陕西华电蒲城发电有限责任公司陕西省蒲城县715501
摘要：在现代化社会的发展中，计算机控制技术已被推广并应用到社会各个行业的发展中，其在电厂控制系统中的应用，在很大程度上提升了控制的质量和效率，特别是DCS在火力发电厂控制系统中的应用，实现了电厂控制系统的自动化，提升了火电厂控制的整体水平。基于此，论文阐述了火电厂DCS控制系统的特点，介绍了DCS自动控制系统的功能，分析了DCS在大中型火电厂控制应用中的问题，总结了应用DCS的大中型火电厂控制系统的优化。
关键词：DCS；大中型火电厂；控制系统
引言
随着火电厂集控运行和单元机组综合自动化水平的提高,DCS系统在火电厂控制系统中的结构越来越成熟,可以实现整个机组的一体化监控,对于DCS系统在火电厂中的应用设计需要考虑多方面的因素,从其功能、性能、使用习惯等方面进行研究,提高DCS系统的应用质量,促进控制系统运行的安全可靠。
1DCS系统的特点介绍
1.1可靠性很高
DCS系统的控制功能并不集中在一台计算机上,而是通过各台计算机来实现,容错设计的结构使得DCS系统的可靠性更高,不会因为一台计算机出现故障而导致整个系统的崩溃。加之,由于任务的分散,每台计算机所承担的任务都比较单一,可以做到有针对性地实现系统需要,根据要求进行功能结构的设计,使得每台计算机的可靠性也大大提高。
1.2系统运行灵活
DCS系统的整个结构是根据不同的流程应用对象进行软硬件的组合,也就是说DCS系统必须经过测量与控制信号以及相互连接建立关系,从控制算法库中选择合适的控制规律进行应用,从图形库调用相关的基本图形组成所需要的监控画面,可以更加方便地构成所需要的控制系统,整个系统的运行以实际需要为准,灵活多样,可以极大地满足控制系统的运行要求。
1.3开放性
在DCS系统设计过程中，技术人员需要使用标准化、模块化、开放化的模式，应用通讯局域网的方式，及时地接收和发送各项数据和信息，在遇到需要扩充、变更系统功能的情况下，可以增加计算机的数量，并和系统通讯网络连接起来，这样就不会影响计算机的正常运行。
1.4控制功能齐全
计算机算法比较丰富，其将顺序控制、连续控制、批量处理进行了有效融合，为前馈、反馈和自适应提供了保障，这就可以加入必需的算法。DCS的组成方法具有较强的灵活性，其组成部分是专用的计算机站、工程师站、操作站、服务器和计算机。最下层过程的组成部分是分散式的采集站、现场控制站等，这就需要应用网络的方式，将数据传输到控制中心，实行统一化管理方式，如各个项目的统计报表、优化计算机、故障诊断等。
2DCS自动控制系统的主要功能
2.1控制锅炉汽包水位
为了确保锅炉运行的安全性，相关技术人员需要注重汽包水位等参数，应用给水流量、汽包液位、蒸汽流量调节主给水阀等方式，实现锅炉汽包水位的稳定性。一般而言，锅炉提供的给水调节阀主要有主调节阀和备用阀，其中，主调节阀是DN150，在正常负荷和高负荷运行中发挥着重要作用；备用阀是DN100，在低负荷的应用过程中作用比较明显。锅炉汽包给水控制系统的目标是确保汽包水位在规定的范围内，实现锅炉运行的稳定性，工作原理是在液体汽包液位调节输出后，融合蒸汽流量完成加法运算，并将运算结果设定成给水量定值，并合理地调节偏差，输出后通过执行结构调节给水阀。在蒸汽负荷增加的过程中，汽包内的压力会在一定时间后恢复平衡，这时液位会在蒸发量增加的情况下逐渐下降，给水量不断增加，指导汽包液位恢复到给定位置。
2.2锅炉过热蒸汽温度自动调节
锅炉过热蒸汽温度调节的原理是应用自制冷凝水喷水装置合理地调整蒸汽温度，根据集汽集箱和减温器出口蒸汽温度的测量结果，合理地调节减温水调节阀的开度、减温水量的温度等，确保温度在430℃到450℃范围内，在集汽集箱出口蒸汽温度升高的过程中，则减温水的水量会自动增加，在汽温降低时，减温水量会减少，进而为蒸汽温度的稳定性提供支持。
2.3控制锅炉送风
锅炉送风自动控制的主要目标是在锅炉添加的燃料在炉膛内燃烧的过程中，自动送入风量，为锅炉燃烧的经济性提供保障。送风自动控制系统的参数有送风压力、煤气压力，在调整送风机挡板开度的过程中，需要自动调节送风压力和煤气压力，进而提升燃料的使用率。
3DCS系统在火电厂控制中应用的注意事项
3.1控制功能的合理分配
系统的控制功能包括控制逻辑、参数设置等,在完成一次调试之后需要进行重复的工作很少,在很长时间内不会进行重新设计,所以,在进行DCS系统接入时就应该对其控制功能的分配进行合理规划,如果电气控制和热工控制设计在同一控制站中,那么其数据的修改就会影响整个系统的运行,所以,在进行设计时应该重点关注这一问题。DCS系统在安装过程中无法运行,因此,在安装时应该对其进行考虑,保证局部提前带电,可以临时投入运行。
3.2融入先进的控制理论
火电厂的生产流程具有复杂性和多样性的特点，尤其是热工自动化系统，若是采用简单的控制方式，很难达到预期中的控制效果。为满足热工自动化的需要，DCS控制系统必须具有更加精准的控制，而且操作过程也要尽可能简单、流畅。为实现这一目标，可在DCS系统中引入先进的控制理论，对系统进行优化，由此可为DCS系统的应用与发展提供更广泛的空间。
3.3完善DCS控制系统的预警系统
为了完善DCS控制系统中的预警系统，技术人员需要确保相关配置的人性化设计，完善智能、网络一体化的故障预警系统，有效地监督锅炉的运行，确保运行的安全性，避免因机械设备故障影响锅炉系统的正常运行。除此之外，在预防锅炉系统设备故障的过程中，需要严格执行相关管理制度，根据相关机械流程操作，还应该充分考虑锅炉设备的维修使用情况，收集各项维修数据，分析锅炉设备的实际使用情况，及时记录锅炉设备的规律和原因，以确定维护周期，明确各个管理部门的职责，提高DCS电气自动化锅炉设备的整体效率。
3.4提高DCS控制系统中输入信号的可靠性
在大中型火电厂控制过程中，相关技术人员需要确保选用的控制系统设备和零部件的耐用性和可靠性比较强，避免因配件自身的因素引发传送信号线故障问题。因此，为了提高DCS控制系统输入信号的可靠性，相关技术人员需要及时设计并更新主界面的功能模块，避免出现控制系统故障问题，准确地判断系统中的信息，为自动控制系统的稳定运行提供保障。
3.5系统调试问题的研究
调试工作也是DCS系统工作的重点,接入DCS系统使得电气热控的配合工作增加,使得调试的分工、配合、技术重点等都会出现差异,以前的热控系统由专人直接负责,对其掌握比较清楚,可以极大地避免失误,将DCS系统应用于控制系统中后,由系统直接控制,使得人员对系统不熟悉,难以做到两者的完美配合。此外,DCS系统中的信息大多是由通信的方式完成传输,为了保证整个系统的稳定高效,必须保证整体系统的信息传输准确,对于发送量和信息优先级别等进行控制,保证信息不会出现丢失等情况。
结语
综上所述，在大中型火电厂控制系统运行过程中，相关技术人员需要积极引进DCS控制系统，充分发挥控制系统的作用，提高总体布局的合理性、经济性和可靠性，并实行集中控制和分散控制相结合的方式，为控制系统运行的高效性提供保障。
参考文献
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