火电厂热工自动化的现状与进展(一)课程总结与体会+(二)火电厂热工自动控制的现状与发展前景

火电厂热工自动控制技术及应用（一）课程总结与体会我国是以煤炭为支柱能源的国家，能源结构在很大程度上决定了我国的电力结构。因此，建国以来在各种产业政策的推动下的火电工业的建设和发展取得了很大的成果。但是，随着火电厂单元机组的容量越来越大，鉴于火力发电对电生产过程安全稳定的严格要求，监测监控越来越受到重视，那么就需要自动化控制系统来实现监测、控制、调节和保护的功能，切实保障机组运行稳定和生产调度管理。因此，对于我们热能与动力工程的学生来说，学习火电厂热工自动控制技术及应用是非常重要的。热工自动化主要包括自动控制、顺序控制、自动保护和自动控制。课程由浅到深、由易到难。首先介绍了自动控制系统的基础知识，这部分的内容我们在上学期的自动控制原理课程上接触过，理解起来相对容易；继而介绍了火电厂热工控制系统，包括汽包锅炉和直流锅炉的蒸汽温度控制系统、给水控制系统和燃烧过程控制系统以及单元机组协调控制系统、循环流化床锅炉控制系统和汽轮机跑路控制系统，尽管我们已经学习了锅炉原理，也有了一定的自动控制基础，但是学习这部分内容是还是感觉比较吃力，在老师的详细讲解下，对这些系统也有了基本的认识。最后主要介绍先进控制策略的基本知识以及这些控制策略在火电厂热工控制系统上的应用。当前，国际国内经济形势发生深刻变化，电力和资源市场相互影响，生态文明建设持续深化，行业和企业经营发展面临新的形势。随着国民经济增速放缓，电力需求不足，放电量不断下调，火电厂建设必然放缓，“上大压小”已是火电厂建设的一大趋势。现在600MW火力发电机组已成为当前我国的主力机组，因此重点介绍了600MW火力发电机组热工控制方法，特别介绍了一些新的控制理念和控制方法以及典型应用。另外，还介绍了循环流化床锅炉控制及在30OMW机组的典型应用。以往汽轮机旁路控制多采用专业厂家的专门电子控制装置，缺乏统一性和通用性，但这样的局面在600MW火力发电机组有所改变，一些机组已采用计算机分散控制系统(DCS)进行控制。本课程学时有限，仅32个课时，不可能全面、细致的介绍完火电厂热工自动控制的各个方面。但是，通过这门课程的学习，我们对火电厂自动控制有的大体的了解，这对我们日后去电厂的工作和学习是大有裨益的。在此向每次课耐心、细致地为我们讲授的李老师表示感谢。（二）火电厂热工自动控制的现状与发展前景摘要:热工自动化技术作为火电厂发展的重要元素，其自动化程度的高低是衡量企业发展水平的标志，本文对火电厂热工自动化现状进行了分析，并进一步探讨了火电厂热工自动化的研究进展。关键词:火电厂;热工自动化;进展引言：近年来我国科学技术不断的进步，装机容量也随之不断的增加，现如今我国电力生产的主要系统中主要应用的部分依旧是火力发电这种方式，有关于人工自动化技术和相关电力传输系统中最重要的组成你部分就是火力发电，无论是人工自动化技术，还是相关的科研成果都取得了不断的发展。科技日新月异，热工自动化也也随着得到发展和进步。发电机中的DCS系统在控制结构也在不断的变化，而且在火电厂中的管理以及监控工作技都在日益完善和进步，同时促进热工自动化和火电厂的不断发展。1.火电厂热工自动化现状1.1火电厂热工自动化的意义第一，火电厂热工自动化技术对火电厂的发展非常重要;第二，自动化发展程度高低是衡量整个企业发展水平的标志。火电厂热工自动化对于现代工业的发展有着非常重要的作用。比如模糊控制，专家系统以及在神经元网络方面的控制技术，等等。1.2火电厂热工自动化现状分析目前我国各个企业单位主要的发展方向就是实现自动化，在电力企业的发展过程中应用自动化控制系统，提高了企业的发展水平，也为其发展提供了发展的平台，这是在火力发电的发展过程中不断进行探索的结果。热工自动化主要由自动检测、自动控制、自动报警、自动保护四个部分组成，1、自动检测主要是对热力发展过程中的温度压力流量成分等各种热工的参数进行具体的测量，主要是利用自动化一起独立完成的，工作人员在这个部分可以不用直接的参与到其中。通过自动检测，可以对火电厂在工作过程中所产生的不足和问题进行及时的发现，及时最初调整的措施，2、自动控制就是在自动控制装置视线火电厂的机组当中，对一些具体的设备进行调整，使机组的安全性和经济性得以保证，3、自动报警就是在没有工作人员控制的情况下，以机组运行的过程中产生的偏离参数做基础，指示工作人员进行具体的调整和纠正，使重大的事故和故障可以得以避免，4、自动保护就是在热工参数超过限定值的情况下，其相关的工作设备对于具体的设计要求无法得到满足，机组设备要进行自我的修复工作以及控制工作，或者直接将工作进行终止，将事故的扩大和损伤尽可能的进行避免2.火电厂热工自动化的研究进展2.1火电厂热工自动化的技术改进现阶段我国对于火力发电不断加强了技术的改革，使我国火电厂热动自动化不断得以发展。从自动装置的角度看，组装仪表正在不断向数字仪表的方向发展，使我国系统控制设备逐渐进入了全新的档次，对于一些特殊的设备组装，对其配备了小型的计算机，辅助监督和控制工作，利用CRT显示，使监控水平得到了大幅度的提升；而且在局部的控制和热工的保护工作也得到了很好的成效；将协调控制系统进行采用，这也是我国大型火电机组控制系统在发展过程中的另外一个重要的特点，而且在我国的大型发电机组和发电机组方面，逐渐开始应用注意控制系统。这些我们看得到的进步，对我国热工自动化的发展而言，都是最大的动力和支撑。同时，随着计算机技术的快速发展，火电厂热工自动化技术在很大程度上得到改进，越来越多的火电厂利用计算机技术来采取有效的控制方法，在一定程度上减少了被控对象的模型。现代化的控制系统能够有效调节参数，比如黑箱装置控制器或自适应控制器，等等。合理利用计算机控制技术，可准确检侧出整个系统在运行过程中存在的故障。在这一技术上，主要采取的是系统冗余以及容错控制技术，等等，这两项技术能自动限制故障范围，起到主动保护的效果，确保整个系统的正常运行。近年来，有许多人工智能、专家系统以及免维护技术，通过计算机控制系统为火电机组系统的控制和管理提供有力支撑。第一，智能控制的相关应用在不断增多，例如模糊控制语言变量的应用，操作人员将其经验总结成计算机语言，建立起对应关系，根据此关系进行逻辑推理，实现较为复杂的系统控制。在模糊控制室中，操作人员将理论知识应用于实践，实现了复杂对象的控制。第二，神经网络具备两个突出特点，非线性的映射能力、非线性函数的逼近能力，这两个特点能及时准确地处理相关信息，而且具备有效自组织的特点，这一特点为火电厂热工自动化控制中的非线性控制和非线性建模提供帮助。2.2热工自动化的新进展2.2.1先进理念，算法打造APS“交叉引用、条件自举”理念认为模拟量自动调节回路把开关量顺序控制的设备启停进程状态转换为工作方式，开关量顺序控制系统把模拟量自动调节回路的工作方式用作启动条件，相互交叉引用。当对方条件满足，顺序控制或自动调节回路便自行推升控制层次，完成条件自举，进而自主执行后续任务。该理念使其在复变控制系统中实现全工况、全过程、全自动运行成为可能。2.2.2电厂三维，协同设计工作随着计算机技术的不断发展，促进了三维技术的革新。三维设计给电厂设计带来了新的革命，也给数字化电厂提供强有力的技术支持，使其贯穿于电厂的整个生命周期。通过电厂三维模型，既可数字化管理，又可可视化观看。如厂区厂房内的漫游设备、管道的参数与定位坐标，与MIS相结合，实现精确的、可视化的电厂数字化管理系统。2.2.3FDCS:电气热工控制一体化未来的电气热工控制体系将会发生很大变化，现场总线将与DCS}PLC相互依存发展，现场总线借助DCS和PLC平台发展自身的应用空间，DCS和PLC则借助现场总线完善自身功能。2.3火电厂热工自动化的发展前景第一，在很长一段时间内，传统的火电厂热工自动化技术依然是火电厂机组非常重要的控制手段。传统自控技术的安全性非常重要，而且火电厂热工自动化的电气控制手段被广泛使用，实现对整个流程一体化的监控。第二，在现场进行监控的设备继续向数字化、自动化以及机械化方向快速发展，为新技术的大规模推广做好准备。第三，根据计算机监控系统对热工仪表侧量结果进行科学分析，使火电厂热工自动化向实用化方面迈进。目前，火电厂自动化技术已成为全球发展最快的技术，很多发达国家都投入了大量的资金，以确保在激烈的竞争中占据有利地位。我国也要密切关注国内外火电厂自动化技术的最新进展，推动我国火电厂热工自动化的快速发展。参考文献:[1]李阳春，夏静波火电厂热工自动化的发展和展望（司电站系统工程，2003）[2]段冰发电厂热工自动化辅助设计平台的现状及发展（司华北电力技术，2009）[3]郭凡，火电厂自动化发展探讨[J].机电信息,2013(06).[4]陈帮明，自动控制技术在火电厂的应用前景探析[J].科技创新与应用,2013(21).