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摘 要:在火电厂运行的过程中,使用相对较为先进的热工自动化产品可以很好的提升电厂运行的安全性和可靠性,在这一过程中也可以有效的防止非计划停炉或者是停机的问题,这样一来也就使得电厂的经济效益水平越来越高。本文主要分析了自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用,以供参考和借鉴。
关键词:热工自动化;控制;火电厂;应用
当前我国的电力系统有了非常显著的发展,同时在这一过程中火电厂热工自动化水平也在这一过程中得到非常显著的提升,电厂热工自动化建设的过程中会应用到很多的技术和理论,其中,自动控制理论就是一个非常重要的理论内容,这项理论的应用可以很好的提升电厂运行的质量和水平。
一、自动化控制理论概述
1、自动控制理论简介
自动控制理论在应用的过程能够从现代化的控制理论逐渐的转向了智能控制理论,而在其发展的过程中也逐渐成为了自动控制过程中不能忽视的一个重要的环节。按照不同条件的要求,我们可以将自动控制系统进行不同的分类处理如果我们按照控制装置进行分类,我们可以将其分为模拟式的常规控制和计算机控制两种不同的形式。如果从是否存在着相关的反馈上来说,我们通常可以将其分成开环和闭环。如果从设定值是否固定的角度上来讲,我们可以将其分成随动控制系统和定值控制系统。
2、火电厂热工自动化的主要内容和应用现状
当前,很多领域的单位在发展的过程中都非常重视自动化的建设,将热工自动化充分的应用到电力企业发展的过程中,可以有效的促进企业的发展。热工自动化也涵盖了多个方面的内容。最为重要的就是自动检测,自动检测主要是利用自动化仪表能够独立的给出测量热力的过程中所形成的热工参数,它完全由设备自动完成。借助自动检测可以将电厂运行过程中的各种问题及时的发现并处理,保证机组的运行状态和运行质量。
自动控制通常就是指利用自动控制装置来对某些电厂机组当中的设备进行有效的控制,从而提升机组运行的可靠性和安全性,操作的流程是按照固有的步骤进行的,所以人们也称其为顺序控制。主要是在机组运行的过程中对生产机组的启停、运行和事故处理加以应用。生产设备的实际情况和运行要求对控制的步骤和每个具体的 操作都有着非常重大的影响。所以整个流程是需要自动装置来完成的。控制装置在具备一定保护功能的同时,也具备非常强的判断能力。如果完成了某项操作之后,需要表明已经实现了整个操作的所有内容,这样就可以进行下一项操作。不然,操作的程序就会出现明显的中断现象 ,之后开始报警。自动报警通常是指如果在机组运行的过程中采用了无人控制的形式,假如其运行的基本数据已经偏离了正常的水平,就会自动给出一定的体势,采取有效的措施加以改进和调整,这样也就可以更好的降低故障产生的几率。
自动保护通常就是指如果热工参数已经超出了正常的范围或者是设备整体的运行条件不能完全符合相关的标准和要求,那么就可以采用自我修复的方法对设备加以处理,为了防止产生严重的事故,我们可以中止设备的运行。而在评价供电质量的时候,最为关键的一个指标就是点的频率,转速自动调节系统在运行的过程中必须要具备优越的性能,这样一来就可以很好的保证电频率。在锅炉运行时,需要某些参数准确的反映出真实的情况,从而也就可以保证处在正常的变化范围当中。
二、DCS的主要发展方向
1、自律分布式系统结构
在火电廠热工发展过程中,非常重要的一项控制系统就是自律分布式控制系统,这种系统可以满足自律可控性,又可以满足自律可协调性。自律可控性指的是如果有问题或者故障出现于系统中的任何一个部件系统,那么其余系统除了可以自我保护,还可以控制自身系统;自律可协调性指的是如果有问题出现于任何系统中,企业系统就可以对自身工作状态进行协调控制。相较于目前的DCS,自律DCS具有很大的差异,目前主要有层次分布型系统和水平分布型系统两种,如果有问题出现于前者的上位子系统内,调节功能是无法由下位子系统来完成,但是下位子系统可以进行局部控制,这样自律控制性就得到了实现;后者的部分子系统中出现了问题,并不影响到其他系统的正常工作,但是在这种情况,信息无法在各个系统中实现交换,这样虽然协调性可以实现,控制性却无法满足。如果采用传统的集中式系统,因为控制器只有一个,那么就会出现诸多问题。
2、EIC综合技术
EIC分别是三个装置的简称,分别是电气控制装置、仪表控制装置和计算机控制装置,在传统的发电控制中,这三个装置都是独立的,安装也是分别进行的,而如今随着科学技术的革新,国家开始应用了EIC综合技术,有机结合了三种装置,在规划时,可以由DCS来统一进行;在未来一段时期内,还需要进行深入的研究,从配套软件和硬件方面来努力,并且设计相关的编码,应用到综合系统组,来提高综合技术的控制能力。
3、现场总线
通过研究发现,在DCS发展中,非常重要的一个方向就是现场总线FB,FB作为一条重要的通信线路,由DCS所控制,可以将那些干扰以及不良影响给排除掉。通过FB可以有效连接现场的所有智能设备,比如智能变送器、智能执行机构等等,这样控制电缆的数量就可以得到大大的减少,以往通过长线传输出现的各种问题也可以得到有效减少,比如信号不良、信号差异等。通过现场总线的应用,可以更好的管理系统结构,提高现场设备运行的智能化程度,更好的维护发电控制设备。
4、过程仪表控制
随着DCS的广泛使用,常规控制仪器只有较小的使用范围,目前在大型机组上设置的仪器表数量越来越少,记录表也不再安装。如今开始应用IGS,也不需要将仪表盘应用在现代中央控制室。今后一段时期的发展趋势是在FB支持下,对各种智能变送器以及智能器等进行使用,这样就可以促使仪器更好的运行;这些装置可以找出在设备运行过程中以及设备停止运行过程中所出现的任何问题,并且进行分析和解决,促使仪器在一个良好的环境内运行。在社会飞速发展过程中,环境问题日益严重,环境保护已经被提上了日程,出现了越来越多的仪器来监控发电厂污染物的排放量,但是这些设备有着比较复杂的结构,并且需要较高的造价成本,那么就会增加实际使用和维护的难度。并且因为这些技术面世不久,在专业技术人才方面还比较的缺乏,我国也没有详细介绍这些先进的仪器,国外在相关资料方面也比较的欠缺,那么就会对设备的广泛应用产生限制作用,不仅会造成大量的资金和人力的浪费,还会威胁到环境,需要引起相关人员的重视。
三、结束语
作为新型的控制技术,热工自动化控制具有无可比拟的优越性,发展前途光明。在使用前,合理的设计是不可少的。我们要立足国情,研发与我国现实情况相协调的热工自动化控制,提高操作性。
参考文献:
[1]孙振洋.控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].科技创业家,2013,23:50.
[2]李生录.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].中外企业家,2013,28:235.
[3]任桂滨.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].中国科技投资,2013,Z4:128.
关键词:热工自动化;控制;火电厂;应用
当前我国的电力系统有了非常显著的发展,同时在这一过程中火电厂热工自动化水平也在这一过程中得到非常显著的提升,电厂热工自动化建设的过程中会应用到很多的技术和理论,其中,自动控制理论就是一个非常重要的理论内容,这项理论的应用可以很好的提升电厂运行的质量和水平。
一、自动化控制理论概述
1、自动控制理论简介
自动控制理论在应用的过程能够从现代化的控制理论逐渐的转向了智能控制理论,而在其发展的过程中也逐渐成为了自动控制过程中不能忽视的一个重要的环节。按照不同条件的要求,我们可以将自动控制系统进行不同的分类处理如果我们按照控制装置进行分类,我们可以将其分为模拟式的常规控制和计算机控制两种不同的形式。如果从是否存在着相关的反馈上来说,我们通常可以将其分成开环和闭环。如果从设定值是否固定的角度上来讲,我们可以将其分成随动控制系统和定值控制系统。
2、火电厂热工自动化的主要内容和应用现状
当前,很多领域的单位在发展的过程中都非常重视自动化的建设,将热工自动化充分的应用到电力企业发展的过程中,可以有效的促进企业的发展。热工自动化也涵盖了多个方面的内容。最为重要的就是自动检测,自动检测主要是利用自动化仪表能够独立的给出测量热力的过程中所形成的热工参数,它完全由设备自动完成。借助自动检测可以将电厂运行过程中的各种问题及时的发现并处理,保证机组的运行状态和运行质量。
自动控制通常就是指利用自动控制装置来对某些电厂机组当中的设备进行有效的控制,从而提升机组运行的可靠性和安全性,操作的流程是按照固有的步骤进行的,所以人们也称其为顺序控制。主要是在机组运行的过程中对生产机组的启停、运行和事故处理加以应用。生产设备的实际情况和运行要求对控制的步骤和每个具体的 操作都有着非常重大的影响。所以整个流程是需要自动装置来完成的。控制装置在具备一定保护功能的同时,也具备非常强的判断能力。如果完成了某项操作之后,需要表明已经实现了整个操作的所有内容,这样就可以进行下一项操作。不然,操作的程序就会出现明显的中断现象 ,之后开始报警。自动报警通常是指如果在机组运行的过程中采用了无人控制的形式,假如其运行的基本数据已经偏离了正常的水平,就会自动给出一定的体势,采取有效的措施加以改进和调整,这样也就可以更好的降低故障产生的几率。
自动保护通常就是指如果热工参数已经超出了正常的范围或者是设备整体的运行条件不能完全符合相关的标准和要求,那么就可以采用自我修复的方法对设备加以处理,为了防止产生严重的事故,我们可以中止设备的运行。而在评价供电质量的时候,最为关键的一个指标就是点的频率,转速自动调节系统在运行的过程中必须要具备优越的性能,这样一来就可以很好的保证电频率。在锅炉运行时,需要某些参数准确的反映出真实的情况,从而也就可以保证处在正常的变化范围当中。
二、DCS的主要发展方向
1、自律分布式系统结构
在火电廠热工发展过程中,非常重要的一项控制系统就是自律分布式控制系统,这种系统可以满足自律可控性,又可以满足自律可协调性。自律可控性指的是如果有问题或者故障出现于系统中的任何一个部件系统,那么其余系统除了可以自我保护,还可以控制自身系统;自律可协调性指的是如果有问题出现于任何系统中,企业系统就可以对自身工作状态进行协调控制。相较于目前的DCS,自律DCS具有很大的差异,目前主要有层次分布型系统和水平分布型系统两种,如果有问题出现于前者的上位子系统内,调节功能是无法由下位子系统来完成,但是下位子系统可以进行局部控制,这样自律控制性就得到了实现;后者的部分子系统中出现了问题,并不影响到其他系统的正常工作,但是在这种情况,信息无法在各个系统中实现交换,这样虽然协调性可以实现,控制性却无法满足。如果采用传统的集中式系统,因为控制器只有一个,那么就会出现诸多问题。
2、EIC综合技术
EIC分别是三个装置的简称,分别是电气控制装置、仪表控制装置和计算机控制装置,在传统的发电控制中,这三个装置都是独立的,安装也是分别进行的,而如今随着科学技术的革新,国家开始应用了EIC综合技术,有机结合了三种装置,在规划时,可以由DCS来统一进行;在未来一段时期内,还需要进行深入的研究,从配套软件和硬件方面来努力,并且设计相关的编码,应用到综合系统组,来提高综合技术的控制能力。
3、现场总线
通过研究发现,在DCS发展中,非常重要的一个方向就是现场总线FB,FB作为一条重要的通信线路,由DCS所控制,可以将那些干扰以及不良影响给排除掉。通过FB可以有效连接现场的所有智能设备,比如智能变送器、智能执行机构等等,这样控制电缆的数量就可以得到大大的减少,以往通过长线传输出现的各种问题也可以得到有效减少,比如信号不良、信号差异等。通过现场总线的应用,可以更好的管理系统结构,提高现场设备运行的智能化程度,更好的维护发电控制设备。
4、过程仪表控制
随着DCS的广泛使用,常规控制仪器只有较小的使用范围,目前在大型机组上设置的仪器表数量越来越少,记录表也不再安装。如今开始应用IGS,也不需要将仪表盘应用在现代中央控制室。今后一段时期的发展趋势是在FB支持下,对各种智能变送器以及智能器等进行使用,这样就可以促使仪器更好的运行;这些装置可以找出在设备运行过程中以及设备停止运行过程中所出现的任何问题,并且进行分析和解决,促使仪器在一个良好的环境内运行。在社会飞速发展过程中,环境问题日益严重,环境保护已经被提上了日程,出现了越来越多的仪器来监控发电厂污染物的排放量,但是这些设备有着比较复杂的结构,并且需要较高的造价成本,那么就会增加实际使用和维护的难度。并且因为这些技术面世不久,在专业技术人才方面还比较的缺乏,我国也没有详细介绍这些先进的仪器,国外在相关资料方面也比较的欠缺,那么就会对设备的广泛应用产生限制作用,不仅会造成大量的资金和人力的浪费,还会威胁到环境,需要引起相关人员的重视。
三、结束语
作为新型的控制技术,热工自动化控制具有无可比拟的优越性,发展前途光明。在使用前,合理的设计是不可少的。我们要立足国情,研发与我国现实情况相协调的热工自动化控制,提高操作性。
参考文献:
[1]孙振洋.控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].科技创业家,2013,23:50.
[2]李生录.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].中外企业家,2013,28:235.
[3]任桂滨.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].中国科技投资,2013,Z4:128.