电厂热工自动化的现状与发展趋势

陈高飞

摘要：现如今，自动化技术应用日益普遍，为社会生活、生活提供了极大便利，进一步提高了生产效率与系统运行质量。电厂热工自动化是电厂生产管理迈向现代化的重要标志，可以确保热工设备良好运行，节约成本，提升效益，同时也是具有广阔发展前景的技术。基于此，本文就此类技术应用情况进行介绍，展望发展趋势。

关键词：电厂;热工自动化;现状;趋势

引言：当前国内电力需求不断上升，集中供热范围也不断扩大。要满足社会经济发展与民众生活对电厂的生产要求，就必须应用自动化技术并提高自动技术应用水平。在近些年来，受益于自动化技术的快速发展以及智能化技术的出现与研究加深，热工自动化控制不再局限于设想。合理应用自动化控制，可以有效提升电厂生产稳定性，促进电厂向现代化方向发展。

1、电厂热工自动化概述

现如今自动化技术在众多行业中得到广泛应用，自动化技术优势凸显，有效提高了管理效率、生产运行可靠性。电厂生产中，采用自动化技术，同样可以为生产提供巨大帮助。热工自动化可以对各类运行参数进行监控，实现自动化控制，解放人力，也具有报警、应急处理事件的能力，可以保护设备，进行信息传输处理等控制、操作，高度自动化的系统中，很少有人员参与，可以实现自动化运行、自动处理。在热工系统中，采用自动化技术，有效减少了人工操作，提高了操作及时性、准确性，降低了人工劳动强度、工作量，从而使人力资源成本明显降低，一次投入，长期受益;通过应用热工自动化，采用自动化仪表和相应的系统运行自动装置，可以对运行设备进行自动控制，传输处理信息，提高热工设备运行质量，提升机组运行效率;由于减少了人员需求，也可以促进电厂效益提升。采用更先进的自动化技术，是促进电厂运营质量提升的重要举措。

2、热工自动化发展现状

随着自动化技术推广与技术水平不断提升，自动化技术应用价值也不断提高。加之发电事业快速发展，使电力企业业加大了对自动化技术的引进，热工自动化不断应用与发展，与电力事业的发展相互促进。

2.1自动化装置

现如今，电厂使用的自动化装置日益增多，涉及的环节也在增多。以往，组装仪表基本没有自动化功能，需要人工处理，现如今则大量应用数字化仪表，自动化装置的广泛应用使自动控制大量设备运行成为发展方向;一些机组开始采用微型计算机进行开环监控，具有数据采集功能，并且可以处理一些突发事件。人机交互技术有一定发展，配套的显示器显示功能进一步加强，操作也更加方便，这项技术的发展，有效提高了对机组运行情况的监测能力，同时提升了系统运行控制水平。很多大型火电厂已经采用协调控制系统，集散控制系统同样也有一定的发展并且相关研究不断推进。

2.2集散控制系统

简称DCS系统，当前这一技术有广泛的应用，国内达到300MW的机电组一般都采用这一技术，通过这一技术的有效应用，电厂设备运行质量有明显提升，也提高了电厂经营的经济性。当前，借助Windows操作系统，已经可以将微机与集散控制结合。电厂可以借助管理信息系统，将本厂的各种信息输入集散控制系统，达到数据共享的效果，也可以对数据进行二次加工，进而可以实现全厂信息化管理。当前，集散控制在大量机组中被广泛应用，其本身的可靠性与控制能力也被广泛认知，信赖，可以有效保证电厂运营可靠性。当前，电气控制也在向由集散控制系统进行统一管理控制的方向发展，通过采用集散控制实现电厂的热工自动化，可以更加有效地控制锅炉以及汽轮机运行，提高了管理效率。不过一些电厂的单元机组控制工作有可能依然在使用人工控制，在有自动系统、有人工系统的情况下可能会出现一些控制干扰问题。例如，一些自动控制系统中，模拟仪表中有很多开关按钮可以发出控制命令，可能会出现控制室人工操作与汽轮机自动控制系统控制不协调的现象，影响热工自动化应用质量。所以，有必要将电气控制纳入集散控制当中。需要纳入的部分，主要是发电机以及主厂房用电系统，例如发电机变压器线路组、变压设备的控制操作以及相关信号测量、保安电源系统、支流电源系统等等，需要借助集散控制实现实时监控。

3、热工自动化发展趋势

现如今，热工自动化已经取得一定成果，但同时也发现一些问题。针对当前自动化技术发展与应用情况，笔者认为，热工自动化有如下发展可能：

3.1现场总线控制应用增加

仅对热工自动化而言，采用现场总线控制具有更多优势，从这一点来看，今后会进一步扩大应用，可能会取代集散控制。受微处理技术以及通信技术发展的深刻影响，热工控制系统需要有更高的操作性、更好的控制精度，需要具有更高的可移植性以及可维护性，要实现这些要求，就有必要加强对现场总线控制的进一步研发与应用实践。在热工自动化中，采用集散控制后，如果系统突发故障，可以进行一定的自动处理，进而减少故障带来的危害性。与此同时，现如今软硬件技术都在快速发展当中，集散控制系统也从中获益，系统的安全性、可靠性等可以保证，能够跟上发展要求，也因此获得广泛应用，乃至成为主流应用技术。不过大量应用也发现集散控制存在固有缺陷。例如，仅仅依靠自身，不能实现对现场信息采集以及后续的传输工作，所以在实际控制管理中这一系统有一定的弊端难以解决。虽然集散控制与传统控制系统相比有明显优势，不过难以满足系统与现场仪表间的通信需求，所以很有可能会被现场总线控制取代。采用现场总线控制，同样可以发挥出一些集散控制具有的优势，并且可以满足数字通信需求，具有更多的实用功能，有广阔的应用前景。

3.2智能控制技术进一步发展

随着科学技术不断进步，热工自动化也在不断发展，技术不断更新换代。智能控制，是自动化技术的一个重要的发展方向，热工自动化同样也有向智能控制发展的趋势。自动化是智能实现的基础，在智能技术下，可以将各种自动化设备整合在一个系统中，实现统一管理，可以进一步减少人工操作，能够分析遇到的问题并进行正确的应对处理。随着智能控制不断发展，电气领域也有了更多的应用并且展示出强大的技术优势，热工自动化迈向智能控制是必然趋势。在市场竞争环境下，在客户需求不断升级的情况下，集散控制、现场总线控制在自动化控制中发挥了重要作用，但本身均有弊端。尝试将二者融合，发挥优势是完善功能、提高自动化水平的重要途径。当前，集散控制系统有向网络化发展的趋势，预期可以实现对各个连接的子站系统进行协调管理，同时实现监控功能，进一步加强对子系统的智能控制与管理是发展方向之一。

结束语

热工自动化是现代化的发电厂在机组运行中的采用的重要技术，在一定程度上，自动化水平会影响电厂整体生产水平。当前，应积极推动热工自动化发展，加强相关技术研究，促进电力行业迈向现代化。

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