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摘要:热工自动化控制技术在电厂中的应用能够在很大程度上节省人工成本,提高发电机组运行效率,取代人力进行一系列发电生产操作,同时也能够通过热工自动化从不同层面进行数据监测的优化,增强控制自动化的水平。另外,在实际运行过程中,如果发电机组发生故障,也可以通过自动控制系统发出自动预警,最大程度上降低故障发生蔓延的概率,减少故障所带来的损失,提高发电机组运行的安全系数。
关键词:电厂;热工;自动控制技术;内容;应用
中图分类号:TM621文献标识码:A
1电厂热工自动化控制原理
电厂热工自动化控制利用了安全性闭环控制设计和运行性能闭环控制设计的原理,构建了一套发电机组性能优化控制的循环闭环控制系统。当控制中心设定运行参数后,在安全性闭环控制下自动选择最佳性能,对运行性能进行优化。PLD可编程控制器可对参数进行查询和重新编程。火电机组自动接受自动编程控制器发送的控制指令后执行机组性能的计算,即进入运行性能闭环控制,重新选择最佳性能,进入下一个控制循环。在发电机组的运行循环过程中,系统都会重新对发电机组的运行参数及性能进行优化,从而实现对发电机组的全自动化控制与操作,自适应机组的负荷塑料调节和调频。
2电厂热工自动化控制的主要内容
2.1热工检测
对于热工自动化技术来讲。其主要应用的功能在于自动检测设备包括模拟量检测仪表、开关量检测仪表、预警装置等等。在进行发电机组和相关辅助设备的自动检测过程中,不但能够获得温度、流量、压力、振动、水位、转速以及电流等热工参数,同时所涉及的汽、水品质等都能够获得准确的数据,为热工自动化机组故障分析提供参考。而且这些参数也可以为自动控制的调整以及技术水平的改进提供相关依据,另外,火电厂的发电机组运行状况稳定性、安全性测定也可以参照这些数据[1]。尤其在进行故障处理时,自动化系统能够通过对数据的比对,进行判定是否启动保护功能,但其程序的设计也较为复杂。
2.2自动控制
火电厂的火电机组运行过程中为了提高自动化机组安全运行的稳定性,并具备适应外部环境的干扰,就需要重视自动调节控制措施的应用,技术人员可以通过对火电机组运行参数数据的测量和设定,输入自动化控制程序,使发电机组和相关辅助设备的运行在自动控制程序下按照既定程序运行,提高其运行的稳定性,降低人工失误所造成的故障隐患发生率。
2.3顺序控制
热工自动化系统的顺序控制,主要重视的是结合生产设备的实际运行状况进行各项数据的调整,所以引用的顺序装置能够确保控制流程的识别,并以此来进行逻辑判断能力的落实,进而更好地为设备运行提供连锁保护,针对火电厂热工自动化顺序控制,其主要是结合系统当中生产的工艺顺序,提前进行相关控制程序的设定和编辑,从而确保系统中被控对象能够结合时间顺序以及相应条件来进行有步骤操作的自动化执行[2]。一般情况下,顺序控制多维应用主要在发电机组运行和故障处理以及启停处理当中,每一项顺序控制都需要与相关设备紧密地联系,保证满足其运行要求。
2.4自动保护
自动保护是火力发电厂热工自动化的重要内容,其主要强调的是通过自动化装置的应用,为电力生产设备运行安全提供有力的保障,一旦发生安全隐患会自动进行预警并采取有效的措施来予以及时的解决,防止系统遭到破坏,在自动控制系统当中,通常会进行相应参数的设置,当热工参数超出参数限定值时,自动保护装置功能会自动启动,为发电机组和设备的运行提供保障。
3电厂热工自动化控制技术
3.1人工神经网络控制技术
人工神经网络控制技术是一种模拟人脑神经元工作的技术。电厂热工自动化中,引入人工神经网络控制技术对发电机组、锅炉系统的运行参数进行计算,从而辅助系统实现对机组设备智能控制的目的。它利用了非线性特征原理,对机组设备各个结构的运行信息进行智能计算以及对信息进行智能整理。人工神经网络控制技术在电厂热工智能控制中的应用,关键在于分析机组运行的特性,利用非线性的特征将其描述出来,建立稳态模型。再从非线性的操作量中寻找最佳操作量,即找到优化目标量,实现对锅炉燃烧优化的控制。
3.2模糊控制技术
模糊控制技术指利用模糊推理和模拟思考的原理构建模糊系统。模糊系统具有对不同问题分析的功能。通过对锅炉燃烧过程不同分析的模糊推理与思考,分析出更加高效的控制方法。将模糊控制技术应用于电厂热工自动化系统中,主要是为了利用计算机更好地对DCS智能控制系统进行控制和管理,分析智能控制中时质和时变的问题,更好地对控制量进行优化,通过锅炉性能控制站实现对锅炉性能的优化控制[3]。
3.3专家控制技术
专家控制技术是一种用于解决工业过程控制的关键技术。专家控制技术应用与电厂热工自动化控制,是为了提升DCS智能控制系统对故障自动诊断的精准性。根据电厂热工自动化系统的复杂程度,专家控制技术可分为专家控制系统和专家控制器两种。专家控制系统用于辅助DCS智能控制系统处理电厂运行中发生的问题,它需要建立在已有的数据及专家控制理论基础上。专家控制器则是智能PID控制器,它较好地将稳态性能与神经网络相结合,可以有效提升DCS智能控制系统处理非线性系统问题的水平,提高电厂热工的自适应能力,从而提升控制参数的精准性。
4电厂热工自动控制应用要求
4.1重视设备检修与维护
热工仪表实际使用中,其所呈现出的参数曲线往往是有正常波动范围及变化规律的。而若监测到有明显的仪表参数异常,则可确定热工仪表有故障发生。参数评定是热工仪表故障研究的重要手段。在实际使用中,DSC仪表故障、死线等问题也较多出现,需要结合运行参数及故障形式加以判别。若仪表参数波动丧失规律性,而且无法加以控制,则较大可能出现工艺性故障。若负责温度监测的热工仪表在参数获取上存在滞后,需重点就其变送装置、热电阻等加以检测。
4.2系统误动、拒动问题防控
(1)改进DCS系统设计。经应用实践可知,热工系统误动的一大原因便是,DCS系统端子板在使用中出现保险熔断而未及时更换,所以要在DCS系统设计增添信号反馈回路,及时掌握电流异常。不仅如此,拒动问题也对热工系统有较大危害,主要原因在于不稳定的电流输入信号。若有较差信号出现,可通过信号质量检测加以获取,将其断开便不会干扰到热工仪表动作,系统拒动问题将得以避免[4]。
(2)加强电源及电缆维护。1)在机柜安装中,要控制好模件数量,尽可能仅带单个模件,以免超出容量限制。2)做好输出电压检查工作,以免电源模件电压低于限值,对于电压不稳定的电源模件需予以更换。3)對于电缆与电源接头部分,因常有超温问题,也需作为重点检查对象,如有异常需加以紧固,以免因此而导致热工仪表误动。
总之,电厂热控自动化是维持发电工作有效运行的重要保障。热控自动化设备调试安装对设备的正常运行十分重要,只有确保调试和安装的效率与质量,才能为火电厂有关工作的平稳运行奠定基础。
参考文献
[1]张丽.论火电厂热工自动化设备接地不良的危害[J].自动化应用,2019(11):154-156.
[2]代宇.自动化技术在电厂节能减排中的应用分析[J].节能,2019,38(10):109-111.
[3]杜瑞.电厂电气自动化系统改造与升级[J].当代化工研究,2019(11):104-105.
[4]陆晔,薛辉.火电厂热工自动化中自动控制理论的实际应用[J].科学技术创新,2019(26):38-39.
关键词:电厂;热工;自动控制技术;内容;应用
中图分类号:TM621文献标识码:A
1电厂热工自动化控制原理
电厂热工自动化控制利用了安全性闭环控制设计和运行性能闭环控制设计的原理,构建了一套发电机组性能优化控制的循环闭环控制系统。当控制中心设定运行参数后,在安全性闭环控制下自动选择最佳性能,对运行性能进行优化。PLD可编程控制器可对参数进行查询和重新编程。火电机组自动接受自动编程控制器发送的控制指令后执行机组性能的计算,即进入运行性能闭环控制,重新选择最佳性能,进入下一个控制循环。在发电机组的运行循环过程中,系统都会重新对发电机组的运行参数及性能进行优化,从而实现对发电机组的全自动化控制与操作,自适应机组的负荷塑料调节和调频。
2电厂热工自动化控制的主要内容
2.1热工检测
对于热工自动化技术来讲。其主要应用的功能在于自动检测设备包括模拟量检测仪表、开关量检测仪表、预警装置等等。在进行发电机组和相关辅助设备的自动检测过程中,不但能够获得温度、流量、压力、振动、水位、转速以及电流等热工参数,同时所涉及的汽、水品质等都能够获得准确的数据,为热工自动化机组故障分析提供参考。而且这些参数也可以为自动控制的调整以及技术水平的改进提供相关依据,另外,火电厂的发电机组运行状况稳定性、安全性测定也可以参照这些数据[1]。尤其在进行故障处理时,自动化系统能够通过对数据的比对,进行判定是否启动保护功能,但其程序的设计也较为复杂。
2.2自动控制
火电厂的火电机组运行过程中为了提高自动化机组安全运行的稳定性,并具备适应外部环境的干扰,就需要重视自动调节控制措施的应用,技术人员可以通过对火电机组运行参数数据的测量和设定,输入自动化控制程序,使发电机组和相关辅助设备的运行在自动控制程序下按照既定程序运行,提高其运行的稳定性,降低人工失误所造成的故障隐患发生率。
2.3顺序控制
热工自动化系统的顺序控制,主要重视的是结合生产设备的实际运行状况进行各项数据的调整,所以引用的顺序装置能够确保控制流程的识别,并以此来进行逻辑判断能力的落实,进而更好地为设备运行提供连锁保护,针对火电厂热工自动化顺序控制,其主要是结合系统当中生产的工艺顺序,提前进行相关控制程序的设定和编辑,从而确保系统中被控对象能够结合时间顺序以及相应条件来进行有步骤操作的自动化执行[2]。一般情况下,顺序控制多维应用主要在发电机组运行和故障处理以及启停处理当中,每一项顺序控制都需要与相关设备紧密地联系,保证满足其运行要求。
2.4自动保护
自动保护是火力发电厂热工自动化的重要内容,其主要强调的是通过自动化装置的应用,为电力生产设备运行安全提供有力的保障,一旦发生安全隐患会自动进行预警并采取有效的措施来予以及时的解决,防止系统遭到破坏,在自动控制系统当中,通常会进行相应参数的设置,当热工参数超出参数限定值时,自动保护装置功能会自动启动,为发电机组和设备的运行提供保障。
3电厂热工自动化控制技术
3.1人工神经网络控制技术
人工神经网络控制技术是一种模拟人脑神经元工作的技术。电厂热工自动化中,引入人工神经网络控制技术对发电机组、锅炉系统的运行参数进行计算,从而辅助系统实现对机组设备智能控制的目的。它利用了非线性特征原理,对机组设备各个结构的运行信息进行智能计算以及对信息进行智能整理。人工神经网络控制技术在电厂热工智能控制中的应用,关键在于分析机组运行的特性,利用非线性的特征将其描述出来,建立稳态模型。再从非线性的操作量中寻找最佳操作量,即找到优化目标量,实现对锅炉燃烧优化的控制。
3.2模糊控制技术
模糊控制技术指利用模糊推理和模拟思考的原理构建模糊系统。模糊系统具有对不同问题分析的功能。通过对锅炉燃烧过程不同分析的模糊推理与思考,分析出更加高效的控制方法。将模糊控制技术应用于电厂热工自动化系统中,主要是为了利用计算机更好地对DCS智能控制系统进行控制和管理,分析智能控制中时质和时变的问题,更好地对控制量进行优化,通过锅炉性能控制站实现对锅炉性能的优化控制[3]。
3.3专家控制技术
专家控制技术是一种用于解决工业过程控制的关键技术。专家控制技术应用与电厂热工自动化控制,是为了提升DCS智能控制系统对故障自动诊断的精准性。根据电厂热工自动化系统的复杂程度,专家控制技术可分为专家控制系统和专家控制器两种。专家控制系统用于辅助DCS智能控制系统处理电厂运行中发生的问题,它需要建立在已有的数据及专家控制理论基础上。专家控制器则是智能PID控制器,它较好地将稳态性能与神经网络相结合,可以有效提升DCS智能控制系统处理非线性系统问题的水平,提高电厂热工的自适应能力,从而提升控制参数的精准性。
4电厂热工自动控制应用要求
4.1重视设备检修与维护
热工仪表实际使用中,其所呈现出的参数曲线往往是有正常波动范围及变化规律的。而若监测到有明显的仪表参数异常,则可确定热工仪表有故障发生。参数评定是热工仪表故障研究的重要手段。在实际使用中,DSC仪表故障、死线等问题也较多出现,需要结合运行参数及故障形式加以判别。若仪表参数波动丧失规律性,而且无法加以控制,则较大可能出现工艺性故障。若负责温度监测的热工仪表在参数获取上存在滞后,需重点就其变送装置、热电阻等加以检测。
4.2系统误动、拒动问题防控
(1)改进DCS系统设计。经应用实践可知,热工系统误动的一大原因便是,DCS系统端子板在使用中出现保险熔断而未及时更换,所以要在DCS系统设计增添信号反馈回路,及时掌握电流异常。不仅如此,拒动问题也对热工系统有较大危害,主要原因在于不稳定的电流输入信号。若有较差信号出现,可通过信号质量检测加以获取,将其断开便不会干扰到热工仪表动作,系统拒动问题将得以避免[4]。
(2)加强电源及电缆维护。1)在机柜安装中,要控制好模件数量,尽可能仅带单个模件,以免超出容量限制。2)做好输出电压检查工作,以免电源模件电压低于限值,对于电压不稳定的电源模件需予以更换。3)對于电缆与电源接头部分,因常有超温问题,也需作为重点检查对象,如有异常需加以紧固,以免因此而导致热工仪表误动。
总之,电厂热控自动化是维持发电工作有效运行的重要保障。热控自动化设备调试安装对设备的正常运行十分重要,只有确保调试和安装的效率与质量,才能为火电厂有关工作的平稳运行奠定基础。
参考文献
[1]张丽.论火电厂热工自动化设备接地不良的危害[J].自动化应用,2019(11):154-156.
[2]代宇.自动化技术在电厂节能减排中的应用分析[J].节能,2019,38(10):109-111.
[3]杜瑞.电厂电气自动化系统改造与升级[J].当代化工研究,2019(11):104-105.
[4]陆晔,薛辉.火电厂热工自动化中自动控制理论的实际应用[J].科学技术创新,2019(26):38-39.