火力發(fā)電廠中熱工自動(dòng)化技術(shù)的研究

范黎鵬

摘 要：目前，火力發(fā)電廠是我國電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，隨著社會(huì)對電能的需求量逐年遞增，直接促進(jìn)了火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。為了提高發(fā)電效益和安全性，火力發(fā)電廠引入熱工自動(dòng)化技術(shù)，以此來不斷完善電能輸變電過程，提升發(fā)電廠的供電質(zhì)量。主要對火力發(fā)電廠進(jìn)行了研究，分析了熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；熱工自動(dòng)化技術(shù)；電網(wǎng)系統(tǒng)；DCS控制

中圖分類號：TM621.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.094

熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中發(fā)揮著非常重要的作用，為電廠運(yùn)行提供智能、一體化的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了電廠運(yùn)行的自動(dòng)化控制，保障了火力發(fā)電廠的健康發(fā)展。熱工自動(dòng)化技術(shù)不僅有利于提高火力發(fā)電廠的運(yùn)行水平，更能優(yōu)化電能供應(yīng)的質(zhì)量，提高火力發(fā)電的安全性。目前，我國面臨著巨大的用電壓力，這促使火力發(fā)電廠對熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要求逐漸提升。

1 熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中具有一定的實(shí)踐優(yōu)勢，在滿足火力發(fā)電廠基本需求的基礎(chǔ)上，既可以提高火力發(fā)電廠的運(yùn)行水平，又可以降低火力發(fā)電廠的能源消耗。以下結(jié)合火力發(fā)電廠的運(yùn)行實(shí)況，分析熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

1.1 DCS

DCS是熱工自動(dòng)化技術(shù)的主要代表，其在火力發(fā)電廠中具備成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。DCS控制的主要條件是計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上控制發(fā)電機(jī)組，形成網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)中處理器的數(shù)量非常多，用于為火力發(fā)電廠提供到位的控制，消除系統(tǒng)缺陷的影響，即使一個(gè)處理器出現(xiàn)問題，也不會(huì)影響DCS系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。DCS系統(tǒng)能夠控制火力發(fā)電廠的建設(shè)規(guī)模，在很大程度上控制電纜的使用量，不需要投入過多的設(shè)備、元件。在DCS系統(tǒng)的支持下，可提高熱工自動(dòng)化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 自動(dòng)控制

熱工自動(dòng)化技術(shù)的自動(dòng)化控制用于管控火力發(fā)電廠中的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，比如溫度、燃燒等，促使火力發(fā)電廠具備自動(dòng)控制的特點(diǎn)。以某火力發(fā)電廠為例，該火力發(fā)電廠充分發(fā)揮了熱工自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢，將自動(dòng)控制應(yīng)用到了3個(gè)系統(tǒng)模塊中：①汽包水位系統(tǒng)。根據(jù)火力發(fā)電廠的電量負(fù)荷狀態(tài)，調(diào)節(jié)單沖、三沖量，最主要的是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的調(diào)節(jié)，體現(xiàn)熱工自動(dòng)技術(shù)在火力發(fā)電廠中的控制優(yōu)勢。②燃燒系統(tǒng)。重點(diǎn)控制爐膛內(nèi)的壓力和火電廠運(yùn)行中的送風(fēng)量，無論是增加電量，還是減少負(fù)荷，都應(yīng)按照自動(dòng)控制的方式進(jìn)行，并遵循熱工自動(dòng)技術(shù)的要求。③主汽壓力系統(tǒng)。自動(dòng)控制應(yīng)用在水溫調(diào)節(jié)方面，可實(shí)現(xiàn)主汽溫度的調(diào)節(jié)。熱工自動(dòng)化技術(shù)主汽壓力自動(dòng)控制方面引入了模糊控制方法，提高了主汽的調(diào)節(jié)能力。

1.3 熱工測量

熱工測量是熱工自動(dòng)化技術(shù)中的重點(diǎn)，其在火力發(fā)電廠負(fù)責(zé)多項(xiàng)測量工作，比如測量流量、壓力等。熱工測量在火力發(fā)電廠中的實(shí)際應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下4方面：①流量測量。遵循差壓原理，同時(shí)，熱工測量中使用標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流件或儀表，避免流量測量出現(xiàn)誤差，從而提高熱工測量的精準(zhǔn)度，消除潛在的流量隱患。②壓力測量。熱工測量在壓力部分需要遵循應(yīng)變原理，結(jié)合傳感器的應(yīng)用，合理分配熱工檢測在壓力測量中的應(yīng)用。③溫度測量。熱工自動(dòng)化技術(shù)在溫度測量中的對象是傳感器，需要按照熱工測量系統(tǒng)的實(shí)踐執(zhí)行溫度測量，以提高溫度測量的可靠性。④液位測量。熱工測量中選擇了可用的傳感器，可精準(zhǔn)計(jì)量火力發(fā)電廠中的液位變化。

2 熱工自動(dòng)化技術(shù)的改進(jìn)

熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用在逐步完善，但根據(jù)具體的實(shí)際應(yīng)用可發(fā)現(xiàn)，其在火力發(fā)電應(yīng)用中還存在諸多需要改進(jìn)的地方。

2.1 完善熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方案

熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用中，需要制訂可行的應(yīng)用方案，以促進(jìn)火力發(fā)電廠的長期發(fā)展。熱工自動(dòng)化技術(shù)已逐漸成為火力發(fā)電廠運(yùn)行的基礎(chǔ)技術(shù)，要想提高熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，就要完善熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方案。火力發(fā)電廠可將其作為技術(shù)改進(jìn)的重點(diǎn)，在技術(shù)方案中深化可持續(xù)發(fā)展的思想，既要體現(xiàn)熱工自動(dòng)化技術(shù)的可擴(kuò)展性，又要體現(xiàn)自動(dòng)化控制的優(yōu)勢。

2.2 合理選擇熱工自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備

熱工自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)備與火力發(fā)電廠的技術(shù)改造有著直接關(guān)系。如果熱工自動(dòng)化設(shè)備達(dá)不到技術(shù)要求，則會(huì)降低熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用效益。因此，需要嚴(yán)格監(jiān)督技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用，只有在技術(shù)設(shè)備通過檢驗(yàn)后，才能投入到火力發(fā)電運(yùn)行中，以防止技術(shù)設(shè)備在火力發(fā)電廠中發(fā)生失控問題。

3 熱工自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新

火力發(fā)電廠中的熱工自動(dòng)化技術(shù)需要樹立創(chuàng)新意識，從而不斷推進(jìn)熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。熱工自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新可從以下3個(gè)方面入手：①積極引進(jìn)控制軟件。熱工自動(dòng)化技術(shù)需要引進(jìn)先進(jìn)的應(yīng)用控制軟件，提高火力發(fā)電廠的技術(shù)性運(yùn)行，優(yōu)化熱工自動(dòng)化技術(shù)的狀態(tài)。通過先進(jìn)的軟件可協(xié)助熱工自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效率的控制功能。②單元監(jiān)控。熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中應(yīng)用時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)單元監(jiān)控，全面監(jiān)控?zé)峁ぷ詣?dòng)化技術(shù)的運(yùn)行狀態(tài)，并運(yùn)用單元機(jī)組的形勢，改變原有電子元件的控制方式。同時(shí)，配置與單元監(jiān)控相關(guān)的設(shè)備，促進(jìn)熱工自動(dòng)化的集成化發(fā)展。③單元機(jī)組的智能化。該部分在熱工自動(dòng)化技術(shù)中屬于新興研究，按照熱工自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新需要，在火力發(fā)電廠中引入功能性儀表，配合熱工自動(dòng)化技術(shù)中的各項(xiàng)軟件，體現(xiàn)熱工自動(dòng)化技術(shù)智能化的特性，從而推進(jìn)熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中的創(chuàng)新發(fā)展。

4 結(jié)束語

火力發(fā)電廠非常重視熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新有利于改善火力發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)，從而保障火力發(fā)電的穩(wěn)定、安全。現(xiàn)代信息技術(shù)和機(jī)電技術(shù)的迅速發(fā)展直接推動(dòng)了熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，改善了火力發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)，也促進(jìn)著火力發(fā)電廠的健康、可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王波.淺談新時(shí)期熱工自動(dòng)化系統(tǒng)在電力行業(yè)的應(yīng)用[J].山西青年，2013（18）：222.

[2]錢廣彥.電氣自動(dòng)化在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（28）：154.

〔編輯：張思楠〕

（英文摘要、關(guān)鍵詞下轉(zhuǎn)第98頁）