(神华国华寿光发电有限责任公司山东潍坊262700)
摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,电厂建设越来越多。在电厂热工控制系统展开工作的过程中,如果受到一系列的干扰信号的严重影响,则会容易造成大型安全事故的发生。对此,本文针对在电厂热工控制系统中的抗干扰技术进行了详细的阐述,简单讲解了几种比较常见的干扰信号及干扰来源,对于抗干扰技术的应用也有了进一步的讨论,希望对于保证电厂热工控制系统的正常运行提供帮助。
关键词:电厂热工控制系统;抗干扰技术;具体应用
引言
从当前电厂运行模式来看,加快热工控制和电气控制的有效连接与配合是提升生产效率,保证运行稳定、安全的首要任务。在传统模式当中,这两种系统为独立存在,从实际情况上看,只有当其进行密切、高效的配合时,才能够最大程度上发挥出具体功效,整体上提高生产运行的自动化水平。
1热工优化控制概述
煤炭资源的消耗巨大,但是资源消耗的程度却不能与发电厂的发电率成正比。我国发电厂的现状与国外的六七十年代的发达国家水平相当。究其原因,主要存在锅炉线率不高等问题。因此,在火电发电厂运行过程中,必须采取合理措施,才能有效控制影响火力发电厂的各类因素。但是,由于我国电力事业的不断发展,当下的火电发电厂已经不能满足人们对节能减排的要求。因此,在现代化信息高度普及的情况下,火力发电厂逐渐向地洞滑阀箱发展。其中,热工优化控制系统根据热力学定律,在火电发电厂运行中可合理控制发电过程的温度等参数,从而使火力发电厂实现节能减排。
2干扰的主要来源
2.1绝缘电阻与公共阻抗
漏电问题的产生主要是由于绝缘电阻本身的材料,热工控制系统的长期工作也会导致绝缘电阻产生老化,最终导致其丧失了绝缘作业而造成漏电现象,漏电的现象就有可能会对系统造成干扰。公共阻抗是指因为多个回路交叉的现象,而不同回路互相会造成干扰。
2.2天气干扰
如果天气条件较为恶劣,特别是雷雨天,信号线周围的磁场较强,产生干扰信号,同时恶劣的天气条件会对接地线造成干扰,进而影响系统的正常运行。
2.3静电耦合与电磁耦合
热工控制系统中的信号线为平行分布,而在其中的电容可以给干扰信号提供通道,所以说为干扰信号的入侵创造了可能性,一般此类干扰出现的根本原因多为静电耦合。在信号线分布的周围,一般会有电磁场,利用导体产生相互作用,干扰信号则是根据电动势的变化对热工控制系统产生干扰。
2.4无线设备干扰
由于无线设备会产生电磁波,如果在热工控制系统附近使用无线设备,产生的磁场对系统造成影响,因此尽量使无线设备远离线路。
3干扰信号的主要类型
①差模干扰信号。差模干扰信号主要是因为热工控制系统内多个信号的不断叠加,不同信号会进行相互作用,从而出现干扰的现象。差模干扰信号是因为线路极点中有电压产生,其电压本身直接受电路耦合的作用较大,电压可以在系统中不断累积及相互影响,最终导致系统出现失灵现象,测量数据失真。②共模干扰信号。共模干扰信号的出现主要是由于电压的作业,热工控制系统在运行过程中,可以和地面间构成电势差,电磁辐射或者电磁波都会严重干扰热工控制系统的运行,另外,电磁感应的出现也会加快干扰信号的出现。导致电压间不断叠加,当其达到某种程度时,便会出现共模干扰信号,它的出现会导致热工控制系统丧失原本的作用。
4热工保护系统原理
热工保护系统是由逻辑控制系统、检测元件、执行机构和运行人员控制盘等四个部分组成。逻辑控制系统是热工保护系统的核心,结合检测信号、操作命令可进行综合判断、逻辑运算,其结果用于运行人员控制盘或是执行机构的驱动;检测元件为基础,主要负责将能对机组状态进行反映的各类参数朝着可被系统接受的开关量信号转化。检测元件的组成通常有反映流量、水位、温度、压力是否正常的流量开关、温度开关和压力开关等传感器及反映执行机构位置的限位开关等;执行机构则是机组的驱动机构,是由变频器、控制阀、接触器及电磁阀等组成;运行人员控制盘由操作按钮和信号灯等指令器件、信息反馈器件组成,而crt逐渐替代了控制盘。
5电厂热工控制系统中抗干扰技术的应用
5.1屏蔽技术的运用
为了应对干扰信号可使用屏蔽技术来实现抗干扰作用。其原理则是使得干扰信号不能进入热工控制系统,进而无法对系统的稳定工作造成影响。首先要求建设一个屏蔽系统,然后将其安装在电厂的热工控制系统中。屏蔽系统可以使用金属材质对目标物体结构完成隔离,这样既可以完成隔绝干扰的作用,还能够抑制因为电流而造成的耦合性噪声的产生,这样做的话使得热工控制系统不再受到外部电磁场的作用,从而可以满足要求的测量准确性。可以考虑在屏蔽系统中安装有屏蔽功能的电缆,可以快速抵制静电感应干扰的影响,保证系统能够安全稳定的运行。
5.2物理隔离技术
物理隔离技术使导线的绝缘性提升,加强了原材料的性能,避免系统漏电的情况,保持控制系统稳定运行。该技术对设置方式和技术具有一定的要求,要尽量防止接地线共用和交叉,同时容易相互干扰的部件要隔开,避免其对其他部件产生干扰影响。
5.3平衡抑制技术的运用
平衡抑制技术在热工控制系统中有着非常普遍的应用。其主要使用原理就是完全处理掉干扰信号,通过平行安装一样的传输信号导线来达到实际作用。导线之间的干扰电压会和干扰信号相互抵消,进而消除信号,特别是针对周围电磁场造成的干扰现象,可以实现有效的预防机制。为了更好的达到消除信号的作用,可以考虑在热工控制系统中安装双绞线结构,这样就能发挥出此种线路的特点,既能消除内部线路之间的干扰,也能对因磁场产生的干扰信号产生一定程度的抑制,进而确保电厂热工控制系统能够安全稳定的运行。
6热工控制系统在电厂机组节能减排中的作用
第一,送风控制。在火电厂中,电厂机组的送风量直接影响风煤比,从而造成火电厂的锅炉内部产生空气变化,影响锅炉燃烧的效率。只有火电厂机组的送风量能够达到一个最佳值,才能确保火电厂锅炉的热损失值降到最低。因此,在火电厂运行过程中,通过热工控制系统可以控制机组与锅炉中的氧量,提高锅炉整体的燃烧效率,提升火力发电厂的整体运行效率。第二,控制磨煤机温度。在保证锅炉能够正常运行的情况下,要有效控制磨煤机的出口温度。在磨煤机运行过程中,如果送风量变低,那么磨煤机的排烟温度将升高,这时磨煤机一定要在实际负荷下设计风量,然后通过合理的设置参数减少锅炉的热损失、机械不完全燃烧的损失等,最后有效降低锅炉中的能耗。第三,控制主蒸汽压力。火力发电厂的机组在运行过程中,由于不同煤种之间的燃烧效率不同,锅炉的燃烧效率也不尽相同。所以,控制系统需要根据机组的情况及时调整参数,确定阀门的开度,最终优化主汽压力,保障火力发电厂机组运行具有经济性。
结束语
总体而言,分析研究热工控制系统实际过程中的抗干扰技术,对于提高电厂系统的稳定工作的开展具有十分关键的作用。利用各个抗干扰技术的合理安排,可以实现抗干扰信号的目的,大大提高其抗干扰能力。所以说,要加大对有关抗干扰技术开发研究,并不断优化完善整个抗干扰技术的具体应用,进而不断推动电厂持续稳定发展目标的实现。
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