火电厂热工自动化的可靠性分析及提升措施 路辰飞

火电厂热工自动化的可靠性分析及提升措施  路辰飞
火电厂热工自动化的可靠性分析及提升措施  路辰飞

火电厂热工自动化的可靠性分析及提升措施路辰飞

发表时间:2018-05-08T10:06:40.757Z 来源:《建筑模拟》2018年第1期作者:路辰飞

[导读] 文章对热工自动化系统的运行环境与形势进行了解析。交流了提高热工自动化系统可靠性的技术研究内容,以期为热工自动化系统的进一步发展提供不断拓展的空间。

中国能源建设集团天津电力建设有限公司天津市 300380

摘要:随着电力行业体制改革及电网商业化运营、竞价上网的需要,以及火电机组要适应电网自动发电控制的要求,火电厂热工自动化系统也就显得愈发重要。文章对热工自动化系统的运行环境与形势进行了解析。交流了提高热工自动化系统可靠性的技术研究内容,以期为热工自动化系统的进一步发展提供不断拓展的空间。

关键词:热工自动化;可靠性;措施

引言

火力发电厂的安全生产,离不开热工自动化的可靠运行。随着电厂机组规模的扩张,热工自动化的覆盖面是越来越广。这一方面使主控系统掌握到全景数据,为生产的自动控制添砖加瓦;另一方面,外界因素的变数增加,也使热工自动化呈现一些问题,如联锁保护误动等。为了提升热工自动化的性能,有必要对其可靠性进行相关分析。

1热工自动化系统概述

热工自动化系统是火电厂的中枢,控制着汽包水位、蒸汽温度、锅炉燃料量、机炉协调等关键生产环节。随着技术的提升,热工自动化倾向于向一体化、智能化、透明化的发展方向。从组成上来说,热工自动化系统是一个庞大体系。显然,热工自动化系统节点众多,对其可靠性造成影响的潜在因素也多,运维工作量大。

2热工自动控制系统的组成

热工自动控制系统主要由以下几个部分包括分散控制系统、辅助系统、监控系统和网络系统。这区别于硬件的组成,主要是根据功能划分。下面具体介绍各部分的组成:

首先是分散控制系统。分散控制系统(DCS)是大多数电厂所采用的控制系统,是自动控制系统的核心部分。每个机组都有各自的分散控制系统,在两台机组之间的数据线通常是利用网桥连接到电厂的公用网络系统,例如燃油泵房、空压机房等。为保证安全,可以在公用网络某一节点设置操作员监控数据传送状态或者是通过单元机组操作员站实现对公用系统的监控。机组操作台上尽可能设置DCS和DCH 操作员站,还要有安全停炉和停机的操作按钮,以防控制中心出现死机。如果条件不允许设置,那就必须有后备控制手段,确保在分散控制系统出现故障时能够安全地停机。其次是辅助系统。辅助系统主要是可编程控制器、交换机、人机交互接口组成,辅助系统在各个部分都会有,表现形式也各不相同,各辅助系统主要是为可实现各部分的无人监控而设置,最终可以实现控制中心监控管理,实现无人值班的运行模式。最后是实时监控系统和网络系统。实施管理系统包括两部分内容,一是设备运行状态的实时监控,另一部分是厂区管理信息的实时监控。实时监控配合机组的分散系统、辅助系统最终实现整个系统的实时信息的相互间传送。网络系统是整个系统的基础部分,主要的职责是数据传送,也就是传输通道。主要给数字视频传送数据,实现视频监控。

3当前热工自动化的可靠性分析

(1)因火电厂各部分分散性大,相互之间距离远,容易出现因信号传输慢而导致的热控逻辑混乱的情况;另外,各部分之间的生产环境不一样也会使热工自控系统的不同模块呈现不同的可靠性状态。

(2)因检修模式不科学,所以检修上耗费的人力物力与可靠性之间关系不大。

(3)就地控制设备因长期处于恶劣环境,比较容易出现老化或损坏;因产品质量差而导致的气动执行机构漏气或堵塞现象也不少见;另外,因建设阶段的马虎,设备在运行一段时间后出现接线和插件松动等现象,造成联锁保护的拒动或误动。

(4)控制系统的电源问题。从统计来看,电源对可靠性的影响主要为:1)长期振动造成电源接线松动或脱落;2)电源保险容量不匹配或电源附件(如继电器触点)耐压程度不够;3)电源未实现科学分路(指“一带多”),未配接UPS。

(5)因周围环境过热或粉尘密度过大,控制系统(包括控制卡件、测量部件、执行部件和过程部件等)容易老化或损坏,甚至受到干扰而出现联锁保护误动。

4热工自动化控制系统的结构

在火电厂热工中,自动化控制系统主要有分散控制系统、辅助系统、监控系统和网络系统等部分构成,它是一个复杂的系统,各个系统具有不同的功能与作用:1)分散控制系统是自动化控制系统中的重要组成部分,是当前火电厂热工中应用最广泛的一种控制系统。它主要是将两台机组通过数据线进行连接,最后在连接到一个网络系统当中,为了保证系统运行的安全性与可靠性,发电企业还需要安排相应的技术人员对其进行监控,在条件允许的情况下,火电厂需要设置相应的操作点,并设置有相应的停机操作按钮,这样可以避免在操作或者运行过程中出现死机,无法向人们提供充足的电力;2)辅助系统是由可编程控制器、交换机、人机交互接口等装置组合而成,在火电厂热工中,每一个部分都会有一个辅助系统,只是他们会根据各个部分而具有不同的变现形式,通过辅助系统的安装,可以实现少人或者无人值守的要求,可以自动获取信息,从而对整个系统进行监督与控制;3)监控系统和网络系统主要有两个目的,一是为了对系统中电力设备的运行情况进行全方面的监督与控制;二是需要对火电厂所获取的信息进行监督与控制。

5提升可靠性措施

5.1技术层面

在技术层面提升热工系统可靠性,主要指元件选用、逻辑设置、软件优化等方面:(1)尽可能选择技术成熟、动作可靠的热控元件,同时建立质量追溯机制;(2)对重要热工信号的采集应符合冗余原则,即采用相互独立的方法提取同一信号,或在不同的卡件配置相同的测量通道,以分散故障风险;(3)DCS系统应采用双路冗余方式供电(即进线分别来自不同供电母线),且冗余电源应进行静态和动态切换试验。另外,热工保护的电源必须配置UPS;(4)根据火电厂各区域危险程度不同而优化软件,同时关注日常运行,发现遗漏立即制定整改方案,使软件整体处于最佳状态;充分运用APS技术,使电厂运行尽可能程序化,以此减轻运行人员强度、缩短机组启停时间并避免人为不安全因素;(5)在各单元机的DCS系统大量选用电子智能仪表,提高其智能化水平;(6)采用容错逻辑的设计方法来改进、

热工仪表自动化技术应用的思考

热工仪表自动化技术应用的思考 发表时间:2019-05-15T16:43:12.363Z 来源:《防护工程》2019年第1期作者:李守刚[导读] 自动化技术的应用可以使热工仪表实现由被动监测向主动监测的转化,因此,分析热工仪表自动化技术的应用有一定必要性。 鸡西龙唐供热有限公司黑龙江鸡西 158100 摘要:热工仪表自动化技术是工业自动化的前提和保障,对提高生产效率做出了巨大的贡献。热工仪表自动化技术有着不可忽视的重要作用,为了使其得到充分利用,这就需要对调试与安装自动化设备等步骤进行加强,逐步提升企业的自动化水平。接下来,就热工仪表自动化技术应用展开分析和探讨。 关键词:热工仪表;自动化技术;应用 引言 热工仪表是一种由热工信号检验仪、液位变送器、压力传感器以及差压变送器等构成的检测工具。自动化技术的应用可以使热工仪表实现由被动监测向主动监测的转化,因此,分析热工仪表自动化技术的应用有一定必要性。1热工仪表自动化技术 所谓的热工仪表,指的就是在进行热工生产过程中会被经常使用到的用途各异的仪表设备,其中主要包括有以下种类:温度仪表、流量仪表、液位仪表、压力仪表等。仪表自动化技术不仅仅是完善工业建设的重要环节,同时也是实现智能型工业建设的基础。在热工仪表自动化技术中,主要有以下的特点:①智能化,随着科学技术的不断进步,在各行各业中,普遍都会使用到智能化技术,如果想要实现工业企业计算机新形式的管理方法,就必须建立在智能化仪表设备进行监控的基础上,才能实现智能化的管理。 ②高新技术,主要指的是热工仪表自动化中使用到与热工、计算机等技术有相关性联系的新技术,在使工业企业正常运行的情况下,以高新为方向将技术发展下去。热工仪表自动化不仅在一定程度上保障了工业企业电力的产能,并且对电力行业的发展具有不小的推动作用。如果想要实现热工仪表完全控制火电机组,就必须要通过相关的要求,需要通过科学研究和设计,需要连接对应的电缆来实现连接与安装。实现热工仪表的自动化将给工业企业提供可观的效益,不仅提高了工业企业的安全性,对设备实时掌控,而且能进一步地提高企业的管理与生产水平,这样也能使工业企业的经济效益和生产效率达到更高的层次,能合理地调节工业企业的设备,利用科技带来的优势,更科学地管理工业企业。与此同时,为了达到以上的众多目的,将工业企业热工仪表的功能最大限度地发挥出来,就应该将热工仪表自动化技术进行重点地分析与研究,只有这样才能使工业企业更好地运行机组,使企业稳定的可持续发展下去。2热工仪表自动化技术的应用 2.1设备和表盘的安装 设备和表盘是热工仪表的重要构成。基于热工仪表安装效果与仪表运行稳定性间的密切关联,在正式开展热工仪表施工前,应事先完成对待安装表盘及相关设备的检查,确保表盘及设备的参数、规格等符合自动化热工仪表的要求。第一,DCA型、基地式等不同热工仪表的安装要求及特征各不相同,在安装表盘时应根据仪表的类型采用适宜方法。安装过程中,严格按照相关技术规程进行,如果发现安装操作与现场实际状况不符,应做好记录工作,同时调整安装方案。第二,按照既定的顺序完成表盘、柜及相关设备的安装,基本安装工作全部完成后,需对自动化热工仪表的测量范围进行评估。如果与预期结果相符,则可认为安装质量合格。 2.2管线敷设 管线敷设是影响自动化热工仪表性能及自动化水平的关键所在。为了保障热工仪表自动化技术的应用效果,需于管线敷设施工前,充分考虑施工过程及热工仪表性能的影响因素,避免采用传统施工方法的形式进行简单施工。在线敷设过程中,需动态结合施工现场的实际状况、测量结果、电源供应以及信号等信息,综合设计施工方案,并于施工过程中灵活变通,以便管线敷设工作可于预定工期内高质量完成,避免发生返工现象。管线敷设中的注意事项主要有3个:第一,安装位置选择。敷设施工中,应在保障自动化热工仪表性能的基础上,根据管线型号、尺寸等选择适宜的位置进行安装。第二,消除干扰因素。当自动化热工仪表所处环境有电场或磁场等干扰因素时,将影响热工仪表的测量结果,严重者甚至可能导致热工仪表精度下降或仪表损坏,影响监控钢铁企业生产设备的效果,并增加钢铁企业的运行成本。第三,管线敷设效果评估。管线敷设施工的目的是利用具有自动化优势的热工仪表实现对锅炉等设备运行状态的监控,进而提高生产的自动化水平,并减少炼焦炉、鼓风炉等设备故障的经济损失。因此,管线敷设施工结束后,如果管线与周围环境的契合性出现问题,如钢铁生产环境温度较高但所选用管线为不耐热管线,长期使用后可能导致管线损坏或破裂,甚至影响整个企业的安全运行。对此,需加强管线敷设效果的预评估,根据评估结果判定是否需要进行整改。 2.3调试检验 当自动化热工仪表的安装步骤、管线敷设步骤完成后,为了确保自动化热工仪表符合钢铁企业的安全生产运行要求,需加强对自动化热工仪表系统的调试检测。具体调试检测流程如下。第一,基础检测。管线敷设工作全面完成后,开展自动化热工仪表吹扫、试压等初步调试检测,如基础检测结果提示合格,需做好开展校验二次联校设备检测的准备工作。第二,二次联校。启动自动化热工仪表系统,于启动72h后,参照以往设备运行参数,评估自动化热工仪表提供的检定数据及记录曲线是否存在异常。如调试对象为大型装置,应避免选用部分数据独立调试法,而应从整体角度出发,通过对调试对象系统的整体测试,评估自动化热工仪表的性能。例如,可将传动设备的运行状况作为检验自动化热工仪表安全性的工具,待温度仪表、DDCS(Data Definition Control System,数据定义控制系统)仪表及控制室仪表等全部处于启动状态,将自动化热工仪表提供的轴承温度参数、出口压力值参数等与正常状态下的相关参数进行对比,如两者基本一致,则可判定自动化热工仪表合格,方可用于钢铁企业生产运行的监测。3热工仪表的常见故障及维护措施

热工保护与顺序控制

1.“三取二”信号法的好处?表达方式? 单个检测元件的误动作率p或拒动作率q很小时,可有效减小误动作率和拒动作率。 逻辑表达式: 2.中英文简称 计算机监视系统【CMS】数据采集系统【DAS】 模拟量控制系统【MCS】机组协调控制系统【CCS】 锅炉炉膛安全监控系统【FSSS】燃烧器管理系统【BMS】 汽轮机控制系统【TCS 】汽轮机数字电液调节系统【DEH】 汽轮机安全监视仪表【TSI 】旁路控制系统【BPS 】 顺序控制系统【SCS或SEQ】汽轮机紧急跳闸系统【ETS】 报警系统【ANN】 3.避免轴弯曲的有效方法 (1)正确投入盘车(2)当取闷缸措施 4.什么是差胀?汽轮机从前段到后段,差胀的变化特点 ①转子和汽缸之间的相对膨胀值差值,也可以说是主轴相对于汽缸某一点的膨胀差值。 ②从前段到后段,差胀越来越大 5.电涡流传感器测量系统的构成 6.汽轮机转速的测量方法 磁阻测速、磁敏测速、电涡流测速、霍尔转速传感器 7.双探头测轴震时,两个传感器在安装时要注意什么 在测轴的绝对振动时,应尽可能把绝对振动传感器放在同一个平面,或尽可能靠在一起。为了提高测量精度,应尽可 能减少轴的偏心度,椭圆度,轴颈上的缺口,刻痕等等因素。 8.大型单元机组对所发生的带有全局性影响的事故的保护方式 辅机故障减负荷(RB)、机组快速甩负荷(FCB)、主燃料跳闸(MFT) 9.暖炉油泄露试验 为了防止轻油泄露(包括漏入炉膛),通过油系统泄露试验对油母管快关阀,回油阀、油母管,各层各油角阀所做的密闭性试验。 操作人员可根据实际情况,在OIS上旁路油系统泄露试验,但是在油系统管路维修、初次投运或较长时间未投运油系统时,油泄露试验不得旁路。选择油泄露实验旁路时,OIS画面将警告提示。 10.电磁式继电器 (1)电流继电器(2)电压继电器(3)中间继电器(4)时间继电器 11.接触器的特点 特点:触点接触良好,接触压力足够大,触点通断速度快,并具有灭弧装置。 12.阀门的操作转矩特点 在开启(或关闭)阀门的初始(或终了)一瞬间出现最大转矩,而在整个开启(或关闭)阀门的过程中转矩是不大的。13.锅炉炉膛爆炸的方式及原因 炉膛外爆、炉膛内爆(用内外压差来回答) 14.什么是缸胀,缸胀的方向受什么影响 ①汽缸的绝对膨胀值,即汽轮机的汽缸相对于机座基准点的增长。 ②汽缸的绝对死和点滑销装置 15汽包水位高低保护,再热器壁温高保护及汽压高保护逻辑框图

浅议提高热工保护可靠性及安全性对策

浅议提高热工保护可靠性及安全性对策 发表时间:2017-07-19T11:52:25.420Z 来源:《电力设备》2017年第8期作者:张嘉男[导读] 摘要:热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分,它以安全运行为前提,是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。热工保护系统在主辅设备发生严重故障时,能及时采取针对性的防御或修补措施,保障人身安全和设备安全运行(大唐长山热电厂吉林松原 131109)摘要:热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分,它以安全运行为前提,是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。热工保护系统在主辅设备发生严重故障时,能及时采取针对性的防御或修补措施,保障人身安全和设备安全运行。它是进一步保证工人的人身安全以及确保设备完好无损的最后一道防线。热工保护的可靠性在提高机组主辅设备可靠性和安全性方面起着相当重要的作用。 关键词:热工保护;可靠性;安全性 一、热工保护简介 热工保护是通过对发电机组工作状态和运行参数进行监视和控制而起保护作用的装置,对提高机组的可靠性和安全性具有十分重要的作用。当机组发生异常时,保护装置及时发出报警信号,必要时自动启动或切除某些设备或系统,使机组仍然维持原负荷或减负荷运行。当发生重大故障而危及机组设备安全运行时,停止整个机组或某一设备系统运行,避免事故进一步扩大。较完整的热工保护系统包括:监测装置、报警装置、控制逻辑、保护装置、保护在线试验装置、事故追忆、打印设备等。 二、热工保护的概念 热工保护是指在机组启停和运行过程中,通过对机组及其主要辅助设备的工作状态和运行的热力参数及电网的运行状态的实时在线监测,在主辅设备及系统的热力参数及电网发生异常或故障时,及时发出报警信号,紧急情况下自动启动或切除某些设备或系统,使机组仍然维持原负荷运行或减负运行;当发生重大故障而危及机组设备安全时,自动停止机组运行并记录相关信息。一般来说,一套完整的热工保护系统包括监测装置、报警装置、控制逻辑、保护定值、记录和打印设备、保护在线试验装置等。 三、热工保护的重要性 热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护对提高发电厂主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护是指通过机组的状态系统能够自动的检测出机组的状态是否正常,如果出现异常或故障时则会自动地切除故障并及时的发出报警信号的过程。但在主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动,并因此造成不必要的经济损失:在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动,并因此造成事故的不可避免和扩大。由此可见,提高热工保护系统的可靠性对减少或消除DCS系统失灵和热工保护误动、拒动具有非常重要的意义。 四、热工保护的常见问题 4.1DCS软、硬件故障 DCS是分布式控制系统的英文缩写,随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工保护里加入了一些重要过程控制站,一般系统存在两个CPU互为备用,当两个CPU都故障时,就会出现因DCS软、硬件故障而引起的保护误动。主要包括DCS的信号处理卡、输出模块、输入模块、网络通讯连接等故障。 4.2相关辅助设备故障 ①热控元件故障:热控元件因老化和质量差,单元件工作无冗余设置和识别等因素而造成的主机、辅机保护误动、拒动等;电缆故障:因电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀或接线松动等引起电缆接线断路、断路、虚接等;②电源故障:随着热控系统自动化程度的提高,热工保护中加入了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护。因热控设备电源故障引起的热工保护误动、拒动的次数也有上升的趋势。主要原因是热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠导致。 4.3人为因素 火力发电厂中工作人员误动或误碰了接线端子、工作人员将接线端子看错了,或者是使用工器具不正确导致接线误碰误接导致出现信号。 五、提高热工保护可靠性和安全性的方法 5.1事故的分析 当机组的热工保护系统每出现一次拒动或者每发生一次动作时,都应该严格的按照事故调查的规章制度进行分析和研究,要充分利用计算机的存储和记忆功能,在确保DCS的各个计算机时钟同步的同时,对各个系统都应该做好相关的历史趋势曲线。加强对事故的分析,能有效的预防同类事故的发生。尤其需要注意的是对于分析不清的事故,应该组织这方面的专家进行分析研究,要彻查事故的真正的原因,并且制定出相应的预防措施。 5.2关于解决逻辑故障和现场设备故障的方法 ①为了防止单个设备或者部件发生故障而造成机组跳闸问题的发生,在进行新机组的运行、机组检修或者逻辑设计时,采取容错逻辑设计的措施。在运行过程中出现的元件故障、部件故障或者设备的故障,应该从控制逻辑上优化,从而进一步进行完善。②全面的调整好热工保护连锁信号,重点从动作可靠性角度入手,从而进行全面的优化处理。③就保护逻辑组态而言,应该合理配置页面并且确保正确的执行时序。④最好的方法是不要在保护回路中设置有关运行人员可投、切保护以及手动复归保护逻辑的任何操作设备。⑤应该至少有两路信号是关于ETS、GTS、MFT之间跳闸的指令,通过各自的输出模块,根据二选一或者三选二的逻辑启动跳闸继电器。 5.3关于完善测量报警信号系统的方法 测量信号的报警作用在及时发现故障且排除故障争取时间方面,起着相当重要的作用。但是,目前很多的电厂经常存在描述错误、报警值的设置与运行实际值不相符合、测量的信号不可靠、机组软报警点未分级或者机组软报警点分级不够完善等一系列的问题,因此而造成的误报警,将导致工厂的工作人员不能准确的判断设备是否发生故障。因此,为了进一步提高报警信号的可靠性,应该从装软件逻辑和对数据库的比较、删除重复的和不必要的软报警点、修改错误描述入手,从修改数据库里的软报警量程和报警值的上下限以及对软报警组织专项核对整理入手,或者对所有软报警重新进行分级和分组,开通操作员站声音报警装置并且采用不同的颜色,从而使软报警系统发挥其该有的作用。

火电厂热工自动化概述

第一章火电厂热工自动化概述 第一节引言 随着我国国民经济的高速发展,工、农业生产和人民生活对电力的需求不断增长,电力工业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验,使电力工业得到了迅速的发展。随着单机发电容量的增大和电网容量的迅速扩大,我国已进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。由于300MW、600MW以及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速,装机数量日益增多,机组对热工自动化水平的要求越来越高。另外由于微电子技术的迅猛发展,大型自动化装备的现代化程度快速提高,促使大型火力发电厂现代热工自动化技术发展迅猛。其特点是上世纪70年代中期,以计算机技术(Computer)、通讯技术(Communication)、控制技术(Control)和显示技术(CRT)为基础的计算机分散控制系统(简称DCS-Distributed Control System)的问世和其技术的日臻完善。分散控制系统广泛应用于大型发电机组的自动控制中,并将热工自动化水平推上了一个崭新的台阶,取得了十分显著的经济效益和社会效益。 与中、小容量火力发电机组相比,600MW及以上大容量机组的特点之一是监视点多、参数变化速度快和被控对象数量大,而且各个控制对象相互关联,操作稍有失误就会引起严重的后果。因此,大型发电机组必须采用完善的自动化系统。如果将大型发电机组的监视和操作任务仅交给运行人员去完成,不仅体力和脑力劳动强度大,而且很难做到及时调整和避免人为的误操作。大量事实证明,自动化技术的运用对于提高大型发电机组的安全经济运行水平是行之有效的。在机组正常运行过程中,自动化系统能根据机组运行要求,自动维持运行参数在规定值的范围内,以取得较高的热效率和较低的消耗(煤耗和厂用电率等)。当机组运行出现异常时,自动化系统能迅速按照预定的规律进行处理,以保证机组尽快恢复正常运行。如辅机故障减负荷(简称RB- RunBack)、迫升/迫降(RUNUP/RUNDOWN)、机组快速甩负荷(简称FCB-Fast Cut Back)等功能。当运行工况异常发展到可能危及到设备及人身安全时,能自动采取保护措施,以防止事故的进一步扩大和保护生产设备不受破坏。如锅炉主燃料跳闸(MFT),汽机超速保护(OPC)等功能。在机组启停过程中,自动化系统能根据机组启停时的状态和条件进行相应的控制,以避免机组产生不允许的热应力而影响机组的运行寿命,如汽机顺序控制系统。通常,自动化系统按照预先制定的规律进行工作,不需要人工干预。但在特殊情况下却要求人工给以提示或协调,即需要人的更高层次的干预。所以,随着自动化水平的提高,也要求运行人员具有更高的文化和技术素质。 建国以来,随着机组容量的增大,参数的提高,对于机组安全经济运行的要求越来越高。火电厂的自动化系统迅速发展,其功能已从单台辅机和局部热力系统发展到整个单元机组的监测与控制,并且随着整个单元机组自动化的不断完善,以及电网发展的要求,火电厂热工自动化的功能正和电网调度自动化相协调,以实现电网的自动化。尤其是目前随同整套大型火电机组同时引进的和国产的DCS系统的普遍使用,以及单元机组协调控制系统(CCS)和

发电厂热工设备介绍资料

第一部分发电厂热工设备介绍 热工设备(通常称热工仪表)遍布火力发电厂各个部位,用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等,它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备,也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。 热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍,便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。 一、检测仪表 检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表,根据被测变量的不同,分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。 1、温度测量仪表: 温度是表征物体冷热程度的物理量,常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、 温度变送器。常用的产品见下图: 双金属温度计热电偶 铠装热电偶热电阻(Pt100)

端面热电阻(测量轴温)温度变送器 1)双金属温度计 原理:利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。 常用规格型号:WSS-581,WSS-461;万向型抽芯式;φ100或150表盘;安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2)热电偶 原理:由一对不同材料的导电体组成,其一端(热端、测量端)相互连接并感受被测温度;另一端(冷端、参比端)则连接到测量装置中。根据热电效应,测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大,其数值只与热电偶材料及两端温差有关。 根据结构不同,有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同,一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温,E分度用于中低温。 3)热电阻 原理:利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。 热电阻一般采购铂热电阻(WZP),常用规格型号:Pt100,双支,三线制,铠装元件?4,配不锈钢保护管,M27×2外螺纹。 4)温度变送器 原理:将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内,将敏感元件感受温度后所产生的微小电压,经电路放大、线性校正处理后,变成恒定的电流输出信号(4~20mA)。 由于该产品未广泛普及,所以设计院一般很少选用。

-15自动化专业(火电厂热工自动化方向)

自动化专业(火电厂热工自动化方向)培养方案 一、培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展,较系统地掌握过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表等技术方面的基础理论和专业知识,具有较强的专业技能和实际操作能力,具有创新精神、合作精神和工程意识,能在火电厂和电建安装公司从事热工过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表方面的安装、调试、检修和维护的应用型高素质工程技术人才。 二、培养要求 1.政治素质与思想品德要求: 毕业生应具有热爱社会主义祖国,具有为国家富强,民族昌盛而奋斗的志向和责任感,能树立科学的世界观和人生观,具有敬业爱岗、团结协作和品质及良好的思想品德,遵纪守法,严谨务实,具有较好的文化修养和心理素质。 2.基本素质要求: 具有较扎实的自然科学基础,较好的人文科学、社会科学、经济管理科学知识,具有较强的外语综合应用能力。 3.专业素质要求: 系统地掌握电工技术、电子技术、控制技术、计算机技术方面较为宽阔的基础理论知识及其综合应用能力;具有较强的工程实践能力和良好的工程意识,具有熟练的计算机软、硬件综合应用能力。 具有必需的制图、试验技术、信息处理、文献检索和电子仪表工艺操作等基本技能。 4.自学能力与创新意识要求: 具有较强的信息获取能力,能对自动控制新理论、新技术、新设备及其应用保持跟踪,能综合运用多种方法来分析问题、解决问题,具有较强的自主研究能力。 5.身体、心理素质要求:

掌握科学锻炼身体的方法和基本技能,达到国家规定的大学生体育合格标准。 三、主要课程 1.核心课程 公共基础课: I、高等数学(一) II、大学外语(一) 学科基础课: III、电厂热力设备及运行 IV、微机原理及应用 V、自动控制理论 VI、PLC原理及应用 专业课: VII、检测技术及仪表 VIII、过程控制仪表 IX、热工过程控制系统 X、计算机控制系统 2.主要实践环节 I、PLC原理及应用课程设计 II、计算机控制系统课程设计 III、PLC创新实践训练 IV、DCS创新实践训练 V、毕业设计 四、学制与学位

浅谈防止热工保护误动拒动的技术对策

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策摘要:随着DCS控制系统的成熟发展,热工自动化程度越来越高,凭借其巨大的优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行 得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还有时发生。如 何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为电厂甚至大型旋转 机械设备控制的日益关注的焦点。 关键词:热工保护;误动;拒动;技术 热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分,它对提高机 组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统 的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时,自动紧急联动相关的设备,及时采取相应的措施加以保护,从 而软化机组或设备故障,避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅 设备停运,称为保护误动;在主辅设备发生故障时,保护系统也发 生故障而不动作,称为保护拒动。随着热工技术水平的进步和设备 的质量的提高,控制理论的快速发展与不断完善,使得电厂热工控 制系统的控制品质和自动化水平都得到了极大的改善与提高。但从 近几年热工保护情况统计来看,由于热工保护误动引起机组跳闸,

造成非计划停运的比例还是较大的。如何避免热工保护误动、拒动 成为火力发电厂同益关注的问题。 1 热工保护误动、拒动原因分类 热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为:DCS软、硬件故障;热控元件故障;中间环节和二次表故障;电缆接线短路、断路、虚接;热控设备电源故障;人为因素;设计、安装、调试存在缺陷。 2 热工保护误动、拒动原因分析 2.1 DCS软件、硬件故障。 随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工 保护里加人了一些重要过程控制系统(如:DEH、CCS、BMS等),两个控制器同时故障时停机保护,由此,因DCS软、硬件故障而引起 的保护误动也时有发生。主要是控制器、输出模块、设定值模块、 网络通讯等故障引起。

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 摘要:随着计算机技术的不断发展,自动控制理论日趋成熟,自动化机械设备已广泛应用于人们日常生活的方方面面,尤其是在火电厂中的运用,对我国电力事业的现代化发展,做出了巨大的贡献。本文介绍了我国火电厂现阶段热工自动化应用现状,以及自动化控制理论在火电厂应用技术的最新进展,提出了今后自动控制理论在该领域的发展趋势,以期与同行交流。 关键词:自动控制火电厂热工自动化应用 近年来,我国在自动控制技术领域的研究取得了长足的进展,其研究成果不断被应用在生活生产的各个方面。火电厂热工自动化作为一种自动控制技术,其融合了热能工程技术、计算机信息技术以及智能仪表仪器等相关技术,可实现对火电厂生产过程的各类参数进行实时监控。这一技术的运用,将有助于提高该行业的生产效率,提高企业利润,有效降低人力物力成本,实现火电企业的现代化革新与可持续发展。 一、火电厂热工自动化发展现状 自动控制通常是指在企业生产过程中,采用自动化仪器设备代替部分甚至是全部人工操作,并依靠这些仪器设备进行自动生产,达到甚至超过人工操作的目的。自动控制理论早在上世纪前期就已经被提出,经过几十年的发展,其主要分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个不同阶段。其中经典控制理论主要以传递函数理论为基础,通过建立系统的数学模型,研究系统运行的状态和规律,从而实现自动控制。而现代控制理论中,线性控制和优化估值是其理论基础,从而使得火电厂在发电过程中实现对过程的自控。智能控制综合了前两者的优势,主要以数值计算。逻辑运算为理论基础,实现对复杂系统的精确控制。 在我国火电企业中,自动化控制理论主要运用于热工自动化中,如图1所示。

电厂热工基础知识

电厂热工基础知识 1、什么叫测量? 测量就就是通过实验的方法,把被测量与其所采用的单位标准量进行比较,求出其数值的过程。 2、什么叫测量仪表? 被测量与其单位用实验方法进行比较,需要一定的设备,它输入被测量,输出被测量与单位的比值,这种设备就叫测量仪表。 3、什么就是测量结果的真实值? 测量结果的真实值就是指在某一时刻,某一位置或某一状态下,被测物理量的真正大小,一般把标准仪器所测量的结果视为真实值。 4、什么叫测量误差? 测量误差:测量结果与测量真实值之存在的差值,通常称为测量误差。测量误差有大小,正负与单位。 5、什么叫示值绝对误差? 仪表的指示值与被测量的真实值之间的代数差,称为示值绝对误差。 6、什么叫示值的相对误差? 示值的绝对误差与被测量的实际值之比称为示值的相对误差。 7、什么叫示值的引用误差? 示值的绝对误差与该仪表的量程上限或量程范围之比,称为示值的引用误差,以百分数表示。 8、什么叫仪表的基本误差? 在规定的技术条件下,将仪表的示值与标准表的示值相比较,

在被测量平稳增加与减少的过程中,在仪表全量程取得的诸示值的引用误差中的最大者,称为仪表的基本误差。 9、什么叫系统误差? 在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小与符号保持恒定,或按照一定规律变化,这种误差称为系统误差。一般可以通过实验或分析的方法查明其变化的规律及产生的原因,并能在确定数值大小与方向后,对测量结果进行修正。 10、什么叫偶然误差? 在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小、符号均无规律,也不能事前估计,这类误差叫偶然误差。 11、什么叫粗大误差? 明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差,简称粗差。 12、什么叫仪表的灵敏度? 灵敏度就是仪表对被测量的反应能力,通常定义为输入变化引起输出变化*L对输入变化*X之比值。它就是衡量仪表质量的重要指标之一,仪表的灵敏度高,则示值的位数可以增加,但应注意灵敏度与其允许误差要相适应,过多的位数就是不能提高测量精度的。 13、什么就是仪表的分辨力? 仪表的分辨力也叫鉴别力,表明仪表响应输入量微小变化的能力。分辨力不足将引起分辨误差,即在被测量变化某一定值时,示值仍不变,这个误差叫不灵敏区或死区。 14、火力发电厂的热工测量参数有哪些? 一般有温度、压力、流量、料位与成分,另外还有转速,机械位移与振动。

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策(2020新版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策(2020新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策 (2020新版) 摘要:随着DCS控制系统的成熟发展,热工自动化程度越来越高,凭借其巨大的优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还有时发生。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为电厂甚至大型旋转机械设备控制的日益关注的焦点。 关键词:热工保护;误动;拒动;技术 热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分,它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时,自动紧急联动相关的设备,及时采取相应的措施加以保护,从而软化机组或设备故障,避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。

主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动;在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动。随着热工技术水平的进步和设备的质量的提高,控制理论的快速发展与不断完善,使得电厂热工控制系统的控制品质和自动化水平都得到了极大的改善与提高。但从近几年热工保护情况统计来看,由于热工保护误动引起机组跳闸,造成非计划停运的比例还是较大的。如何避免热工保护误动、拒动成为火力发电厂同益关注的问题。 1热工保护误动、拒动原因分类 热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为:DCS软、硬件故障;热控元件故障;中间环节和二次表故障;电缆接线短路、断路、虚接;热控设备电源故障;人为因素;设计、安装、调试存在缺陷。 2热工保护误动、拒动原因分析 2.1DCS软件、硬件故障。 随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工保护里加人了一些重要过程控制系统(如:DEH、CCS、BMS等),两

热工仪表中的自动化控制及其应用

热工仪表中的自动化控制及其应用 摘要:热工仪表与自动化仪表的主要功用是第一时间为相关工作人员提供准确 数据,以便确保相关工作的顺利开展。因此,在日常检修工作中,应及时发现热 工仪表与自动化仪表损坏问题,有效掌握检修方法,减少数据误差,为相关工作 提供可靠、科学、准确的数据依靠。基于此,以下对热工仪表中的自动化控制及 其应用进行了探讨,以供参考。 关键词:热工仪表;自动化控制;应用 引言 随着科学技术的不断发展和进步,尤其是在热工仪表自动化技术中的应用,促使热工仪 表的功能和安全性得到提升。合理利用热工仪表自动化技术,可以促进企业的长久健康发展。热工仪表是促进正常生产运行的关键组成部分,将电缆线路和仪表仪器连接起来形成回路, 能够对热工系统中的设备运行状态进行监测,还能及时根据监测数据进行反馈调节,从而保 障设备的正常运作,提高安全性和可靠性。 1热工仪表自动化技术应用的意义 热工仪表自动化技术的应用,能够实现生产过程的整体管控和远程操作,不仅提高了设 备的操作性能,又因为热工仪表自动化技术,是将整个生产过程看作一个整体进行管理和控制,增强了生产过程的透明度,一旦出现故障和问题时,热工仪表自动化系统会进行准确的 报告,降低了工作人员的管理难度,也提高了安全性,并且热工仪表自动化系统还能够实现 信息共享和数据处理,相较于传统的人力控制,热工仪表自动化系统不仅提高了数据的准确 程度,也大大解放了人力,提升了企业的效益。另外,随着我国智能化水平越来越高,将自 动化技术引入热工仪表工作中,不仅适应了现代社会的发展需要,也不断创新了我国软件的 应用范围和渠道。 2制药厂中热工仪表自动化控制技术概述 制药厂中的热工仪表具体指制药设备生产时应用到的仪器设备,包含压力仪表、温度仪表、密度仪表、流量仪表以及液位仪表。热工仪表自动化控制技术就是利用计算机系统、热 能工程与智能仪表设备,对生产中的热工参数展开监测,使各项参数逐渐适应制药过程中的 生产变化情况,减轻人工误差,降低工人劳动强度,实现各生产信息的自动化控制与处理。 从热工仪表自动化控制技术组成看,热工仪表由智能仪表、信息技术与计算机技术组成,融 合热能工程理论,以热能电力参数的监测和管控为目的,以便积极响应各类故障问题。分析 该技术的应用优势,主要体现如下:热工仪表自动化技术更详尽,技术应用时涉及到网络技术、自动控制技术以及信息技术等高新技术,为热工仪表的自动化运行带来安全性和可靠性 保障;热工仪表自动化设备更加智能,可以对热工仪表展开智能化监控,提升制药厂内各项 设备运行的合规性,为制药厂提供稳定符合GMP要求的生产环境。 3热工仪表自动化技术应用的注意事项 因为热工仪表自动化控制系统的应用,对于企业生产起到重要作用。不仅能够促进企业 设备的可靠性,还能够提升设备的利用率。所以,在应用热工仪表自动化技术时,要确保整 个应用环境处于稳定良好的状态。尤其是对于温度的控制,要处于一个适宜且稳定的情况, 避免因为应用环境内温度过高,导致热工仪表自动化系统内的性能遭到破坏;避免温度过低,仪表和管路出现水汽凝结的现象。热工仪表自动化系统应用的过程中,工作人员要对系统进 行定期的检测,管理和维护,当出现设备破损和手动调试后数值仍旧不准确的情况时,要进

热工保护控制系统论文

热自1101班李海龙 201159060132 炉膛安全监控系统(FSSS)分析 摘要:炉膛安全监控系统(FurnaceSafeguardSupervisorySystem,以下简称FSSS),目前已成为我国大型电站锅炉必不可少的控制系统,其主要功能是保护锅炉炉膛,避免发生爆炸事故,对油、煤燃烧器进行程控等管理。炉膛安全监控系统主要包括:联锁系统、主燃料跳闸系统、燃油系统和制粉系统。FSSS系统能够连续地在线监控燃烧系统的大量参数和工况,不断地进行实时逻辑运算和判断,必要时发出动作指令,通过联锁装置,防止锅炉和任何部分形成可爆的燃料和空气混合物,以保障锅炉运行的安全性。由此可见,FSSS系统是保护锅炉安全的重要控制手段,火电厂锅炉装设了炉膛安全监控系统后极少发生炉膛爆燃事故。 关键词:锅炉爆燃;炉膛安全监控系统(FSSS);主燃料跳闸(MFT);联锁系统;吹扫。 一、概述 电厂锅炉需要控制数量众多的燃烧设备,如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风挡板、二次风挡板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化,如油枪的投运操作包括:点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火枪的投入与断开等。在锅炉启停工况和事故工况下,燃烧器的操作更加频繁,如果操作不当很容易造成意外事故。过去,国内锅炉由于缺少燃烧安全控制系统,每年锅炉发生炉膛爆炸事故几十起,损失巨大。为了防止锅炉事故的发生,减少电力生产的损失,在电厂锅炉上安装炉膛安全监控系统(FurnaceSafeguardSupervisorySystem,简称FSSS)成为必然趋势。

二、FSSS的功能 2.1炉膛点火前的吹扫锅炉停炉以后,尤其是长期停炉后,闲置的炉膛里必然会积聚一些燃料、杂物等,给重新运行带来不安全因素。因此,系统设置了点火前炉膛吹扫的功能。在吹扫许可条件满足后,由操作人员启动一次为时5min的炉膛吹扫过程,这些吹扫许可条件的满足实际上是全面检查锅炉是否能投入运行的条件。为了防止操作人员的疏忽,系统设置了大量的连锁,锅炉如果不经吹扫,就无法进行点火。同时,5min的吹扫时间必须满足,如果因为吹扫许可条件失去而引起吹扫中断,必须等待条件重新满足后,再启动一次5min的吹扫,否则,锅炉也无法点火。 2.2燃油投入许可及控制 在锅炉完成点火前吹扫后,控制系统即开始对投油点火所必备的条件进行检查,如:吹扫是否完成、油系统泄漏试验是否成功、油源条件、雾化介质条件、油枪和点火枪机械条件等。上述条件经确认以后,系统即向运行人员发出点火许可信号,一旦运行人员发出点火指令后,系统即对将要投入的燃油 层进行自动程序控制,内容包括:总油源、汽源打开,编排油角启动顺序,油枪点火器推进,油枪阀控制,点火时间控制,点火成功与否判断,点火完成后油枪的吹扫,油层点火不成功跳闸等。 2.3煤粉投入许可及控制 系统成功进行了锅炉点火及燃油低负荷运行之后,即开始对投入煤粉所有设备的条件进行检查,完成大量的条件扫描工作。这主要包括:锅炉参数是否合适,煤粉点火能量是否充足,燃烧器工况,给粉机工况,有关风门挡板工况等。待上述诸方面条件满足以后,系统向运行人员发出投粉允许信号。当运行人员发出投粉指令后,系统开始对将要启动的煤层进行自动程序控制,内容包括:编排设备启动顺序,控制启动时间,启动各有关设备,监视各种参数,启动成功与否判断,煤层自动启动,启动不成功跳闸等。系统还对煤层正常停运进行自动程序控制。 2.4持续运行监视 当锅炉进入稳定运行工况后,系统全面进入安全监控状态(实际上从点火前吹扫开始锅炉就置于系统的安全监控之下了)。系统连续监视锅炉主要参数,如汽包水位、炉膛压力、汽轮机运行状态、全炉膛火焰以及各种辅机工况等。若发现各种不安全因素时给予声光报警,

完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析

完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析 热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护的可靠性对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。特别是在电力市场竞争日益激烈的今天,发电厂的热工保护成为越来越关键的技术,需要我们不断的加以研究和完善。 标签:热电厂设备热工保护可靠性意义 0 引言 热工保护作为发电厂至关重要的核心技术之一,在近几年得到快速提升,这在一定程度上为机组的安全稳定运行提供了保障,但是在机组的实际运行过程中,不可控的因素时常发生,使得热工保护出现误动,造成机组停机,这不仅给企业的运营带来额外损失,还会因危胁电网稳定而产生负面影响。 1 提高热工保护系统可靠性的意义 热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护的可靠性对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时,自动紧急联动相关的设备,及时采取相应的措施加以保护,从而软化机组或设备故障,避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。但在主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动,并因此造成不必要的经济损失;在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动,并因此造成事故的不可避免和扩大。 随着发电机组容量的增大和参数的提高,热工自动化程度越来越高,尤其是伴随着DCS分散控制系统在电力过程中的广泛应用和不断发展,DCS控制系统凭借其强大的功能和优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但由于参与保护的热工参数也随着机组容量的增大而越来越多,发生机组或设备误动或拒动的几率也越来越大,热工保护误动和拒动的情况时有发生。因此,提高热工保护系统的可靠性,减少或消除DCS系统失灵和热工保护误动、拒动具有非常重要的意义。 2 热工保护误动和拒动的原因分析 热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为:DCS软、硬件故障;热控元件故障;中间环节和二次表故障;电缆接线短路、断路、虚接;热控设备电源故障;人为因素;设计、安装、调试存在缺陷。 2.1 DCS软、硬件故障随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工保护里加入了一些重要过程控制站(如:DEH、CCS、BMS等)两个CPU均

火电厂热工自动化控制的应用实践及 发展方向之研究

火电厂热工自动化控制的应用实践及发展方向之研究 发表时间:2019-06-04T11:35:27.013Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:崔保恒张宇恒 [导读] 摘要:随着国家电力体制的改革和能源政策的转轨,我国的电力结构不断地在调整和优化,而火力发电组仍然是现代电力生产中的主要形式,这也使得火电厂热工自动化在操作现场的地位日益重要。 (霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司内蒙古霍林郭勒市 029200) 摘要:随着国家电力体制的改革和能源政策的转轨,我国的电力结构不断地在调整和优化,而火力发电组仍然是现代电力生产中的主要形式,这也使得火电厂热工自动化在操作现场的地位日益重要。 关键词:自动化;火电厂;应用;实践 在我国现阶段电力行业发展的过程中,火力发电已经成为电力发电系统重要的组成部分,而且随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的科学技术应用到了其中,而且对电力系统中各个运行环节进行有效的控制,从而有效的提高发电设备的工作效率。其中热工自动化技术的应用,不仅满足了电力设备允许的相关要求,还保障了电力设备的安全性和稳定性。 一、我国火力发电厂热工自动化的发展现状 我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展,其核心技术DistributedControlSystem(DCS)更是被我国发电企业所应用。DCS技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理,在我国350MW以上的火电机组上应用较为广泛,其经济性和安全性被我国发电企业所认同。近年来随着计算机软件可视化效果的提高,DCS技术得到了极大的发展和应用,通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障,同时DCS的分散控制也起到了非常好的效果。 二、DCS的主要发展方向 2.1采用自律分布式的系统结构 自律分布控制系统是现代火电厂热工发展中的一项重要控制系统。该系统可以同时满足自律可控性和自律可协调性的系统。所谓“自律可控性”是指如果在该系统中的任何一个部件系统出现问题,那么其余的系统就能在自我保护的基础上对自身的系统进行控制,而“自律可协调性”是指任何系统出现问题时,企业的系统可以协调控制自身的工作状态,并在工作中互相协调。 自律DCS与现有DCS有以下差别:现有的DCS主要有两种类型,即层次分布型系统与水平分布型系统。当前者的上位子系统出现问题时,下位子系统无法实施调节,但下位子系统可以在一定范围内进行局部控制,具有自律控制性,但缺乏协调性;后者的部分子系统停止工作时,其余的系统可以继续工作,子系统的问题并不影响其余系统的工作状态,但在这种情况下,系统彼此之间无法交换信息,无法实现彼此控制,所以,它具备协调性,缺乏控制性;而在传统的集中式系统中,由于只有一个控制器,因此它既无自律可控性,也无自律可协调性。 2.2EIC综合技术 在以前的发电控制过程中,电气控制装置E(Eleetric)、仪表控制装置I(Instrument)和计算机控制装置c(Computer)都是彼此独立的装置,采取分别安装的方式。在现代科技的支持下,国家开展了EIC综合技术运用,将这三种装置结合起来,并由DCS进行统一规划和完成,这是DCS的未来发展方向。为了让这个目标成为现实,对该综合系统起到控制力的分布系统应具有相应的控制能力,即需要配套的硬件、软件支持,同时还需要适合综合系统组成的编码。 2.3过程控制仪表。 随着DCS的广泛使用,常规的控制仪器的使用范围大大缩小,特别是中央控制室的BTG盘上所装设的指示仪表和记录仪表的使用更是急速下降。目前在300MW以上大型机组上设置的仪器表已经缩小到29块,并且不再安装记录表。随着大屏幕IGS的应用,现代中央控制室将不再使用仪表盘。国外在这项技术的使用上已经有了一定经验,今后过程控制仪表的主要发展趋势是在FB支持下使用各种智能变送器和智能执行器,这些装置不但可以实现各种复杂的互补,还可以往设备运行中以及停止运行时检查到出现在系统中的问题,为仪器运行提供了一个安全稳定的运行环境。现代社会的发展越来越注重环境的保护,各种先进的监控发电厂污染物排放量的仪器日益增加,但这些设备的结构复杂,造价高昂,在实际使用和维护中都非常困难,同时,由于是新型技术,现阶段还缺乏相应的技术人才,我国没有则很重仪器的详细介绍,国外的资料也十分有限,这些都影响了该设备的使用,不但浪费了国家的资金和人力,还会第环境造成威胁。可是国外却很重视这种仪器的使用和维护,它已经成为发电系统内不可缺少的部件。 2.4现场总线。 采用现场总线FB也是DCS未来的发展方向。FB是由DCS所控制一条通信线路,它能排除干扰和免受不良影响。采用FB可将现场的所以智能设备,如智能变送器和智能执行机构全部统一连接到FB上。不仅减少了控制电缆的数量,还能减少因长线传输导致的信号不良和信号差异等问题。使用FB后,整个系统结构实现有有机的系统分散管理和运行,加强现场设备智能化运行,对发电控制设备的运行和维护都起到了积极作用。 三、火电厂的热工自动化控制技术实践策略 近年来,在我国电力行业发展的过程中,火电厂热工自动化控制技术受到了人们的广泛关注,这不仅有利于我国电力行业的稳定发展,还使得区域电网互联技术取得了较大的进步。但是,热工自动化控制技术在实际应用的过程中,容易受到各方面因素的影响,从而导致火电厂在工作的过程中,出现重大的安全隐患,这就给人们的生命财产安全带来了巨大的损失,因此我们就要在实践过程中,采用切实可行的策略来对其进行处理。不过,随着我国火电厂的迅速发展,人们也将许多网络信息技术应用到其中,这就使得火电厂热工自动化控制技术越来越复杂,为此电力系统在运行的过程中,技术人员就要通过对当前我国火电厂自动化技术和信息技术的综合分析,来提高电力系统运行的安全性和稳定性。 火电厂热工自动化控制技术在实际应用前,人们必须要对火电厂热工自动化技术的内涵、特征以及控制理论等方面来对其进行理解,并且在电子信息技术的支撑下,对火电厂中发电设备各方面的运行成熟进行检测和监控,使得热工自动化技术在实际应用的过程中,可以对电力设备的运行情况进行全面的控制,以确保电力生产工作安全稳定的进行。而且我们在对其电力生产设备进行优化管理的过程中,我们还可以采用相应的科学技术,来降低电力设备在运行过程中电能的消耗量,提高其工作效率。目前,我们在对火电厂中所采用的热工自动化控制技术,主要是针对其锅炉设备和相关的辅助设备来对其进行控制处理,根据发电机组的运行情况,来进行适当的调控。其中热工

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