火电厂热工自动控制应用问题与对策研究

李红伟

国能广投北海发电有限公司，广西北海，536000

0 引言

随着科学技术的不断发展，火电厂装机配置结构也发生了很大的变化，为进一步提升火电厂生产效率和应用效能，要积极践行系统自动化控制方案，发挥热工自动控制体系的优势作用，减少能源损耗和成本支出，维持火电厂长足性发展。

1 热工自动化控制

1.1 定义

热工自动化控制是指不借助人工控制参与的基础上，借助热工仪表以及装置系统完成火电厂发电机机组热力参数调控工作。不仅能维持机组整体的安全性和稳定性，还能落实较为科学合理的协调控制方案。若是从实际工作内容方面对热工自动化控制工作予以分析，首先，热工自动化控制能实现仪器的自动化检测，实现短时间内对压力参数、温度参数以及流量参数的检测，将其作为可靠性数据资料。其次，实现仪器的自动化控制，配合预先设定的程序有效实现调控，维持系统应用的安全性。最后，实现仪器系统的自动化报警，能及时发现隐患现象，一旦发现系统出现异常就第一时间发出警报信息，从而维持应用效能。

1.2 特点

一方面，热工自动化控制具有自动化应用特点，能建立较为稳定的应用环境，并配合自动化处理工序维持运行安全性和稳定性，保障应用控制效果。另一方面，热工自动化控制系统具有协调化特点，并且能实现多元系统的融合，能在扩大系统控制范围的基础上提高系统控制的时效性，建立健全可控化应用管理模式，维持热工自动控制的基本水平[1]。

2 火电厂热工自动控制应用现状

火电厂热工自动化控制工作的发展是火电厂单元机组控制工作的重点，能实现生产设备和生产过程的协同控制，从而维持自动化控制应用效能，尽可能建立自动化协调和控制的管理模式，保证火电厂热工自动控制水平和产能效果的最优化。

2.1 热工自动化DCS控制系统应用

近几年，DCS系统的广泛应用为火电机组管理水平的优化提供了良好的支持，在整个系统应用环境中，DCS系统将局域网作为根本，配合计算及控制系统就能建立相应的应用控制单元，并维持单元机组热工设备应用的和谐性，实现集中化管理和分散控制协同的应用体系，也能最大程度上提高火电厂设备数据采集和处理效能，维持良好的控制水平，为控制综合效果的优化予以支持。

2.1.1 DCS系统

DCS系统指的是分散控制系统，将微处理器作为处理系统应用的核心，配合控制功能分散、显示操作集中的管控模式，建立协调性较好的控制体系，主要采取的是多层分级、合作自治的应用管理模式，被广泛应用在电力行业中，能打造较为和谐且可控的控制应用模式。

一方面，DCS系统在实际应用环境中，能实现仪表技术向数字化、智能化以及网络化方向发展的目标，并配合具体的应用控制方案，就能建立过程优化且信息集成的管理体系，维持综合应用效能。另一方面，系统架构也向着FCS方向转型，无论是从技术层面还是结构应用效能层面，系统都将更加集成化和科学化，并保证资源管理的精度满足应用预期，能最大程度上避免应用不当对系统运行质量产生影响，维持良好的控制设备和软资源应用效果。

2.1.2 具体内容

在热工自动化控制系统中应用DCS系统，能有效顺应自动化控制的基本需求，建立完整的应用运行管理平台，保证发展和应用效能都能得到优化，在技术升级的同时，维持系统之间相互协调和相互兼容的效果。

第一，DCS系统在实际应用环境中，要将火电厂单元机组作为主要研究对象，基于机组应用要求建立一体化控制模式，有效减少热工信号传递的难度，减少事故发生的概率，并且建立相应的控制模式和应用体系，也能减少使用设备的用量，最大程度上规避了生产成本和维修成本，维持火电厂热工自动控制应用的整体效果。

第二，DCS系统在实际应用过程中，要借助微处理芯片，建立以分散系统为根本的控制模式，以适应分散控制对象，维持应用的独立性和安全性。也就是说，当部分芯片出现故障后，不会对整个系统的常规化运行产生影响，保证控制效果和应用效能[2]。

第三，在应用DCS系统的过程中，能建立以火电厂设备系统为基准的应用体系，并且能及时完成实时性信息和历史信息数据的管理，维持检测的及时性和规范性，配合相应的算法预测设备系统的运行趋势，保证相应处理工序和控制工作能及时落实。

第四，在应用DCS系统的过程中，要结合系统应用要求和标准落实具体工作，较为常见的DCS系统分为层次分布型和水平分布型，要结合实际应用情况优选相匹配的应用运行模式，确保系统能更好地应对相关工作任务，从而减少系统运行产生的影响。若是子系统出现故障，控制系统能结合整个系统应用环境的要求和标准，建立相应的系统约束机制，以保证其他子系统之间依旧能进行有效的数据交换和处理，保证自律可控性和自律可协调性，避免系统故障产生的影响和经济损失，也为设备运行效率的优化予以保障。

综上所述，火电厂热工自动化控制应用环境中，要结合实际应用要求优选DCS控制系统，建立相匹配的系统管理模式，确保系统应用效果最优化，减少不必要的运行问题，为系统拓展功能和资源范围予以支持，也为火电厂生产提供更为广阔的空间，满足经济效益和安全环保效益的和谐统一[3]。

2.2 热工仪表应用

对于火电厂而言，热工仪表是非常关键的设备之一，能实现实时性信息的采集和汇总整理，保证火电厂热工自动化工作能按照规范要求有序开展，减少数据信息遗漏对后续应用效能产生的影响。而在DCS系统全面发展和应用的基础上，热工仪表也从传统的机械式仪表转变为智能型检控统筹仪表设备，不仅能对设备运行温度参数、压力参数、流量参数以及液位参数等进行实时性测定，还能建立自动运算控制模式，打造更加安全规范的系统应用管理结构，实现复杂的问题简单化、困难的任务便捷化。

另外，在热工仪表应用发展进程中，DCS系统能辅助整个应用体系进行数据的检测和处理结果的管理，并将获取的信息直接传递到自动控制系统中，以便于系统与其他设备之间能建立更加直观的运算控制关系。首先，基于DCS系统的火电厂热工自动控制系统能建立精准管控模式，结合系统的功能特性，建立相匹配的功能分析模块，并有效评估功能范围和应用系统范围内的功能内容，保证管控管理的精准性，避免管理不到位对后续应用产生的影响。其次，基于DCS系统的火电厂热工自动控制模式还能减少能耗的损失，建立更加匹配能源管理要求的控制机制，并最大程度上减少能耗的损失，有效维持能耗控制效果，为系统后续应用水平的提升予以支持[4]。

除此之外，热工仪表也向着数字化、智能化的方向发展，结合技术要求将呈现出更加多元的控制趋势，减少测量难度的基础上优化测量精度，并全面拓宽适用性，建立基于现场总线技术的应用平台，有效减少电缆的数量，避免长线路传输过程对传输质量产生的影响，规避干扰和衰减造成的信息中断、信息源丢失等问题，建立更加快速且准确的消除管理系统，并满足热工自动化应用标准和运行规范，从而实现统筹化管理。

3 火电厂热工自动控制应用发展

在科学技术不断发展的时代背景下，多元化技术手段融合在火电厂热工自动化控制工作中，将推进相关工作的进一步发展，实现统筹管理目标的基础上，保证自动控制工作更加可靠和安全，维持良好的应用效能，也为技术升级提供良好的支持[5]。

3.1 自律分布式系统结构

依据热工自动化控制的应用情况可知，控制系统在技术支持下将向着自律分布式系统方向转型，相较于目前系统结构，自律分布式系统能建立更加可靠和协调的应用模式，最大程度上提高应用效能，能实现上位系统和下位系统的协调控制，保证调节的及时性和规范性。与此同时，自律分布式系统结构还能实现系统范围的合理性扩充，在故障状态下进行数据的收集整理，以便于能形成相互控制的管理模式。基于此，自律分布式系统结构具有长远的发展前景和价值，能更好地搭建科学规范的应用平台，保证系统的运行效率和设备安全性都能满足预期。

3.2 过程控制仪表

随着科学技术的不断发展，DCS系统的多元升级受到了广泛关注，对于发电组而言，DCS系统的升级处理是维持能源供给和管控的重要环节，因此，结合系统应用情况，系统已经逐渐替代了常规化检测仪器仪表的应用，配合FB技术就能建立更加完整的应用系统管理框架[6]。

一方面，FB技术能支持相应的功能处理过程，变送器和执行器也被广泛应用在火电厂发电机组运行管理环境中，搭建可控化和应用效能较好的控制平台，以保证统筹管理效果的最优化。与此同时，仪器设备的应用还能为系统运行提供良好的保障机制。

另一方面，FB技术还能建立及时性的故障分析模式，配合系统应用要求保证故障识别、故障分析等工作都能更加合理，为系统统筹应用创设安全和规范的运行环境，保证控制仪表应用效果的最优化，也为火电厂热工自动化控制可靠性的提高予以支持[7]。

3.3 EIC综合技术

EIC综合控制系统是将电气控制（Electric）、仪表控制（Instrumentation）和计算机系统（Computer）融合在一起的应用控制模式，配合独立系统完成统筹控制，在保证控制方法相互独立的同时还能建立协同化应用体系。结合火电厂热工自动化控制应用的具体需求，能建立协同管理的应用平台，保证综合化控制内容和管理模式都能发挥实效性价值，维持对应模块应用效能的基础上，将运算模式、计算管理模式以及控制网络应用模式融合在一起，保证热工自动化控制工作可靠性和科学性得以优化。基于此，在未来火电厂热工自动化控制系统应用运行管理工作中，将进一步推进EIC控制系统的融合效果，在此基础上进一步完善和优化相关设备，为火电厂发电机组运行水平的提升奠定基础。

4 火电厂热工自动化控制优化建议

4.1 制定长期规划

为了进一步推动火电厂热工自动化控制工作的全面发展和进步，要积极落实规划管理机制，确保长期规划内容都能落实到位。也就是说，要将自动化控制技术作为核心，并围绕核心需求打造更加多元的控制模式，实现新技术、新设备的统筹应用，保证控制逻辑优化目标得以达成，从而最大程度上优化资金管理效果，保证自动化控制技术应用效能的全面进步。

另外，在火电厂热工自动化控制工作中，也要落实精细化分析和长远发展规划并行的管理模式，确保能对相关工作细节予以监督。一方面，要聚焦工艺系统，保证相关系统化控制工作都能落实到位，并结合控制细则开展升级管理工艺，维持热工自动化长期规划管理的实效性，并建立对应的监督控制模式。另一方面，要对控制逻辑进行优化改造，打造可控性较好且稳定的应用体系，并维持良好的管控效能，满足火电厂的实时性发展需求，规避应用控制不当产生的影响。

除此之外，要充分关注热工自动化控制技术长期规划内容的规范性，并且保证规划发展结构满足火电厂的实际需求，从而真正意义上顺应市场发展动态。

4.2 坚持可持续性技术改造

在热工自动化控制技术应用升级方案中，要结合火电厂热工自动化控制的标准和要求，全面分析具体改造内容，秉持可靠性原则，确保改造工作能顺利开展。

首先，要落实“统一领导、相互兼容、相互协调”的应用约束机制，并且，全面维持热工自动化控制技术的运行效能，确保技术得以合理化普及，且能充分满足热工自动化控制标准和要求，维持良好的改造效能。

其次，要积极推进现场总线控制系统发展进程，配合现场智能设备连接处理机制，在减少人员和物料投资成本的同时，提高资源的利用率，从而进一步控制火电厂热工自动化系统的应用精度和响应速度，为推进生产力发展提供保障。

最后，要明确热工自动化技术改造的目标，无需建立大范围改造规划，而是在阶段性应用控制范围内，确保调控结构的合理性和规范性即可。

5 结语

总而言之，在火电厂日常管理工作中，热工自动化控制系统具有重要的应用价值，在智能化、高速化发展的背景下，要积极整合一体化应用控制模式，发挥自动控制的可靠性优势作用，将生产过程智能检测、故障诊断管理等予以升级，更好地维持良好的资源应用平衡，提高火电厂常规化管理水平，促进火电厂可持续健康发展。