火电厂自动化的发展趋势

刘伟哲

(大唐七台河发电有限责任公司,黑龙江七台河 154600)

火电厂自动化的发展趋势

刘伟哲

(大唐七台河发电有限责任公司,黑龙江七台河 154600)

目前我国火电厂自动化技术发展迅速,本文首先介绍了火电厂自动化概念及其意义,阐述了火电厂自动化经历的三个发展阶段,详细分析了我国火电厂自动化技术的相关内容,最后给出了我国火电厂自动化的发展趋势。

火电厂 自动化 发展 趋势

近年来,随着我国经济的飞速发展,火电厂自动化技术在我国取得了十足的进步[1]。所谓的火电厂自动化技术是指在热力发电的过程中应用检测技术和控制方法对整个发电过程进行的检测和控制。全球正在进入高科技飞速发展的信息时代,我国的市场经济实力也在不断地增强,这将为火电厂自动化技术的快速发展提供有力的保障[2]。国家正在投入大量的资金和技术支持,我国的火电厂自动化技术正在不断的完善和创新,所以大力发展火电厂自动化技术将具有重要的现实意义。

1 火电厂自动化的发展阶段

火电厂自动化的发展阶段可以划分为三个阶段:

20世纪90年代初期是火电厂自动化发展的第一阶段,在火电厂自动化发展的初始阶段广泛的引入了分散控制系统DCS。分散控制系统DCS在80年代就已经在国外广泛运用了,那时国内还处于对分散控制系统DCS进行测试的阶段。后来经过我国能源部工程师的研究和论证,证明了分散控制系统DCS是一套成熟的控制方法,可以广泛的运用到国内的火电厂[3]。分散控制系统DCS在应用到火电厂后,其控制系统也随着国内的科技创新得到了不断地完善和优化。

20世纪90年代中期是火电厂自动化发展的第二阶段,火电厂自动化技术走向不断成熟和完善,不断提高的火电厂自动化技术,代表着我国火电厂的自动化水平越来越高,主要表现在4个方面:①完善的信息系统,包括炉膛监控安全系统(FSSS)、控制模拟量系统(MCS)、控制顺序系统(SCS)和采集数据系统(DAS)。由于科学技术水平的不断提高,以上监控系统得到不断的完善,实现了高精度、高水平的性能要求,并且火电单元机组以分散控制系统为中心的人机界面。②火电厂单元机组的控制系统(DEH)同一使用了分散控制系统,实现了真正意义上的一体化。③实现了火电厂单元机组控制系统中的协调控制,研发出新的火电厂单元机组的协调控制系统,而且在火电厂单元机组分散控制系统中引入了发变组和厂用电控制(SCSG/A)。④对火电厂单元机组中的自动化技术进行升级和革新,实现了分散控制系统在火电厂单元机组中的 全面应用 。同时,我国的火电厂自动化技术已经走向了国际的先进控制水平[4]。

20世纪90年代后期是火电厂自动化发展的第三阶段,创新了我国火电厂自动化技术的设计思路。我国的火电厂自动化水平在经过初期和中期的发展、完善,虽然已经基本到达了同期国际上的技术水平,但还是存在需要改善的问题。

2 火电厂热工自动化

火电厂热工自动化技术包括制粉系统、单元机组、循环水处理系统等辅助设备的自动化技术,单元机组自动化为火电厂自动化的最重要部分。国际上,通常采用通过网络将火电厂各部分集中在一个统一的集中控制室。我国目前采用的方法是部分集中控制方案,即将火电厂划分为煤、灰、水三部分,然后设立三个监控点。

随着科学技术的发展,火电厂自动化水平得到了不断的提高,火电厂的自动化控制已经发展为信息网络化的时代,包括厂级控制系统PSCS、厂级监控信息系统SIS、管理信息系统MIS、分散控制系统DCS、网站监控系统以及辅助车间监控系统。这些网络信息系统完善了火电厂的经济运行水平,降低发电成本,提高了竞价上网的优势。

现场总线控制技术对火电厂自动化起到了简化系统结构、降低成本、提高了厂级实时监控系统和厂级信息管理系统的发展速度,对提高火电厂自动化技术具有强大的优越性。

为了实现电网安全运行和经济效益,就必须要求火电厂单元机组有严格的调峰和调频要求,火电厂需要最大限度的开发机组发电能力,提高效率,减少成本。单元机组自动化技术具有以下新特点:单元机组控制进一步智能化,控制系统全部由计算机管理,减少控制室面积,控制室面积不超过150m2,单元机组全面实现CRT监控;重新安排监控系统的物理配置和功能配置原则,监控系统采用适度分散物理配置的原则,代替原来的全部集中在统一的控制的配置方法,将控制楼变成小型电子设备库,节约电缆,提高了厂房的合理布局;火电厂单元机组智能化系统,完善控制模拟量范围,进一步智能化控制中心,提高机组安全运行性,采用优化控制、计算和分析软件等。

3 火电厂热工自动化的发展

面向未来的火电厂自动化发展方向是信息化、集成化、网络化以及智能化。随着分散控制技术的发展、各种优化控制策略的完善、智能检测仪表的出现,不仅在核电、水电和火电的控制系统中应用自动化技术,将来将会实现整个发电厂的统一配置的优化,实现电厂设备一体化的目标,降低了工作量,全面提高控制系统的安全性、可靠性和鲁棒性。

4 结语

本文阐述了火电厂自动化相关的概念,以火电厂自动化为重点,阐述了其构成、发展水平、技术应用,对其未来前景进行了展望。总之,为了实现火电厂的安全、高效和智能化的目标,一定要加强电厂控制系统的信息化的应用。未来的火电厂自动化技术必将走向智能化和一体化。

[1] 丁卉,韩丹丹.火电厂自动控制发展趋势及对策[J].北京电力高等专科学校学报,2011,(6).

[2] 李子连.火电厂自动化与仪器仪表发展综述[J].中国仪器仪表,2006,(11).

[3] 李阳春,夏静波.火电厂热工自动化的发展和展望［J］.电站系统工程,2003,19(6):55～56.

[4] 张东实,李亮.火电厂输煤自动化的发展与探讨［J］.电气传动自动化,2009,31(6):52～54.

刘伟哲(1990—),男,本科,检修部,大唐七台河发电有限责任公司。