论火电厂热工自动化的现状与进展

马雪超

[摘 要]本文主要介绍了火电厂的热工自动化情况，从当前的现状出发，进而探讨了这方面的相关进展，并且在科学技术的推动下，火电厂的热工自动化情况还会得到进一步的发展，未来具有十分理想的发展空间，希望通过本文的论述能够为火电厂在今后的发展提供一些帮助。

[关键词]火电厂；热工自动化；现状；进展

中图分类号：G702 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0316-01

为了保证汽轮机以及锅炉的使用安全，火电厂的发电机组在近几年间集中精力研究热工自动化，并且取得了巨大的进展，不仅能够有效的保障设备在使用时的安全，同时还能有效的提升其使用效率，这是火电厂在发展过程中的巨大成果，并且机组的经济效益也有了明显的改善，随着热工自动化的发展越来越好，能够大量的缩减人员的数量，符合现代化的发展方向。因此，无论是从经济性还是从社会性都具有十分重要的意义。

1、火电厂热工自动化的现状

火电厂是我国火力发电的重要场所，通过天然气以及石油等作为主要的原料进行发电，保证人们能够正常有序的生活，为各项生产提供有力的保证。在我国当前的火电厂之中，主要的火电机组均在300MW以上，其数量占据一大部分，并且采用分布式控制系统（DCS）对火电厂进行自动化的控制，不仅能够达到经济性的要求，同时还能够保证使用上的安全性，因此，这一控制系统在火电厂的应用具有重要的价值。在实际应用的过程中，控制系统还需要配备相应的计算机软件作为支援，不仅能够使操作上变得更加便捷，还可以实现资源的优化配置，当前的社会是科学技术飞速发展的社会，因此在实际的工作中也应该应用先进的高科技创造更大的价值。火电厂通过信息化的管理方式，确实创造了较大的价值，并且这一控制系统还具有存储历史信息的作用，这是与传统控制管理相比巨大的进步。目前在众多的火电机组中，仍然存在使用老式控制系统进行管理的情况，一方面这些控制装置经常会出现故障，频繁的检修就会造成巨大的经济损失，不利于火电厂的发展，另一方面，这些装置在使用的过程中需要消耗大量的煤炭，而生产效率却不尽人意，性价比较差。鉴于当前出现的这些情况，使用先进的控制系统，实现自动化的发展是当前火电机组应该重点关注的一个问题，并且在性能上不断提升其使用效率，促进火电厂资源能够得到最佳的优化。

2、热工自动化系统的构成

2.1 DCS系统

DCS系统也就是分布式的控制系统，这一控制系统的应用主要是起到了监控的作用，对电源系统进行有效的控制，具有显著的效果，同时，通过现代化信息技术的应用，能够实现控制系统之间的有效连接，采用公共网络的方式可以将数据进行有效的传输，在今后的发展中，这一控制系统的性能还会得到进一步的优化，并最终发展成为火电机组的主要控制方式。在空压机房以及燃油泵房等，都经常应用到这一控制系统。公共网络的传输也具有功不可没的作用，在使用的过程中，没有公共系统进行关联数据的传输，就无法实现全面的管理，DCS系统最大的特色就是在使用的过程中可以分别操作单元机组，或者分别设置操作员站来实现对公用系统的全方位监控。

2.2 辅助系统集中监控网络

采用辅助性的系统在火电机组也是十分重要的设备，为DCS系统“保驾护航”。在这一系统应用的过程中，主要采用了几种设备相结合的方式来进行有效的控制，分别是可编程控制器、交换机以及人机接口，通过不断的调试，并且进行合理的安装，最终投入使用，这一过程虽然较为复杂，但是却能够取得较好的使用效果，帮助主要的监控系统运行，全自动化的监控就是在这一过程中实现的。并且在终端设置的过程中，分别设置了不同的三个接入点，即水、煤、灰，通过这三点的设置，满足发电的需求，具有重要的使用价值。

2.3 烟气脱硫系统

烟气脱硫系统的控制点，主要根据工程的具体情况和业主的管理模式的喜好来决定，可以和除灰系统合并设置在电除尘控制室或除灰控制室，或与输煤系统合并设置控制室。烟气脱硫控制系统主要采用的是PLC和FGD2DCS来进行实现的，通过FGD2DCS/PLC的LCD及其键盘，并运用地监视和控制实现脱硫系统设备的启、停和正常运行时的监控。烟气脱硫系统的监视、报警等都是通过机组和硬接线盒机组DCS进行有效的连接，从而保证了机组能够正常的运行。

3、火电厂热工自动化新进展

3.1 电气控制正纳入DCS

近两年，随着火电厂逐渐采用分散的控制系统DCS以后，使得汽轮机和锅炉的控制水平也得到了有效的提高，但是作为单元机组内一个重要的组成部分，发电机变电器组合厂用电系统的控制，仍然还是使用过去传统的控制方式，在控制盘台上装设很多的模拟仪表光字牌和开关按钮，这样就造成了一个控制室内和汽轮机和锅炉的DCS控制形成一种不协调，这会严重影响到火电厂自动化的水平的质量。电器控制被纳入到DCS的范围中，主要是为主厂房内的厂用电系统和发电机系统。

3.2 新的控制和保护策略

随着计算机技术的不断发展，利用计算机技术和现代的控制方法，可以在一定程度上尽快减少依靠和建立被控对象的模型，可以由控制系统来有效的调节参数，例如黑箱控制器、自整定控制器和自适应控制器等，这些控制器对于一些在常规情况下较难控制的系统起着至关重要的作用，而且普遍都取得较好的控制效果。例如电站的主汽控制系统中应用的状态变量观测器和模糊控制器等，利用计算机控制技术，可以准确检测出系统在存在的故障，并及时的进行处理，避免设备出现隐患，主要采取的是系统冗余和容错控制技术等，这些技术可以主动自动限制故障的范围，并起到主动性保护的措施，使整个系统能够正常的运行和工作，现代控制和保护策略是在借助计算机支持的基础上，将电站的控制系统广泛的应用开来，许多的人工智能、专家系统和免维护的计算机控制系统能够为火电机组的控制和保护水平提供较为有力的技术支持。

3.3 智能控制应用增多

模糊控制的应用语言变量，主要是把人们的操作经验总结成若干个条件语句，并且建立相应的模糊关系，以此来进行模糊逻辑的推理，实现对复杂对象的控制。模糊控制室把人们的操作经验总结成许多的语言变量，从而建立模糊的关系，实现模糊逻辑推理，对复杂对象进行有效的控制。除此之外，神经网络也是一个具备较强的非线性函数逼近和非线性映射能力，它能够及时的使信息处理具备自学习、自组织的特点，为处理锅炉控制中的非线性建模和非线性控制提供了强有力的工具。

4、结语

综上所述，自动化技术是目前发展最快，最具备生命力的技术。现场的设备会继续向数字化、微型化合智能化的方向发展，并且由控制室逐渐向自动化和智能化的舱式靠近，从而为集中式控制系统（FCS）取代DCS做好基本准备。根据计算机监控系统的热工仪表测量新理论和智能控制的理论的大量涌现，使得火电厂热工自动化在实用化方面取得了良好的进展。

参考文献

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