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電力論文發表探討火電廠建設管理的新應用模式及意義

發布時間:2015-05-06 11:45所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

摘要:火力發電是現代社會電力發展的主力軍,在提出建設和諧社會、發展循環經濟的大背景下,我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環境的影

  摘要:火力發電是現代社會電力發展的主力軍,在提出建設和諧社會、發展循環經濟的大背景下,我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環境的影響,對不可再生能源的影響,雖然在中國已有部分核電機組,但火電仍占領電力的大部分市場,近幾年電力發展滯后經濟發展,全國上了許多火電廠,但火電技術必須不斷提高發展,才能適應和諧社會的要求。火力是指燒煤發電,熱電是指燒煤或油或天然氣,來供工業用或取暖用氣,為了提高效率節省能源,一般是發電與供熱聯合方式。既是在汽輪機某一級抽出一部分氣來供熱,其余的仍沖轉汽輪機帶動發電機發電,兩者可調整,可供熱多發電少,也可供熱少發電多。當前中國受能源政策影響,正在大力發展核電(廣東大亞灣),水電(長江三峽),這些也可供熱,有的國家為了節約能源,有風力與地熱發電,而中國很少。

  關鍵詞:火力發電廠,電廠建設,電力論文發表

  火力發電廠在除氧器水箱內的水經過給水泵升壓后通過高壓加熱器送入省煤器。在省煤器內,水受到熱煙氣的加熱,然后進入鍋爐頂部的汽包內。在鍋爐爐膛四周密布著水管,稱為水冷壁。水冷壁水管的上下兩端均通過聯箱與汽包連通,汽包內的水經由水冷壁不斷循環,吸收著煤受燃燒過程中放出的熱量。部分水在冷壁中被加熱沸騰后汽化成水蒸汽,這些飽和蒸汽由汽包上部流出進入過熱器中。飽和蒸汽在過熱器中繼續吸熱,成為過熱蒸汽。過熱蒸汽有很高的壓力和溫度,因此有很大的熱勢能。具有熱勢能的過熱蒸汽經管道引入汽輪機后,便將熱勢能轉變成動能。高速流動的蒸汽推動汽輪機轉子轉動,形成機械能。

  一、電氣現場總線控制系統發展現狀

  在電廠電力技術和自動化水平逐漸完善的今天,計算機技術廣泛應用在電氣系統的設計中。電氣控制方式不再是只有DCS監控,電氣控制方式開始向具備高級運行管理功能方向邁進,其中高等級運行管理功能主要包括信息管理、自動抄表、故障分析等,進一步的推動了屬于電氣控制系統專業技術之一的現場總線技術的應用。到目前為止,火電廠電氣控制系統主要經歷了3個階段:階段一,運用的是強電一對一控制方式,將設置有狀態顯示、中央信號等元件的模擬控制屏設立在主控室,這些受控對象的控制開關、監視儀表等元件雖然都是設置在控制屏上,但是他們彼此之間是獨立存在的;階段二,伴隨著高科技技術在電氣控制系統中的廣泛應用,產生的是本就互不不協調的主控室電氣控制與熱工控制化矛盾更加激化。這一矛盾在人們將電氣系統納入DCS控制之后減輕,但是受DCS中I/O測點容量的數量限制,進入DCS的電氣信息量并不多;階段三,二十世紀九十年代中后期,變電站開始將計算機網絡控制技術使用推廣。隨后,現場總線技術在變電站計算機監控系統中的電氣控制領域首次使用并得到了長足的發展。但是推動各種電氣智能化控制設備迅猛發展的是火電廠用電控制系統運用了現場總線技術。現在,部分電廠已經投入運行現場總線技術并得到了客戶認可,未來,以現場總線技術為依托的電氣控制系統將成為電廠設計的大方向。

  二、電氣現場總線控制系統的特點

  (1)電氣參數變化快,對采樣速度要求高。電氣模擬量參數一般有電流量、電壓量、頻率等,數字量信號通常包括保護動作信號、開關狀態信號等,無論是電氣模擬量參數還是數字量信號參數,變化都比較快,對計算機監控系統采樣速度的要求比較高。

  (2)高智能化的電氣設備,操作控制簡單。現在的電氣設備都是高智化的設備,因為六千伏開關站保護是微機綜合保護、三百八十伏開關站是智能開關與微機型電動機控制器。另外,電氣系統的發電機-變壓器組保護、自動同期裝置和勵磁調節器等都應用的是微型機,能以通信的方式方便快捷的和各種計算機監控系統來雙向通信。這么高科技的設備都是開關量控制,操作很簡單,既不用調節也不用進行其他的控制要求。

  三、電氣現場總線控制系統的監控對象

  電氣現場總線控制系統的監控對象數量眾多,包括發電機-變壓器組、高壓廠用工作及備用電源、主廠房內低壓廠用電源、輔助車間低壓廠用電源、單元機組發電機和鍋爐 DCS 控制電動機、保安電源、直流系統、動力中心至電動機控制中心電源饋線等等。其中,發電機-變壓器組、高壓廠用工作及備用電源和主廠房內低壓廠用電源的監控范圍各不相同。發電機、主變壓器、發電機勵磁系統、二百二十千伏電路器由發電機-變壓器組監控;起動-備用變壓器、高壓廠用工作變壓器等由高壓廠用工作及備用電源監控;主廠房的低壓廠用變壓器,例如照明變壓器、除塵變壓器、檢修變壓器等等都由主廠房內低壓廠用電源監控。

  四、電氣現場總線控制系統配置

  1.網絡結構。電氣現場總線控制系統采用的是具有在分層系統功能,分散設備布置特點的分層、分布式計算機控制系統。網絡結構由三層主站層、通信子站層和內隔層設備和連接監控主站層與通信子站層的以太網和連接通信子站層與間隔層的現場總線網兩層網組成。三層的組成要素各不相同,雙冗余的系統主機、網絡交換機以及廠級監控系統(SIS)通信的雙冗余通信服務器等組成的是監控主站層;安裝在各配電室的通信管理機和安裝于電氣繼電器室的多串口通信服務器組成的是通信子站層;安裝在電氣繼電器室、六千伏開關柜、電動機控制器、綜合保護測控裝置等組成了間隔層。通信管理機通過雙冗余的光纖以太網和監控主站連接;通信管理機和間隔層設備的連接相對來說比較復雜,需要根據間隔層設備的具體情況,在CAN、工業以太網、LON或者其他的現場總線中選擇合適的方式來連接。通信管理機和間隔層設備連接之后,不僅可以對各綜合智能測控單元的數據進行管理,而且還可以對實時數據進行加工并管理分布式數據庫。公用廠用電系統的站控層只能接受一臺機組控制系統的操作指令,它以臺網獨立成網,在通信網關的支持下分別與機組自動化系統以太網連接。

  2.數據采集。發電機-變壓器組、高壓廠用變壓器及起動-備用變壓器的檢測信號一般都是通過專設的測控裝置接入FCS,再以通信方式送DCS,但是發電機-變壓器組、高壓廠用變壓器及起動-備用變壓器中的少量模擬量信號、控制回路斷線及允許遠方操作信號等是不經過現場總線控制系統,直接通過硬線與DCS連接。而發電機-變壓器組及起動-備用變壓器保護、電壓自動調整裝置(AVR)、柴油機、交(直)流不停電電源(UPS)系統等電氣專用裝置本身都設有通信接口,只需要通過多串口通信服務器就可以接入現場總線控制系統。


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