火力发电厂热工自动化技术应用分析与优化创新

吴少军

摘要：在科学技术飞速发展的大环境下，电力自动化技术在火力发电厂中的应用逐渐广泛，推动了火力发电厂的自动化发展。同时，借助火力发电厂数据通信收集这一渠道，使技术发展逐步迈向更广阔的新型领域。与传统火力发电系统对比而言，电气自动化系统主要是以计算机网络监控为依托开展的各类测量、监控和保护工作，加快了现场总线工业技术和网络融合发展的实现，与此同时，发电效率也有所提高，是电力生产与管理实现自动化的重要标志，对火电厂的可持续发展产生了不可估量的影响。

关键词：热工自动化;火力发电;应用;创新

1热工自动化技术在火力发电中的作用

1.1提高发电效率

在社会经济发展过程中，人们生活水平逐渐提高，对于电力的需求不断增多，在供电质量方面的关注度越来越高。在这种情况下，不仅为我国火力发电厂提供一个巨大发展机遇，还对火力发电厂带来严峻的考验。为了更好地满足人们在供电量和供电质量方面需要，满足市场需求，提高自身的市场竞争力，扩大企业影响，火力发电厂需要不断优化和改进发电模式和供电质量，最大限度地提高自身发电效率。将热工自动化技术应用在火力发电厂，能够通过自动化、精密化设备，不断对原有的发电系统和发电模式进行改造和升级，提高发电效率，保证整个系统的持续稳定运行，满足人们在电力供应方面需要。

1.2优化火力发电资源配置

火力发电厂发电效率很大程度上受到资源配置和利用因素影响，如果火力发电厂选择较为落后的技术和设备，很难将电力设备和材料的价值、作用充分全面发挥出来，甚至产生严重的人员、资源等浪费。针对部分相对较为落后的发电设备，如果未做好保养和维修工作，对火力发电有效性同样会产生严重影响。热工自动化技术应用在火力发电中，能够及时发现各类存在隐患设备，使发电效率有明显提升。另外，热工自动化技术的应用还可以通过人工合一等方式，使发电资源利用有效性明显提升。

2我国热工自动化技术在火力发电中应用的现状

2.1 热工测量技术的应用

热工测量技术是火力发电生产运行中的常规应用技术，测量对象十分广泛，涉及到温度、压力、流量等，随着自动化技术的发展，目前热工测量技术的运用方式已经完全由人工操作，例如在温度测量方面，基于传感器收集、控制系统进行数据处理的方式，不同规格机组对热工测量控制系统需求存在差异，一般来说，125MW以下机组多采用DDZ-2型温度变送器，300MW以上的机组则采用热点偶热电阻信号直接传导到电子室。

2.2 DCS系统的应用

DCS（DistributedControlSystem）即分布式控制系统，宏观层面上说，它属于过程控制级、监控级构建的计算机网络系统，能够实现系统中分级管理、配置灵活、分布控制、集中操作等要求，在现代电力系统中发挥着重要的应用高价值。

综合国内外火力发电系统自动化技术革命历程，DCS系统是在发电机组中应用实践效果最为突出的，一般的DCS都意味着一个局域网系统，以及分布在局域网中的计算机节点，共同构建一个控制系统，进而在局域网和发电机组之间建立连接，即可满足对控制系统运行网络控制的需求，实现自动化应用。

3提高自动化技术在火力发电中应用的有效措施

3.1加大投资力度

仪器设备的使用对于工作效率的提高是非常巨大的，举一个例子来说，两个非常大的数字相乘，人工计算可能需要花费很长的时间才能算出来，而且得出的结果还不一定准确，但是如果使用计算机，只需要输入两个相乘的数值就可以马上得出计算结果，而且结果非常准确，从这个例子中就可以明显感觉到科技的力量，邓小平同志也说过，想要经济进步就一定要发展科技，要想提高火力发电厂的产电效率，就必须加大资金的投入力度，企业应该积极引进国外的先进技术和先进设备，相关的工作人员积极学习国外的管理体系等等，虽然成本较高，但是避免了在后面产电过程中可能出现的麻烦。

3.2加强DCS控制系统的研发

自律分布式系统结构。现有的DCS系统结构主要为“垂直型”和“水平型”两种，在垂直型结构中，如果上位子系统出现故障，则下位子系统可以实现局部控制，但子系统之间的没有协调性。而在水平型结构中，情况正好相仿，整个系统中不分上下，一部分子系统出现故障，并不影响其他的正常工作，但彼此之间的信息彻底中断，缺乏控制性;面对这一现象，DCS控制系统研发应以“自律型”为方向——实现自律可协调性与自律可控性的有效统一，其中“自律可协调性”是指无论哪一部分子系统出现问题，系统都可以协调控制自身的工作状态，并满足子系统之间的通信重构。

3.3完善自动化运行中的保障措施

（1）自动化设备的安装阶段。在自动化设备的初步安装阶段，必须按照厂家的安装指示进行安装，有些设备的安装可能不适合该火力发电厂，这时候企业领导应该积极与厂家进行沟通，让厂家派人过来进行适当的调整，切勿自行调整安装方法，以免遗留安全隐患。安装完毕进行调试时必须要有一定的安全保护装置，以免在调试过程中出现意外，确保各项指标符合标准之后，再将这个设备投入使用，一旦哪一项指标不符合标准，即使误差很小也要立即进行检查。

（2）尽量使用成熟的技术。虽然越先进的技术越能提高火力发电厂的产电效率，但是如果科技人员刚刚研发出来的技术，该技术还处于调试阶段就投入使用，在增加企业利润的同时也增加了发生事故的风险。而使用成熟的自动化技術增加了机组运行的可靠性，因为成熟的自动化技术下生产出来的自动化设备与其他的装置相匹配，不会产生排斥现象，就像组装电脑经常发生问题一样，可能CPU性能极高，但是其他的电脑配件不支持这种CPU性能的发挥，反而会对CPU造成损害。

（3）各种检测设备的使用。目前我国的热工自动化技术在检测方面和控制方面越来越趋于完善，但是在报警自动化和保护自动化方面还不够完善，在报警自动化方面，应该在每一个有可能发生事故的装备上都配有一个自动化报警系统，一旦设备出现故障，自动化报警系统能够及时报警。

（4）加强对于线缆的保护。在火力发电厂中应用自动化控制系统需要许多的线缆进行连接，与其他的工厂不同，火力发电厂的作业环境相当复杂，安全隐患也较多，企业对于线缆的保护是保证自动化设备正常运行的关键部分，一方面企业可以通过积极研发新技术减少电缆的使用，另一方面，工作人员需要经常对电缆进行检查和维修，确保不会出现电缆断裂或者融化的现象。

4火电厂热工自动化DCS控制系统的发展趋势

4.1与PLC融合

PLC是具有可编程功能的存储器，可对系统内部程序进行存储，并对运算指令进行快速执行。火电厂在对DCS控制系统进行应用时，可将DCS与PLC进行有机融合，这样能够使DCS系统具备逻辑控制功能，从而使顺序控制过程得以优化。

4.2引入IGDS

火电厂归属于工业领域的范畴，IGDS是目前最为先进的工业图形显示系统，在DCS系统中引入IGDS，可使人机交互界面的整体效果获得大幅度提升，不但显示速度可以变得更快，而且还能使画面有所增多。

结束语

综上所述，在社会快速发展的背景下，热工自动化技术也在逐步朝着更成熟、更完善的方向发展。尤其是在新技术和新工艺层出不穷和广泛应用的背景下，给火力发电厂中的各项技术更新提供了必要条件，既推动了火力发电厂的自动化水平，又保证了其安全性和稳定性，对提升火力发电厂经济效益也有积极意义。

参考文献

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