热工自动化控制在火电厂的应用探析

摘 要 随着时代的发展和社会经济的进步，科学技术在不断革新，我国机组容量越来越大。在电力系统中，非常重要的一个组成部分就是火电厂，将热工自动化控制应用到火电厂中，具有一系列的优势，可以更好的处理故障，提高设备的可靠性和稳定性。文章简要分析了热工自动化控制在火电厂中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词 热工自动化；控制；火电厂；应用

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）02-0133-02

在科技飞速发展的今天，热工自动化系统也得到了快速发展，逐渐实现了高速化、智能化和透明化。在火电厂中应用热工自动化控制，可以充分利用故障信息，更好的处理故障，还可以对各个控制系统进行控制，提高系统运行的稳定性。

1 火电厂热工自动化概述

具体来讲，火电厂热工自动化指的是在控制和测量火电厂热力参数时，只需要利用自动化仪表和自动化控制装置即可完成，不需要进行人工操作，通过处理各种信息数据，可以促使自动化控制得以实现，还具有自动化保护以及自动化报警等诸多功能。通过大量的实践研究表明，在火电厂中应用热工自动化控制，可以充分保证设备的安全，火电厂工作人员还不需要进行很大的工作量，降低了他们的劳动强度，另外，机组的工作效率也可以得到极大的提高，对火电厂的工作条件和工作环境进行了有效的改善，促使火电厂更好更快的发展。热工自动化从出现以来，经过了较快的发展，将其应用于火电厂中，取得了很大的成绩，但是还存在着诸多的问题，需要引起人们的重视。

2 火电厂热工自动化的主要内容和应用现状

如今，各个领域的企业单位都开始在追求自动化，将热工自动化控制系统应用到电力企业中，可以促使其更好更快的发展。具体来讲，热工自动化控制包括诸多方面的内容，比如自动检测、自动控制、自动报警以及自动保护等。自动检测指的是利用自动化仪表可以独立测量热力过程中的热工参数，比如温度、压力、流量以及成份等，在这个过程中，是不需要工作人员参与的。通过应用自动检测，可以将火电厂工作中存在的各种问题及时找出来，采取一系列的措施进行处理，结合检测情况来合理调整火电厂机组的运行。

自动控制指的是利用自动控制装置来自动运行和调节火电厂机组中某些过程和设备，促使机组可以更加安全稳定的运行，另外，经济性也可以得到提高。这种操作是严格依据拟定的步骤和条件来进行的，因此也有人将其称之为顺序控制，主要在机组的启停、运行以及事故处理中应用顺序控制。生产设备的具体情况以及运行要求决定着顺序控制的步骤和每一个环节的内容；结合操作次序和条件，来合理编制顺序控制的流程，它的实现是由自动装置来完成的。控制装置除了具备基本的联锁保护功能之外，还需要具有一定的逻辑判断能力。当完成了某一项操作之后，需要标明已经实现了本步骤操作，方可开始下一步操作，否则，就需要将操作顺序进行中断，然后报警。

自动报警指的是如果在机组运行中无人控制，如果不慎偏离了相关参数控制，就可以自动对工作人员进行提示，采取一系列的调整措施，来降低重大故障和事故的发生几率。随着时代的发展和进步，机组容量越来越大，那么热力系统的复杂程度也越来越高，操作控制的难度较大，需要具备更高质量的自动保护。具体来讲，自动报警主要应用于高低水位、超温超压以及事故状态等方面。

自动保护指的是如果热工参数超过了相关标准，或者是设备运行条件不符合相关要求，那么就可以自我修复和控制机组设备，为了避免发生更加严重的事故，还可以停止设备的运行。在衡量供电质量方面，非常重要的一个指标就是电的频率，那么就需要汽轮机具备的转速自动调节系统具有较高的性能，这样才可以控制电频率，使其不超出相关的精度范围。在锅炉的实际运行中，需要有一些参数来将锅炉的工作状况给有效的反映出来，保证其不超出相关的规定范围，或者在变化中呈现一定的规律。

通过调查分析发现，如今我国各个发电厂也在开始进行技术改革工作，火电厂的自动化程度越来越高。在自动装置方面，我国传统采用的组装仪表已经发展为先进的数字仪表，系统控制设备也得到了快速发展，通过一些小型计算机可以有效的监督和控制机组的运行，通过CRT来显示监督结果，这样就可以在很大程度上提高它的监控水平。在应用控制和热工保护方面，也取得了一系列的成绩，在火电机组控制系统发展中，非常重要的一个方面就是开始采用协调控制系统，我国也开始将注意控制系统应用到大型发电机组和引进的发电机组中。通过这些技术革新，促使我国电厂热工自动化控制得到了更好的发展。

3 DCS的主要发展方向

1）自律分布式系统结构。在火电厂热工发展过程中，非常重要的一项控制系统就是自律分布式控制系统，这种系统可以满足自律可控性，又可以满足自律可协调性。自律可控性指的是如果有问题或者故障出现于系统中的任何一个部件系统，那么其余系统除了可以自我保护，还可以控制自身系统；自律可协调性指的是如果有问题出现于任何系统中，企业系统就可以对自身工作状态进行协调控制。相较于目前的DCS，自律DCS具有很大的差异，目前主要有层次分布型系统和水平分布型系统两种，如果有问题出现于前者的上位子系统内，调节功能是无法由下位子系统来完成，但是下位子系统可以进行局部控制，这样自律控制性就得到了实现；后者的部分子系统中出现了问题，并不影响到其他系统的正常工作，但是在这种情况，信息无法在各个系统中实现交换，这样虽然协调性可以实现，控制性却无法满足。如果采用传统的集中式系统，因为控制器只有一个，那么就会出现诸多问题。

2）EIC综合技术。EIC分别是三个装置的简称，分别是电气控制装置、仪表控制装置和计算机控制装置，在传统的发电控制中，这三个装置都是独立的，安装也是分别进行的，而如今随着科学技术的革新，国家开始应用了EIC综合技术，有机结合了三种装置，在规划时，可以由DCS来统一进行；在未来一段时期内，还需要进行深入的研究，从配套软件和硬件方面来努力，并且设计相关的编码，应用到综合系统组，来提高综合技术的控制能力。endprint

3）现场总线。通过研究发现，在DCS发展中，非常重要的一个方向就是现场总线FB，FB作为一条重要的通信线路，由DCS所控制，可以将那些干扰以及不良影响给排除掉。通过FB可以有效连接现场的所有智能设备，比如智能变送器、智能执行机构等等，这样控制电缆的数量就可以得到大大的减少，以往通过长线传输出现的各种问题也可以得到有效减少，比如信号不良、信号差异等。通过现场总线的应用，可以更好的管理系统结构，提高现场设备运行的智能化程度，更好的维护发电控制设备。

4）过程仪表控制。随着DCS的广泛使用，常规控制仪器只有较小的使用范围，目前在大型机组上设置的仪器表数量越来越少，记录表也不再安装。如今开始应用IGS，也不需要将仪表盘应用在现代中央控制室。今后一段时期的发展趋势是在FB支持下，对各种智能变送器以及智能器等进行使用，这样就可以促使仪器更好的运行；这些装置可以找出在设备运行过程中以及设备停止运行过程中所出现的任何问题，并且进行分析和解决，促使仪器在一个良好的环境内运行。在社会飞速发展过程中，环境问题日益严重，环境保护已经被提上了日程，出现了越来越多的仪器来监控发电厂污染物的排放量，但是这些设备有着比较复杂的结构，并且需要较高的造价成本，那么就会增加实际使用和维护的难度。并且因为这些技术面世不久，在专业技术人才方面还比较的缺乏，我国也没有详细介绍这些先进的仪器，国外在相关资料方面也比较的欠缺，那么就会对设备的广泛应用产生限制作用，不仅会造成大量的资金和人力的浪费，还会威胁到环境，需要引起相关人员的重视。

4 结束语

通过上文的叙述分析我们可以得知，现代控制技术在不断发展，逐渐出现了火电厂热工自动化控制技术，将其应用到火电厂中，可以有效提高工作效率，保证系统更加安全稳定的运行，提升火电厂的发电质量，促进其更好更快的发展。如今在热工自动化控制方面已经取得了一系列的成绩，但是还需要进一步努力，革新创新理念和创新方法，提高控制系统的稳定性和可靠性。要充分结合我国目前的发展成绩，依据我国的实际国情，要以可靠性为核心来大力研发分布控制系统，将现场总线的方式逐渐应用到工程设计中，促进其更好的发展。本文简要分析了热工自动化控制在火电厂中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

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作者简介

赵雪科（1981-），男，陕西神木人，本科，研究方向：火电厂热工控制。endprint