火力发电厂自动控制系统发展研究

张立本

（陕西渭河发电有限公司 热工分场，咸阳 712085）

火力发电厂热工自动化控制主要是指在发电过程中，利用科学技术在无人看守的情况下确保火电厂能够正常运行。热工自动化主要包括自动控制、顺序控制、自动保护。火电厂热工自动化控制可以确保火电厂运行安全，减少人工，提高运行效率，一定程度上符合可持续发展的理念。

1 热工自动化控制系统概述及意义

1.1 热工自动化的主要目的

热工自动化的主要目的是在电力生产过程中使用自动化设施对电力生产进行实时控制，从而实现安全高效的生产。在生产过程中，不再需要人工进行操作，大规模减少了人工的投入量和报酬。火力发电过程凭借自动控制系统对数据测量和信息处理进行操作，完全实现了自动化[1]。

1.2 热工自动化控制系统在火力发电厂的重要作用

一是热工自动化控制系统确保了火电厂日常的正常运营。该系统可以规范合理地控制发电设备运行参数，从而保证设备的长期稳定运行。在运行过程中，机器设备如果发生故障，或者需要临时修改数据而中途停止运行，热工自动化控制系统都可以对其进行修复，保证机器设备能够尽早恢复运行，减少火电厂的经济损失[2]。

二是热工自动化控制系统在机器设备发生故障时采取自动切断电源的措施，并根据事先设定好的应急预案来采取相应的应急措施，在一定程度上避免因为机器异常而给人员造成的伤害，为员工的人身安全提供有力保障。在热工自动化控制系统运行过程中，由于其自身特点，设备运行减少了对人工数量的要求，一定程度上节省了火电厂的人员报酬。

三是在信息全球化的背景下，热工自动化控制系统充分满足了现代电网管理工作对火电厂系统设备的要求。根据火电厂设备的耗能与生产效率对控制参数进行适当调整，它促进了火电厂综合效益的提升。

2 火电厂热工自动化控制系统的现状分析

2.1 热工自动化控制系统组成

2.1.1 自动检测

在热力发电过程中，对温度、压力、流量以及成分等参数自动进行具体测量，测量过程中不需要人工参与，一定程度上减少了人工的工作量。在测量过程中，其可以对不足的地方进行调整和改正。

2.1.2 自动控制

利用热工自动化控制，在机组的自动控制装置运行过程中，规范合理地对一些具体设备进行调整，从而提高机组的安全性和经济性。

2.1.3 自动报警

在没有工作人员控制的情况下，假如机组在运行的过程中产生数据偏差，自动报警可以对其偏差的数据进行记录，并且反馈给工作人员从而作出具体的调整和纠正，避免重大事故和故障的发生。

2.1.4 自动保护

假如热工参数超过事先设置好的预定参数，并且相关设备又无法满足工作设备的具体要求，那么就需要机组设备进行自我修复，加大限度控制或直接终止工作，将事故的损伤降到最小。

2.2 热工自动化控制系统中软硬件的客观问题

在热工自动化控制系统中，通常将电池管理系统、协调控制、汽轮机数字电液控制系统等添加到热控制系统中，从而保持设备的安全运行，并且在发生故障时立即终止设备的运作[3]。如果不进行限流，会很容易发生短路而导致输入电路产生故障，无法通过远程监测让系统或者设备发出指令，导致信息的处理速度过慢而影响热工自动控制系统的正常运行。

2.3 热工自动化控制系统控制元件出现问题

热工自动化控制系统的元件主要有电磁阀、流量、液位、压力和温度，假如这些元件由于老化或者是质量问题而产生故障，并且该系统没有自动识别的功能，就会发出错误的信号，错误信号将会发出错误指令，导致设备出现跳闸。热控元件发生设备故障对热工自动控制系统的整体运行有很大的影响。

2.4 干扰造成的故障

接地问题是造成干扰的主要原因，例如，备用电源、大功率无线通信交换设备容易造成干扰。分布式控制系统的信号干扰问题已经备受关注，该系统经常因为手机、对讲机等设备的干扰而产生停机等故障[4]。所以，相关工作人员一定要将系统的信号线和产生干扰信号的设备分开，特殊情况下采取措施手动控制开关。

3 火电厂热工自动化控制系统优化策略

3.1 优化系统的运行性能

现阶段，提升系统监测的能力，传统做法都是从控制站点的分散处理单元入手，但其性能提升过于缓慢，因此，想要快速进行整体提升，就必须从信号入手。采取多点采样的方法，对所采集的信息进行对比分析，从而全面提升监测能力和自我判断能力[5]。提升分布式控制系统可以对关键的节点进行分散布置，发生故障时，可以先对压力进行分担，然后再对故障进行快速消除，也可以采用多点取样获得多参数数据，使数据信息更准确，然后将数据用于分离，可以更可靠、更准确地发现并解决问题。通常情况下，应该设计、安装、多角度评价自动控制系统。优化分布式控制系统，应以提高预防系统努力、处理故障为主要目标，硬件和软件质量的自我判断优化为重点进行系统优化[6]。

3.2 集中部署监控系统

传统的控制中心一般配备1～2台单元机组，并且常规分割机组运行措施较为落后，无法满足热工自动化控制系统的广泛应用和提升后的单位机组容量。这就需要火电厂对其进行改革，可以考虑把厂内的全部机组整合到一个房间内，大规模地集中控制设备，提高自动化控制管理工作的效率。

3.3 在控制过程中应用自动化软件

在控制过程中，应用自动化软件可以负担部分工作人员的工作，减轻压力，提高火电厂的生产运营效率。基于当前形势，如果合理运用自动化软件，那么火电厂的发展空间会更广阔。当前，我国部分火电厂已经引入专用的热工自动化控制软件，针对电厂燃烧机整体温度和设备性能进行控制。实践证明，自动化软件的合理运用，确实可以提升经济效益，具有较强的安全性和通用性，在运营维护方面取得的效果也不错[7]。

4 结语

本文主要针对热工自动化控制在火电厂的具体应用和系统优化策略进行详细的分析，从而发现在火电厂运行中合理使用热工自动化控制，可以有效提高火电厂的工作效率，促进电力行业科学发展。总之，火电厂是我国电力供应的主力军，不论从哪方面来说，人们都要密切关注国内外热工自动化控制技术的最新发展趋势，将最先进的技术和我国火电厂热工自动化控制的实际情况联系起来，从而推动我国火电厂热工自动化控制技术全面发展。