火電廠自動化的發展趨勢

劉偉哲

(大唐七臺河發電有限責任公司,黑龍江七臺河 154600)

火電廠自動化的發展趨勢

劉偉哲

(大唐七臺河發電有限責任公司,黑龍江七臺河 154600)

目前我國火電廠自動化技術發展迅速,本文首先介紹了火電廠自動化概念及其意義,闡述了火電廠自動化經歷的三個發展階段,詳細分析了我國火電廠自動化技術的相關內容,最后給出了我國火電廠自動化的發展趨勢。

火電廠 自動化 發展 趨勢

近年來,隨著我國經濟的飛速發展,火電廠自動化技術在我國取得了十足的進步[1]。所謂的火電廠自動化技術是指在熱力發電的過程中應用檢測技術和控制方法對整個發電過程進行的檢測和控制。全球正在進入高科技飛速發展的信息時代,我國的市場經濟實力也在不斷地增強,這將為火電廠自動化技術的快速發展提供有力的保障[2]。國家正在投入大量的資金和技術支持,我國的火電廠自動化技術正在不斷的完善和創新,所以大力發展火電廠自動化技術將具有重要的現實意義。

1 火電廠自動化的發展階段

火電廠自動化的發展階段可以劃分為三個階段:

20世紀90年代初期是火電廠自動化發展的第一階段,在火電廠自動化發展的初始階段廣泛的引入了分散控制系統DCS。分散控制系統DCS在80年代就已經在國外廣泛運用了,那時國內還處于對分散控制系統DCS進行測試的階段。后來經過我國能源部工程師的研究和論證,證明了分散控制系統DCS是一套成熟的控制方法,可以廣泛的運用到國內的火電廠[3]。分散控制系統DCS在應用到火電廠后,其控制系統也隨著國內的科技創新得到了不斷地完善和優化。

20世紀90年代中期是火電廠自動化發展的第二階段,火電廠自動化技術走向不斷成熟和完善,不斷提高的火電廠自動化技術,代表著我國火電廠的自動化水平越來越高,主要表現在4個方面:①完善的信息系統,包括爐膛監控安全系統(FSSS)、控制模擬量系統(MCS)、控制順序系統(SCS)和采集數據系統(DAS)。由于科學技術水平的不斷提高,以上監控系統得到不斷的完善,實現了高精度、高水平的性能要求,并且火電單元機組以分散控制系統為中心的人機界面。②火電廠單元機組的控制系統(DEH)同一使用了分散控制系統,實現了真正意義上的一體化。③實現了火電廠單元機組控制系統中的協調控制,研發出新的火電廠單元機組的協調控制系統,而且在火電廠單元機組分散控制系統中引入了發變組和廠用電控制(SCSG/A)。④對火電廠單元機組中的自動化技術進行升級和革新,實現了分散控制系統在火電廠單元機組中的 全面應用 。同時,我國的火電廠自動化技術已經走向了國際的先進控制水平[4]。

20世紀90年代后期是火電廠自動化發展的第三階段,創新了我國火電廠自動化技術的設計思路。我國的火電廠自動化水平在經過初期和中期的發展、完善,雖然已經基本到達了同期國際上的技術水平,但還是存在需要改善的問題。

2 火電廠熱工自動化

火電廠熱工自動化技術包括制粉系統、單元機組、循環水處理系統等輔助設備的自動化技術,單元機組自動化為火電廠自動化的最重要部分。國際上,通常采用通過網絡將火電廠各部分集中在一個統一的集中控制室。我國目前采用的方法是部分集中控制方案,即將火電廠劃分為煤、灰、水三部分,然后設立三個監控點。

隨著科學技術的發展,火電廠自動化水平得到了不斷的提高,火電廠的自動化控制已經發展為信息網絡化的時代,包括廠級控制系統PSCS、廠級監控信息系統SIS、管理信息系統MIS、分散控制系統DCS、網站監控系統以及輔助車間監控系統。這些網絡信息系統完善了火電廠的經濟運行水平,降低發電成本,提高了競價上網的優勢。

現場總線控制技術對火電廠自動化起到了簡化系統結構、降低成本、提高了廠級實時監控系統和廠級信息管理系統的發展速度,對提高火電廠自動化技術具有強大的優越性。

為了實現電網安全運行和經濟效益,就必須要求火電廠單元機組有嚴格的調峰和調頻要求,火電廠需要最大限度的開發機組發電能力,提高效率,減少成本。單元機組自動化技術具有以下新特點:單元機組控制進一步智能化,控制系統全部由計算機管理,減少控制室面積,控制室面積不超過150m2,單元機組全面實現CRT監控;重新安排監控系統的物理配置和功能配置原則,監控系統采用適度分散物理配置的原則,代替原來的全部集中在統一的控制的配置方法,將控制樓變成小型電子設備庫,節約電纜,提高了廠房的合理布局;火電廠單元機組智能化系統,完善控制模擬量范圍,進一步智能化控制中心,提高機組安全運行性,采用優化控制、計算和分析軟件等。

3 火電廠熱工自動化的發展

面向未來的火電廠自動化發展方向是信息化、集成化、網絡化以及智能化。隨著分散控制技術的發展、各種優化控制策略的完善、智能檢測儀表的出現,不僅在核電、水電和火電的控制系統中應用自動化技術,將來將會實現整個發電廠的統一配置的優化,實現電廠設備一體化的目標,降低了工作量,全面提高控制系統的安全性、可靠性和魯棒性。

4 結語

本文闡述了火電廠自動化相關的概念,以火電廠自動化為重點,闡述了其構成、發展水平、技術應用,對其未來前景進行了展望。總之,為了實現火電廠的安全、高效和智能化的目標,一定要加強電廠控制系統的信息化的應用。未來的火電廠自動化技術必將走向智能化和一體化。

[1] 丁卉,韓丹丹.火電廠自動控制發展趨勢及對策[J].北京電力高等專科學校學報,2011,(6).

[2] 李子連.火電廠自動化與儀器儀表發展綜述[J].中國儀器儀表,2006,(11).

[3] 李陽春,夏靜波.火電廠熱工自動化的發展和展望［J］.電站系統工程,2003,19(6):55～56.

[4] 張東實,李亮.火電廠輸煤自動化的發展與探討［J］.電氣傳動自動化,2009,31(6):52～54.

劉偉哲(1990—),男,本科,檢修部,大唐七臺河發電有限責任公司。