中的重要组成部分。它的功能是对生产过程中的各种信号进行检测、测量、分析和计算,并按要求将数据送往控制室或计算机。可以说,数据采集的好坏直接影响到自动控制系统的准确性和可靠性。时至今日,在电厂自动化系统中,数据采集主要有两个方面,其一分散在各个现场设备上的信号,如各种检测仪表、执行器、传感器等。其二现场设备之间的信息,如泵、风机、阀门等与控制系统之间传递的信号。热工自动化系统中所采集到的信息要通过通信网络传到远方控制中心。另外,电厂的运营决策也需要数据支撑,利用热工自动化系统可以灵活应用信息化技术,配合大数据等手段,完成信息分析,从而提升发电厂的决策客观性[2]

二、电厂热工自动化的发展方向

    电厂热工自动化是指利用现代控制技术和计算机技术,实现电厂热工参数如温度、压力、流量、物位等的检测和控制,以保证机组安全经济运行,提高劳动生产率和电厂运行的自动化水平。热工自动化系统是保证电厂安全经济运行的重要手段,随着计算机技术、信息技术和控制技术的发展,电厂热工自动化也在不断地发展,为了适应电力生产向大机组、高参数、高效率和安全经济运行的要求,以计算机为基础的电厂热工自动化系统在先进控制算法、高速数据处理技术和网络通信技术等方面都取得了突破性进展,具体内容如下:

(一)实行电气一体化控制

电厂的电气控制是与热工自动化紧密相关的,由于火电厂中的设备庞大,且数量众多,因此电厂中的电气控制系统一般都是由多台不同规格、不同型号的设备组合而成,由于这些设备无法实现完全意义上的一体化控制,所以在实际生产过程中就需要利用一体化控制手段,对其进行有效整合,以实现自动化控制[3]。对此,在进行电气一体化控制时,可以通过计算机等作为核心设施,对多台不同规格、不同型号的设备进行组合,还可以使用比较先进的DCS系统来对其进行设计和改造。另外,还可以利用热工自动化的技术优势,实现控制系统的全数字、直观化呈现,形成开放、双向的通信渠道,并构建集成管控、调度和决策的自动化系统,实现真正意义上的电网管控一体化。

(二)采用多屏显示技术

现代电厂热工自动化系统在控制系统上采用多屏显示技术可以显著提高工作效率。所谓多屏显示技术即通过一台计算机、触摸屏或液晶显示模块将电厂热工控制系统中的各个子系统连接起来,可以实现信息的快速共享和不同的信息交互,从而提升电厂热工控制系统的整体性能。另外,在电厂热工自动化控制系统中应用多屏显示技术,可以将机组运行的重要参数以及整个机组运行过程中的相关信息全部显示在一块显示屏上,这样既可以方便运行人员对机组运行情况进行了解,也可以提升电厂热工控制系统整体性能。时至今日,多屏显示技术已经被广泛应用,一般情况下可以将显示系统分为四个模块,每个模块都会设置多个监测点位,实时监控数据变化,同时以多屏显示的方式处理问题还能节省能源,符合我国可持续发展的核心观念[4]

(三)自律分布式系统

自律分布式控制系统是基于电厂工业过程控制的需求,为了提高系统可靠性和便于维护,在分布式控制系统的基础上发展起来的。其特点是:自律分布式控制系统由各现场设备组成,每台设备都有独立的控制功能,能实现多机协调和分散控制,具有较高的可靠性;提高了现场设备的通用性,有利于系统维护,提高了系统的可维护性和可扩展性,便于修改,同时降低了成本。另外,随着科技的发展和融入,自律分布式系统能够在第一时间,实现系统的协同性控制,这也是电厂实现热工自动化的关键步骤,其能够在故障状态下,稳定发电机组的运行状态,从而提高整体安全性。

(四)普及计算机技术

计算机技术在电厂热工自动化的应用是自动化的核心内容,也是影响电厂热工自动化发展的重要因素,计算机技术在电厂热工自动化中的应用主要体现在两个方面,分别是计算机控制系统和计算机监控系统,后续随着现代计算机技术的不断发展,其在电厂热工自动化中的应用范围也不断扩大。目前,在发电厂中,热控自动化的应用主要以计算机控制系统为主,其中包括DCS系统、FCS系统、PLC控制系统等。另外,计算机技术也成为许多系统串联的载体,同时其能够利用自身强大的计算能力,应对大部分工作需求,逐渐将人、机、物组成一个整体,提高电厂自动化水平[5]

三、电厂热工自动化的提升策略

    在火力发电厂中,热工自动化控制是电厂生产管理的重要组成部分,它对于提高火力发电厂的生产效率,保证锅炉机组运行的安全可靠性具有重要意义。随着电厂热工自动化控制技术的发展,以及其在火力发电厂中的应用越来越广泛,它不仅可以提高电厂生产运行的效率,而且可以减少设备投入成本和缩短运行时间,并可以减少人为错误。但是在热工自动化控制系统中还存在着一定的问题,阻碍了电厂热工自动化控制技术的发展,为解决这些问题,应该从以下几个方面来对热工自动化控制系统进行优化改进。

(一)提升基础设备配置水平

在电厂热工自动化系统中,基础设备是整个系统的核心,是整个系统正常运行的基础。因此,要想使热工自动化技术得到更好的发展,就需要对基础设备进行合理配置,但在实际应用中,由于相关人员缺乏专业技术知识,所以在对基础设备进行配置时往往存在一定的问题,导致基础设备配置水平较低,故而在实际应用中,电厂生产时需要对锅炉、汽轮机等进行连续监控,以保证其运行质量和效率,并结合实际需求,挑选合适的控制体系,保障机组运行稳定,再核对设备参数,确保其适配性达标。另外,需要了解很多机组的控制系统的成套的,所以需要在配置时考虑自动化的条件和安装要求,保障设备的稳定性和可靠性。另外,需要设置科学有效的应对方案,严格按照流程开展工作[6]

(二)培养专业化人才

电厂热工自动化系统的运行离不开专业人才的管理与操作,因此必须加强对电厂热工自动化人才的培养。对此,要加强对电厂热工自动化人才的招聘与引进,在招聘过程中,要坚持专业对口、能力为先的原则,引进专业性较强的技术人员。而后,应对现有电厂热工自动化人员进行定期培训,提高其专业技能,同步应加强对电厂热工自动化系统操作人员的考核和管理工作,促进其工作效率的提升。另外,还应通过优化人才培养方案、完善激励机制等手段来激发电厂热工自动化人才的创新能力和实践能力,培养出符合现代化电厂发展需求的高素质、高水平热工自动化专业人才。

(三)构建自动化维护体系

电厂热工自动化设备在实际运行的过程中,通常需要具备较强的稳定性和可靠性,在对设备进行维护工作时,需要结合相关维护要求和标准,明确设备的维护范围和维护内容,并落实相应的维护措施。而后,对电厂热工自动化设备进行日常维护时,需要结合具体情况,做好定期检查工作,并通过仪器仪表等工具对设备进行全面检测。同时,在日常检查工作中,做好数据记录工作,若存在设备更新问题,需要做好自动化运维系统的操作培训工作,并做好相关安全管理工作,配合实际需求开展系统的调试和优化工作。另外,需要改良控制和保护机制,扩充主动保护的范围,并且需要结合技术优势,构建稳定的自动报警机制,确保设备出现问题的第一时间能够发出信号。

(四)提高集中控制水平

在电厂热工自动化中,集中控制是一项非常重要的工作,集中控制需要建立在电厂热工自动化的基础上,随着电厂热工自动化技术的不断发展,对电厂热工自动化中的集中控制水平提出了更高的要求。对此,电厂热工自动化中的集中控制要通过计算机对电厂进行集中管控,根据电厂生产状况和需求来制定出最适合的控制方案。而后,电厂热工自动化中的集中控制要由计算机进行操作,自动完成对生产状态和数据信息进行采集和分析,通过计算机对生产状况进行分析,及时发现生产中出现的问题,并通过相关技术手段来对问题进行处理,提高生产效率[7]。另外,在集中控制功能设计的过程中,需要开展程序控制、设备操作、显示报警、连锁保护和仪器监控等功能的补充,推行两台单元机组的控制方式,并结合实际情况,予以必要的改革创新,进一步提升设备效率。

结束语:综上所述,热工自动化是电厂生产过程的一个重要组成部分,在保证机组安全稳定运行方面起着重要的作用。对此,在新的技术革命推动下,电厂热工自动化控制系统也要不断地改革和创新,以适应现代电厂发展的需要。同时,加强对热工自动化系统的维护和管理,使其始终处于良好的工作状态也是非常必要的,故而笔者就电厂热工自动化系统在现代电厂中的应用和职责进行简单介绍,并就如何提高电厂热工自动化水平提出一些看法,希望对提高电厂热工自动化水平有所帮助,助力其工作效率提升。

参考文献

[1]陈晨.发电厂热工自动化仪表的安装与故障分析[J].电子技术,2023,52(12):393-395.

[2]贾静,孙龙,刘昭,等. 浅析发电厂热工仪表自动化技术及故障排除措施[J].家电维修,2023,(12):41-43.

[3]梁雪.火电厂热工自动化DCS控制系统的应用浅析[J].中国设备工程,2023,(14):53-55.

[4]李丽.电厂热控自动化系统运行稳定性的研究[J].自动化应用,2023,64(10):94-96.

[5]孙智清.电厂热工自动化系统检修常见问题及处理措施分析[J].应用能源技术,2023,(05): 21-24.

[6]马小明.热工自动化控制技术的应用实践[J].集成电路应用,2023,40(04):222-223.

[7]姜晓弢.基于电厂热工自动化系统改造技术分析[J].化工管理,2020,(24):104-105.


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