發(fā)布時間：2015-03-11所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：火電廠熱工自動化的發(fā)展前景非常廣闊。雖然目前很長一段時間內(nèi)，傳統(tǒng)的火電廠熱工自動化技術(shù)依然是火電廠機(jī)組非常重要的控制手段。傳統(tǒng)自控技術(shù)的安全性非常重要，而且火電廠熱工自動化的電氣控制手段需要被廣泛的推廣使用，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對于整個流程
摘要：火電廠熱工自動化的發(fā)展前景非常廣闊。雖然目前很長一段時間內(nèi)，傳統(tǒng)的火電廠熱工自動化技術(shù)依然是火電廠機(jī)組非常重要的控制手段。傳統(tǒng)自控技術(shù)的安全性非常重要，而且火電廠熱工自動化的電氣控制手段需要被廣泛的推廣使用，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對于整個流程的一體化的監(jiān)控。另外，在現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)備也需要繼續(xù)向數(shù)字化、自動化以及機(jī)械化的方向快速發(fā)展，而且最重要的之由控制室逐漸向自動化方向靠近，為新技術(shù)的大規(guī)模推廣做好基本準(zhǔn)備。最后，要根據(jù)計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對于熱工儀表測量的結(jié)果，包括智能控制的理論數(shù)據(jù)，進(jìn)行合理的使用，進(jìn)而使得火電廠熱工自動化向?qū)嵱没矫娲蟛竭~進(jìn)。總的來說，熱工自動化裝置是大型發(fā)電機(jī)組中非常重要的組成部分，所以，火電廠的自動化技術(shù)也成為目前全球發(fā)展最快的技術(shù)以及生產(chǎn)力。很多發(fā)達(dá)國家對此非常重視，而且國際上大多數(shù)先進(jìn)國家都都投入了大量的資金，進(jìn)而能夠確保在激烈的競爭中占據(jù)有利地位。所以，我國也要密切的關(guān)注國內(nèi)外火電廠自動化技術(shù)的最新進(jìn)展?fàn)顩r，進(jìn)而推動我國火電廠熱工自動化的快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞：電廠,自動化,工程技術(shù)
基于上文提到的智能控制理論以及計算機(jī)技術(shù)在火電廠熱工自動化方面的有效利用，希望在今后的實用化方面能夠得到長足的進(jìn)展。總之，火電廠的自動化技術(shù)是目前發(fā)展最快的技術(shù)，而且最具生命力的技術(shù)。所以，首先就必須要求火電廠熱工自動化的技術(shù)人員要不斷的提高其業(yè)務(wù)操作水平，密切關(guān)注國內(nèi)外火電廠自動化的進(jìn)展?fàn)顩r，進(jìn)而為我國火電廠熱工自動化水平的提高貢獻(xiàn)力量。
一、火電廠熱工自動化的現(xiàn)狀
(一)火電廠熱工自動化的介紹
火電廠熱工自動化指的是通過自動化儀表以及相關(guān)的自動控制裝置來操作，而自動化的裝置參數(shù)主要是在火電廠進(jìn)行熱力測量的過程中，進(jìn)行自控控制、信息采集、信息處理進(jìn)而發(fā)出報警以及自我保護(hù)等流程，整個的過程不需要工作人員的直接參與。火電廠熱工自動化相關(guān)的設(shè)備需要得到安全有效的保障，進(jìn)而使整個電廠在經(jīng)濟(jì)方面得到最大程度的收獲，盡可能的使火電廠熱工自動化上的工作人員勞動強(qiáng)度降到最低，同時還能夠改善其勞動的條件。總的來講，火電廠熱工自動化的工作主要分為四個方面，即自動檢測，然后進(jìn)行自動報警、自動控制，最后實施自動保護(hù)。
(二)火電廠熱工自動化的意義
一方面，火電廠熱工自動化技術(shù)對于火電廠的發(fā)展有非常重要的作用，另一方面，自動化的發(fā)展的程度高低也是衡量整個企業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。目前，火電廠熱工自動化的系統(tǒng)在我國較為大型的火電廠中有這非常普遍的應(yīng)用。同時，在理論的控制方面也有了很大的發(fā)展，對比傳統(tǒng)的較為經(jīng)典的控制理論，現(xiàn)代的控制理論在發(fā)展策略上有更多的貢獻(xiàn)，而且在現(xiàn)階段的生產(chǎn)實踐中應(yīng)用廣泛，火電廠熱工自動化對于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著非常重要的作用。比如，模糊控制、專家系統(tǒng)以及在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方面的控制技術(shù)等。以現(xiàn)代火電廠熱工自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的自控技術(shù)，對人們的生產(chǎn)生活有非常重要的意義。
(三)火電廠熱工自動化的現(xiàn)狀簡介與分析
現(xiàn)階段，在我國火電機(jī)組大多采用同樣的系統(tǒng)，即DCS，應(yīng)用非常廣泛。能夠廣泛運(yùn)用的原因是其在運(yùn)行的過程中具備經(jīng)濟(jì)型和安全性的特點(diǎn)。而且近年來隨著計算機(jī)技術(shù)的高端水平的快速發(fā)展，新技術(shù)的發(fā)展速度快，并且得到了廣泛的應(yīng)用，在很大程度上非常有利于技術(shù)人員的操作。過去的一些相對老師的自動控制裝置，大多數(shù)存在些缺點(diǎn)，如煤耗量較大、故障發(fā)生頻繁以及自動控制效率低的現(xiàn)象，這就會導(dǎo)致儀表控制的正確率和準(zhǔn)確率有很大下降。目前，又許多企業(yè)正在采取有效的措施踐行逐步改善，但是還需要對機(jī)組進(jìn)行進(jìn)一步的完善，才能有效提高其性能。
火電廠熱工自動化技術(shù)的流程分析具體的內(nèi)容有以下幾方面。其一，自動檢測技術(shù)，該過程主要由自動化的儀表來實現(xiàn)的，該系統(tǒng)通過整個過程的壓力、溫度、液位、流量以及系統(tǒng)的成分變化等系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行測量得出的結(jié)果。自動檢測系統(tǒng)對于熱力學(xué)參數(shù)的測量，能夠有效監(jiān)督火電廠是否在正常運(yùn)行，同時也是下一步進(jìn)行自動控制和檢測的重要依據(jù)以及進(jìn)行事故分析和經(jīng)濟(jì)合算的有效數(shù)據(jù)信息;其二，自動控制階段，自動控制裝置在電廠熱工自動化生產(chǎn)過程中，能夠有效調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行，進(jìn)而保證火電廠熱工自動化機(jī)組能夠良好的運(yùn)行;其三，自動報警。進(jìn)行自動檢測時，若是熱工參數(shù)的值出現(xiàn)異常情況，就會由燈光等信號顯示報警信號，進(jìn)而能夠提醒相關(guān)的工作人員注意，進(jìn)而能夠快速準(zhǔn)確的處理出現(xiàn)異常的設(shè)備。其四，自動保護(hù)階段，在熱工參數(shù)測出異常或者是運(yùn)行出現(xiàn)故障時，需要將設(shè)備暫停，進(jìn)行調(diào)整，避免因為設(shè)備運(yùn)行的故障造成人員的傷亡。
二、火電廠熱工自動化的進(jìn)展
(一)火電廠熱工自動化的技術(shù)改進(jìn)
近年來，隨著高科技計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，火電廠熱工自動化的技術(shù)得到很大程度的改進(jìn)，越來越多的火電廠利用計算機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代技術(shù)來采取有效的控制方法，能夠在一定程度上盡快的減少依靠或者是建立被控對象的模型，現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)能夠有效的調(diào)節(jié)參數(shù)，比如黑箱裝置控制器或者是自適應(yīng)控制器等。上述這些控制器能夠?qū)σ恍┰诔Ｒ?guī)情況下非常難于控制的系統(tǒng)能夠起到非常重要的作用。而且控制效果非常好。比如，獲電站的主要控制系統(tǒng)中，應(yīng)用到狀態(tài)變量觀測器以及模糊控制器兩種。合理利用計算機(jī)控制技術(shù)，能夠準(zhǔn)確的檢測出整個系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中存在的故障，進(jìn)而及時的進(jìn)行處理，有效的避免設(shè)備出現(xiàn)隱患。在這一技術(shù)上，主要采取的是系統(tǒng)冗余以及容錯控制技術(shù)等，這兩項技術(shù)能夠主動進(jìn)行自動限制故障的范圍，進(jìn)而能夠起到主動保護(hù)的效果，就能夠確保整個系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行和工作。近年來，有許多的人工智能、專家系統(tǒng)以及免維護(hù)技術(shù)，使用計算機(jī)采取的控制系統(tǒng)，能夠為火電機(jī)組系統(tǒng)的控制和管理水平提供非常有力的技術(shù)支撐。
另一方面，智能控制的相關(guān)應(yīng)用在不斷的增多，例如模糊控制語言變量的應(yīng)用，具體操作人們將操作的得到的經(jīng)驗總結(jié)成計算機(jī)能夠識別的語句，進(jìn)而建立能夠?qū)?yīng)起來的關(guān)系，根據(jù)此關(guān)系進(jìn)行可靠的邏輯推理，進(jìn)而能夠有效的實現(xiàn)對于較為復(fù)雜系統(tǒng)的控制。在模糊控制室中，操作人員將總結(jié)出來的理論知識應(yīng)用于實踐，有效的實現(xiàn)了復(fù)雜對象的控制。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備兩個突出的特點(diǎn)，也就是有非線性的映射能力以及較強(qiáng)的非線性函數(shù)的逼近能力，這兩個特點(diǎn)能夠使其能夠及時準(zhǔn)確的處理相關(guān)信息，而且具備有效自組織的特點(diǎn)。這一特點(diǎn)能夠為處理火電廠熱工自動化控制中的非線性控制和非線性建模提供非常有利的工具。
(二)熱工自動化的一些新進(jìn)展
隨著自動化技術(shù)日新月異的快速發(fā)展，熱工自動化技術(shù)也有著非常快速的發(fā)展。新原理的研究、新材料的開發(fā)與應(yīng)用，促進(jìn)了新工藝生產(chǎn)出各種傳感器、變送器，也促進(jìn)了控制系統(tǒng)、控制裝置日新月異的發(fā)展與變化。新的控制理論和控制策略不斷涌現(xiàn)，并且在生產(chǎn)實踐中得到應(yīng)用。
1.先進(jìn)理念、算法打造APS
“交叉引用、條件自舉”理念認(rèn)為模擬量自動調(diào)節(jié)回路把開關(guān)量順序控制的設(shè)備啟停進(jìn)程狀態(tài)引作轉(zhuǎn)換工作方式的條件，開關(guān)量順序控制系統(tǒng)把模擬量自動調(diào)節(jié)回路的工作方式用作啟動的條件，相互交叉引用。當(dāng)對方條件滿足，順序控制或自動調(diào)節(jié)回路便自行推升控制層次，完成條件自舉，進(jìn)而自主執(zhí)行后續(xù)任務(wù)。該理念使得在復(fù)變控制系統(tǒng)中實現(xiàn)全工況、全過程、全自動運(yùn)行成為可能。
2.電廠三維、協(xié)同設(shè)計工作
21世紀(jì)計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了三維技術(shù)的發(fā)展，同時三維技術(shù)在電廠設(shè)計中也在逐步應(yīng)用。三維設(shè)計給電廠設(shè)計帶來了新的革命，也給數(shù)字化電廠提供強(qiáng)有力的技術(shù)手段，使其貫穿于電廠的整個生命周期。在實際當(dāng)中，由于采用了各專業(yè)設(shè)計元素同一數(shù)據(jù)庫以及三維模型全部參數(shù)化，并以數(shù)據(jù)的方式存放在同一數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并以三維模型的方式顯示，在三維模型中可以瀏覽、漫游模型中的所有屬性的參數(shù)，三維和二維可以互相關(guān)聯(lián)，從而三維與協(xié)同技術(shù)給數(shù)字化電廠管理實現(xiàn)提供了很好的基礎(chǔ)平臺，有了同一強(qiáng)大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫平臺，進(jìn)行二次開發(fā)工作，利用現(xiàn)有的功能軟件包可以實現(xiàn)數(shù)字化電廠管理工作。通過電廠三維模型，既可數(shù)字化管理，又可可視化觀看。如廠區(qū)、廠房內(nèi)的漫游設(shè)備、管道的參數(shù)、定位坐標(biāo)，特別是與MIS相結(jié)合，實現(xiàn)精確的、可視化的電廠數(shù)字化管理系統(tǒng)。
現(xiàn)場總線作為一個完整的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，目前還難以迅速應(yīng)用到整個電廠中，而DCS雖然是電廠目前在線運(yùn)行機(jī)組的主流控制系統(tǒng)，但由于其檢測和執(zhí)行等現(xiàn)場儀表信號仍采用模擬量信號，無法滿足工程師站上對現(xiàn)場儀表進(jìn)行診斷、維護(hù)和管理的要求，限制了控制過程視野。未來一段時間里，現(xiàn)場總線將與DCS、PLC相互依存發(fā)展，現(xiàn)場總線借助于DCS和PLC平臺發(fā)展自身的應(yīng)用空間，DCS和PLC則借助于現(xiàn)場總線完善自身的功能。
