自動化技術(shù)在電廠熱工控制的運(yùn)用論文

　　摘要：在社會與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，生產(chǎn)以及生活用電數(shù)量不斷增加。為了保證電廠運(yùn)行的可靠性，有效防治電廠運(yùn)行中的安全隱患出現(xiàn)，必須加強(qiáng)對電廠熱工的控制，不斷提升電廠熱工控制的自動化水平。在此，分析了電廠熱工控制中自動化技術(shù)的組成，闡述了電廠熱工控制中自動化技術(shù)的應(yīng)用，并指出了電廠熱工控制中自動化技術(shù)的發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；電廠熱工控制；應(yīng)用

　　1.前言

　　對于電力行業(yè)來說，電廠所占據(jù)的地位十分重要，電廠對于技術(shù)的要求同樣也相對高，這樣才能確保電廠能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，更好的保障供電質(zhì)量。在電廠運(yùn)行過程中，很多熱工控制工序均需要應(yīng)用自動化技術(shù)，以有效的提升電廠熱工控制水平。自動化技術(shù)在電廠熱工控制工作中具有非常大的應(yīng)用潛力，能夠?yàn)殡姀S高效、穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的技術(shù)保障。

　　2.電廠熱工控制中自動化技術(shù)的組成

　　在電廠熱工控制過程中，應(yīng)用的自動化技術(shù)基本上涉及兩個重要系統(tǒng)，分別為分散控制系統(tǒng)以及監(jiān)控管理系統(tǒng)。在此，結(jié)合作者所在電廠熱工控制中自動化技術(shù)的具體應(yīng)用情況，分析上述兩種自動化系統(tǒng)的具體組成。

　　2.1分散控制系統(tǒng)的組成。在電廠的局域網(wǎng)之中，主要是應(yīng)用分散控制系統(tǒng)。由于電廠是在一定的局域網(wǎng)環(huán)境之中，應(yīng)用分散控制系統(tǒng)，能夠通過計(jì)算技術(shù)設(shè)備，對電廠熱工環(huán)境進(jìn)行自動化的控制。電廠中局域網(wǎng)絡(luò)類似與一個數(shù)據(jù)控制的端口，能夠?qū)﹄姀S之中各個機(jī)組實(shí)時的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行主動分析與處理。現(xiàn)階段，電廠熱工控制中，分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，這也反映出了分散控制系統(tǒng)在電廠熱工控制中擁有良好的應(yīng)用效果。

　　2.2監(jiān)控管理系統(tǒng)的組成。在電廠熱工控制過程中，監(jiān)控管理系統(tǒng)最為核心的組成便是DCS，其關(guān)乎到整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的可靠性與準(zhǔn)確性。在監(jiān)控管理系統(tǒng)之中，DCS主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析、處理以及儲存。電廠熱工控制過程中，應(yīng)用監(jiān)控管理系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步規(guī)范DCS的運(yùn)行。在監(jiān)控管理系統(tǒng)主之中，應(yīng)用到的管理軟件技術(shù)較為先進(jìn)，能夠依照DCS運(yùn)行具體情況，隨時的對軟件進(jìn)行調(diào)用，并且為系統(tǒng)提供所需的功能服務(wù)。目前，DCS模塊還未能進(jìn)入非常成熟的應(yīng)用階段，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中依舊存在一些不足之處，個別的管理功能未能得以實(shí)現(xiàn)。因此，監(jiān)控管理系統(tǒng)在電廠熱工控制中應(yīng)用依舊有相對大的發(fā)展空間。

　　3.電廠熱工控制中自動化技術(shù)的應(yīng)用

　　在電廠熱工控制中，通過應(yīng)用自動化技術(shù)，使得電廠運(yùn)行方式得以改善，擁有非常好的實(shí)踐性。

　　3.1DCS應(yīng)用。在電廠熱工控制中，通過應(yīng)用DCS能夠使得系統(tǒng)自身的連接方式得以改進(jìn)，避免大量接口的使用，還能夠確保電廠高效的運(yùn)行，使得電廠運(yùn)行過程中維護(hù)與檢修工作量明顯減少。通過應(yīng)用DCS，可以直接的對編程加以控制，并且通過計(jì)算機(jī)設(shè)備以及局域網(wǎng)絡(luò)將控制信息快速的傳輸出去，不僅能夠及時監(jiān)測電廠運(yùn)行的狀態(tài)，還能夠?yàn)橄到y(tǒng)操作提供相應(yīng)的控制質(zhì)量信息，達(dá)到對系統(tǒng)分布式控制的目的。在電廠熱工控制中，DCS是自動化技術(shù)應(yīng)用的重要代表，其能夠?qū)Πl(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)測，確保設(shè)備處于安全的運(yùn)行狀態(tài)之下。在對電廠熱工控制中應(yīng)用DCS，使得系統(tǒng)進(jìn)一步朝著一體化的方向發(fā)展，將一些冗余系統(tǒng)去除，使得數(shù)據(jù)信息的傳播更為迅速，可以更好實(shí)現(xiàn)電廠運(yùn)行的高效化。

　　3.2輔助系統(tǒng)之中的應(yīng)用。由于電廠的規(guī)模均非常大，其中擁有非常多且復(fù)雜的模塊，要想確保電廠可以安全與穩(wěn)定的運(yùn)行，必須要配置非常多的人員，還需要消耗大量的資源，尤其是在電廠輔助系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，其消耗的人力以及物力相對來說較多。而在輔助系統(tǒng)之中，通過利用自動化技術(shù)，可以有效控制輔助系統(tǒng)運(yùn)行過程中對于各種資源的消耗。比如，作者所在的電廠2*630MW發(fā)電機(jī)組，地處中原名城鄭州附近。自2011年建廠以來，近幾年隨著機(jī)組超低排放改造、城市供熱改造、廢水分級利用改造等等，一大批輔助系統(tǒng)建成。在對消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)，輔助系統(tǒng)擁有的消耗數(shù)量，達(dá)到了整個電廠總消耗數(shù)量的一半，使得電廠運(yùn)行成本有所增加。而在應(yīng)用自動化技術(shù)以后，將一些人工作業(yè)采用機(jī)械作業(yè)、電控作業(yè)的方式進(jìn)行，提升輔助系統(tǒng)的自動化水平，并通過自動化技術(shù)遠(yuǎn)程控制，無人值班站的實(shí)施，有效減少了資源的消耗。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在輔助系統(tǒng)應(yīng)用自動化以及以來，在短短的半年時間中，其運(yùn)行成本便減少了14%，這也反映出了自動化系統(tǒng)能夠起到節(jié)約成本、減少資源消耗的作用。

　　3.3熱工自動控制的應(yīng)用。隨著我國電廠規(guī)模逐漸向著大型化方向發(fā)展，在熱工控制方面，對于自動化水平的要求也隨之不斷提高。例如，作者所在電廠2*630MW發(fā)電機(jī)組，超臨界參數(shù)的控制，W型鍋爐燃燒控制、直流爐給水控制、負(fù)荷協(xié)調(diào)控制等這些熱工控制的過程中，都要求必須擁有相對高的精度，這樣才能確保熱工控制的穩(wěn)定性。電廠依照熱工控制的自動化需求，應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，強(qiáng)化了熱工控制中的自動化程度。所采用的自動化技術(shù)為PID控制技術(shù)，同時還基于PID技術(shù)又引進(jìn)了模糊控制系統(tǒng)，和PID技術(shù)相互配合使用，不僅能夠?qū)Ψ浅��?fù)雜的工序參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，例如，調(diào)控耦合工序參數(shù)、時變工序參數(shù)等，還能夠確保模糊控制系統(tǒng)的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，有效處理好參數(shù)控制中存在的不足，確保熱工控制過程中的精度，保障電廠能夠穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。

　　3.4過程控制中的應(yīng)用。在電廠熱工控制過程中，需要對系統(tǒng)運(yùn)行的溫度、壓力、流量等多個因素加以調(diào)控，因此，利用自動化技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)對多項(xiàng)因素的同時調(diào)控，對過程進(jìn)一步的優(yōu)化。在電廠運(yùn)行過程中，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度，調(diào)峰工況很大，630MW機(jī)組經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)荷增減高達(dá)300MW的變化，極易發(fā)生運(yùn)行安全問題和經(jīng)濟(jì)問題。采用自動化技術(shù)以后，能夠有效減輕過程控制中的壓力，可以依照系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行要求，保證各項(xiàng)熱工參數(shù)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，確保熱工控制的精準(zhǔn)性，為電廠帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

　　4.電廠熱工控制中自動化技術(shù)的發(fā)展

　　在電廠的熱工控制過程中，自動化技術(shù)是非常重要的一項(xiàng)技術(shù)，其能夠確保熱工控制的效率得以有效提升，為熱工控制提供更為經(jīng)濟(jì)的方案，從而確保電廠能夠穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。

　　4.1自律分布式發(fā)展。在電廠熱工控制中，自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢之一便是自律分布式系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠確保協(xié)調(diào)工作和控制工作同步的進(jìn)行，能夠有目的的實(shí)現(xiàn)對電廠高效運(yùn)行。自律分布式系統(tǒng)可以依照電廠實(shí)時運(yùn)行情況，自主的調(diào)控?zé)峁�參�?shù)，改善電廠運(yùn)行的水平。因?yàn)樽月煞植际较到y(tǒng)具體應(yīng)用過程中存在性對大的困難性，調(diào)控的難度較大，因此，此系統(tǒng)目前依然正在研發(fā)階段，還未能真正的應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)之中。

　　4.2引入過程控制儀表。在電廠熱工控制的過程中，對于儀表的要求也相對較高，應(yīng)用過程控制儀表，代替之前的機(jī)械儀表，能夠使得儀表擁有智能執(zhí)行的功能。將過程控制儀表應(yīng)用于自動化系統(tǒng)之中，依據(jù)電廠運(yùn)行過程中的熱工狀態(tài)，首先設(shè)計(jì)出儀表的應(yīng)用理論與方案，然后再實(shí)際進(jìn)行應(yīng)用。應(yīng)用過程控制儀表可以確保整個控制過程更加的高效化以及精準(zhǔn)化，現(xiàn)在各種總線制智能過程控制儀表的發(fā)展非常迅速，前景也十分光明，因此，在今后對于熱工控制儀表的研究，也定會成為熱工控制中自動化技術(shù)研究的重點(diǎn)方向之一。

　　4.3支援系統(tǒng)的應(yīng)用。通過應(yīng)用支援系統(tǒng)，能夠更好輔助自動化系統(tǒng)對電廠熱工控制的監(jiān)控，確保電廠的運(yùn)行效率進(jìn)一步提升，有效降低電廠運(yùn)行的壓力，保障系統(tǒng)運(yùn)行過程中的安全性與穩(wěn)定性，可以進(jìn)一步增強(qiáng)自動化系統(tǒng)對于熱工控制的評估以及判斷性能。

　　5.結(jié)語

　　在電廠熱工控制的過程中，通過應(yīng)用自動化技術(shù)能夠有效節(jié)約電廠運(yùn)行的成本，為電廠熱工控制提供更加精確的調(diào)控方案，確保電廠能夠穩(wěn)定、安全的發(fā)展。在電廠熱工控制過程中，自動化技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯，其擁有非常廣闊的發(fā)展空間，能夠增強(qiáng)電廠運(yùn)行的綜合能力。因此，要求技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)依照電廠實(shí)際的運(yùn)行需求，進(jìn)一步推動熱工控制中自動化技術(shù)的應(yīng)用，確保電廠系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與高效性，為電廠經(jīng)濟(jì)效益的提升提供保障。

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