热工自动化技术在发电厂中的应用现状及改善措施

张文泰

【摘要】热工自动化作为一项电力自动化技术，它能有效提高火力发电机组的工作效率，能保证机组的安全生产，促进火电厂做好安全管理工作。目前热工自动化技术在发电厂中的应用主要体现在DCS系统的应用、自动控制系统应用以及热工测量技术的应用，对促进发电厂发展起到了指导性作用。文章就热工自动化技术在发电厂中的应用及其改善措施进行了论述分析。

【关键词】热工自动化；发电厂；应用现状；改善措施

一、热工自动化技术在火力发电中的应用现状

1、DCS系统的应用。在发电厂发电机组控制中DCS系统主要是基于计算机局域网研究方面建立的控制系统。DCS系统有效结合局域网技术和发电机组控制，建立网络型控制系统。在DCS系统中未处理器的数量有很多，通常单个微处理器主要是控制和处理较小范围，当单个微处理器发生故障时，系统整体不会受到影响，解决了集中故障缺陷。另外，DCS系统可对控制室尺寸和表盘长度进行控制，使其范围在有效范围中，并降低了控制系统的电缆需求量。

2、热工测量技术的应用。在发电厂中，热工测量技术的应用主要体现在温度、压力、流量以及液位的测量。在温度测量中，热工测量控制系统主要是温度测量传感器，一次元件是热电偶热电阻。在热工测量控制系统中，小于125MW机组的温度变送器可采用DDZ一2型的温度变送器；超过300MW的机组可以采用热电偶热电阻信号进人电子室。在压力测量时，通常是采用应变原理的膜片和弹簧管作为传感器，采用位移检测原理和电阻电容检测原理代替变送器。在流量测量时，多是按照差压原理，采用标准节流件测量。液位测量时，多是采用称重式传感器及电容式传感器进行液位自动控制。

3、自动控制及其系统的应用。（1）火电厂方面：在自动控制系统应用中，主要是燃烧调节系统、主汽温度调节系统、汽包水位自动调节系统及开环控制等方面。在汽包水位自动调节系统中是采用三冲量系统和串级系统，在自动调节中，可根据电量负荷切换单冲量和三冲量。在燃烧调节系统中，二炉膛负压系统和送风系统相互作用，当增加电量负荷时，首先添风，然后添煤；在减少负荷时，先减少煤量，然后减去风力。在主汽压力调节系统时，可通过降低水温调节主汽温度。为了在调节主汽温度时，能够全面控制调节过程，可采用模糊控制等控制方法，或通过控制、补偿法等策略提高主汽温度调节控制性。在控制机炉负荷时，采取有效的调节和控制方式，调节机炉负荷。（2）脱硫方面：主要体现在以下几个系统：第一、石灰石浆液制备系统。石灰石浆给料系统控制吸收塔中SO2去除量。测得的原烟气流量、原烟气SO2浓度和化学计量比计算得出的石灰石浆液流量，通过pH测量值及折减因子叠加校正后作为设定值。石灰石漿液测量值经送至主控制器的浆液密度修正后作为实际量，并与设定值比较。通过偏差量来控制调节阀的开度。应根据计算出的浆液总流量和测得的密度（固体成份）来计算加入到吸收塔中的固态石灰石量。第二、石膏浆排放。通过烟气中SO2成份和吸收塔浆液的密度来控制从吸收塔循环中排出的石膏浆量。此外还有吸收塔液位自动控制、石灰石浆池液位自动控制、石膏脱水自动控制、石灰石浆液密度自动控制、石灰石粉称重式给料机采用变频器进行控制。

二、热工自动化技术在发电厂中应用的改善措施

1、应用无线测量技术。将无线测量技术应用于测量系统中，通过与DCS技术相结合，能使测量系统更全面地掌握过程中出现的问题，对关键工艺的信息也会掌握地更为详尽，为推动基本过程和热工自动化技术的发展完善提供了重要保障。通过无线测量技术，能使热工自动化技术应用成本大大较少，同时对诸如污水区域测量、供热量、供油量等都能进行有效的远程监控，为热工自动化技术在火力发电厂有更广阔的的应用空间提供了重要依据。

2、变频技术的应用和发展。变频调速是在电力生产中，对调速的范围、精度进行调整，同时在低速转动力矩、动态相应速度等方面也起到积极促进作用，便于发电厂生产工作。随着交流变频调速技术在高压电机上的应用，推动了电力生产。由于变频技术蕴含着丰富的节能潜力，可有效提高高压变频器的可靠性。因此，在发电厂节能工作中，变频技术将发挥着巨大的作用。

3、SIS系统的应用发展。SIS系统是为了使电厂管理信息系统和各种分散系统之间能够实现有效的数据交换及信息共享目的，SIS系统系统功能是为了采集和监视实时数据，计算和分析厂级性能。同时也包括设备故障诊断、系统优化等其他功能。目前，我国有超过300家电厂建立了SIS系统。但在投运SIS系统时，只是对数据进行采集、存储和显示等，未充分发挥出SIS系统的作用。由于SIS系统未得到完善设计，使设备诊断、经济性运行及运行控制优化等都未得到应用。并且SIS系统功能作用并没有得到充分认识，使实际应用与现场生产脱节，这就需要充分发挥出SIS系统作用，使建设的SIS系统能够符合技术发展要求，并要顺应电力市场发展，从而提高发电厂运行的经济效益。

4、单元机组监控智能化。智能化的监视控制系统在我国的发展仅仅处于一个初始的阶段，在这个方面国家起到了很大的促进作用。国家意识到安逸舒适的环境只能导致落后，因此在全面推进智能化监控系统的过程中，采用各项激励和鼓舞措施对国家计算机监控措施进行系统化管理，为提高效率提供保障。在制度保障的基础上全面保障发挥所有员工的潜能，在技术的专业化方面不断提供各方面的综合能力。引进竞争机制，使各个主体在外部竞争的激励下全面进行技术创新，使智能化的监视控制系统更加成熟。

三、结束语

随着火电厂规模的逐渐扩大，其机组的容量不断增加，热工自动化程度提高，热工自动化设备和系统在火电厂的安全运行中作用越来越大。因此对热工自动化技术在发电厂中的应用进行研究分析具有重要的意义。

参考文献：

[1]常志超.论电力行业热工自动化系统的未来发展动向与前景[J].科技资讯，2013

[2]李静.电气自动化技术在火力发电厂中的应用与创新J[].中国高新技术企业，2013

[3]李阳春，夏静波.火电厂热工自动化的发展和展望[J].电站系统工程，2009