淺談電力行業(yè)熱工自動化系統(tǒng)的未來發(fā)展動向與前景
5.單元機組監(jiān)控系統(tǒng)的物理配置趨向集中布置
過去一個集控室的概念,通常為一臺單元機組獨用或為二臺機組合用,電子室分成若干個小型的電子設備間,分別布置在鍋爐、汽輪機房或其它主設備附近。其優(yōu)點是節(jié)省了電纜。但隨著機組容量的提高、計算機技術的發(fā)展和管理水平的深化,近幾年集控室的概念擴大,出現(xiàn)了全廠單元機組集中于一個控制室,單元機組的電子設備間集中,現(xiàn)場一般的監(jiān)視信號大量采用遠程I/O柜的配置方式趨勢,如浙江省國華浙能寧海發(fā)電廠(獲國家金獎),一期工程四臺機組一個控制室集中監(jiān)控,單元機組電子室集中,提高了機組運行管理水平。
6.APS技術應用
APS是機組級順序控制系統(tǒng)的代名詞。在機組啟動中,僅需按下一個啟動控制鍵,整個機組就將按照設計的先后順序、規(guī)定的時間和各控制子系統(tǒng)的工作情況,自動啟停過程中的相關設備,協(xié)調(diào)機爐電各系統(tǒng)的控制,在少量人工干預甚至完全不用人工干預的情況下,自動地完成整臺機組的啟停。但由于設備自身的可控性和可用率不滿足自動化要求,加上一些工藝和技術上還存在問題,需要深入地分析研究和改進,所以目前燃煤機組實施APS系統(tǒng)的還不多見。
由于APS系統(tǒng)的實質(zhì)是電廠運行規(guī)程的程序化,其優(yōu)勢在于可以大大減輕運行人員的工作強度,避免人為操作中的各種不穩(wěn)定因素,縮短機組啟停時間。作為提高生產(chǎn)效率和機組整體自動化水平,增強在電力企業(yè)的市場競爭能力行之有效的方法,將會成為未來機組控制發(fā)展的方向之一,引導設計、控制系統(tǒng)廠商和電廠人員更多地去深入研究,設計和完善功能,并付緒實施。
7.無線測量技術應用
無線測量技術能監(jiān)視和控制運行過程中發(fā)生的更多情況,獲得關鍵的工藝信息,整合進入DCS。除節(jié)省大量安裝成本以外,還將推動基本過程和自動化技術的改善。如供熱、供油和煤計量,酸堿、污水區(qū)域測量等,都可能通過無線測量技術實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
8.提高熱工自動化系統(tǒng)可靠性研究將深入
由于熱控系統(tǒng)硬軟件的性能與質(zhì)量、控制邏輯的完善性和合理性、保護信號的取信方式和配置、保護連鎖信號的定值和延遲時間設置,以及熱控人員的檢修和維護水平方面,都還存在一些不足之處,由此使得熱控保護系統(tǒng)誤動作引起機組跳閘事件還時有發(fā)生。在電力生產(chǎn)企業(yè)面臨安全考核風險增加和市場競爭加劇的環(huán)境下,本著電力生產(chǎn)“安全第一,預防為主”的方針,以及效益優(yōu)先原則,從提高熱工自動化系統(tǒng)的可靠性著手,深入開展技術研究,是熱工自動化系統(tǒng)近期的一項急需進行的工作。提高熱工自動化系統(tǒng)的可靠性技術研究工作,包括控制軟硬件的合理配置,采集信號的可靠性、干擾信號的抑制,控制邏輯的優(yōu)化、控制系統(tǒng)故障應急預案的完善等。隨著機組控制可靠性要求的提高,重要控制子系統(tǒng)的硬件配置中,將會采用安全型控制器、安全型PLC系統(tǒng)或者它們的整合,保護采集信號將會更多的采用三選二判斷邏輯。獨立的測量裝置需要設計干擾信號抑制功能。此外基建機組一味以最低價中標的招標模式也應得到扭轉(zhuǎn)(最低價中標,迫使廠商通過減少配置來降低投標價,導致控制系統(tǒng)可靠性下降)。
9.火電廠機組檢修運行維護方式將改變
隨著電力市場的競爭,發(fā)電企業(yè)將趨向集約化經(jīng)營和管理結(jié)構(gòu)扁平化,為提高經(jīng)濟效益,發(fā)電企業(yè)在多發(fā)電,以提高機組利用小時的同時,將會通過減少生產(chǎn)人員的配備,密切與外包檢修企業(yè)之間的聯(lián)系,讓專業(yè)檢修隊伍取替本廠檢修隊伍的方式來提高勞動生產(chǎn)率。因此檢修維修工作社會化將是一種趨勢。此外DCS的一體化及其向各功能領域滲透,提高電廠整體協(xié)調(diào)和信息化、自動化水平的同時,也將會使電廠原專業(yè)間及專業(yè)內(nèi)的分工重新調(diào)整,比如熱工與電氣二次回路的專業(yè)劃分打通。為了降低成本,電廠不再保持大批的檢修維修人員,因此檢修維護方式也將因此而改變,比如讓生產(chǎn)廠家和代理公司承擔DCS和相關設備的檢修工作。
電廠機組容量的不斷增大,熱工自動化系統(tǒng)所依賴的測量儀表也大量增加。在現(xiàn)場總線和智能儀表未全面使用的情況下,這些儀表還需定期校驗。為提高測量儀表校驗工作的效率,實現(xiàn)測量儀表從校驗、基礎數(shù)據(jù)臺帳的建立、設備校驗計劃和日常維護工作的產(chǎn)生、執(zhí)行、校驗、數(shù)據(jù)輸入、終結(jié)及統(tǒng)計分析,周期調(diào)整等的全過程自動管理代替人工管理,將是電廠儀表管理發(fā)展的趨勢,因此全自動儀表校驗裝置和自動管理軟件的需求量將會迅速增加。
總體來講,熱工自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是高速化、智能化、一體化和透明化。對故障信息的研究和充分利用是發(fā)掘熱工故障診斷與故障預測的基礎,現(xiàn)場總線的應用,為熱工自動化系統(tǒng)的進一步發(fā)展提供了不斷拓展的空間?,F(xiàn)代控制理論的應用,將改寫熱工調(diào)節(jié)系統(tǒng)的指標。隨著計算機技術的進步,網(wǎng)絡化的保護及故障信息系統(tǒng)將會不斷發(fā)展,最終基于網(wǎng)絡大容量數(shù)據(jù)傳輸可實現(xiàn),遠程專家監(jiān)控診斷系統(tǒng)的開發(fā)應用,火電廠檢修運行維護的結(jié)構(gòu)將徹底改變,屆時僅需少量人員進行機組的運行維護,更多的是通過遠程專家監(jiān)控診斷系統(tǒng)(類似于電力調(diào)度),實現(xiàn)對機組的運行監(jiān)控、維護和故障診斷、處理。

責任編輯:電力交易小郭
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