探討火電廠熱工自動化及控制

張繼剛

摘要：火電廠熱工自動化有著重要的意義，需要了解其自動化控制的應用特征，并研究其應用管理策略。

關鍵詞：火電廠；熱工自動化；控制

中圖分類號：TM6 文獻標識碼： A

前言

隨著城市化進程的推進，人們對電力資源的需求量也在逐漸的增加，這就給我國電力行業的發展帶來了一定的壓力，火力發電作為當代我國電力生產的主要形式之一，熱工自動化及控制在其中有著十分重要的意義。火電廠熱工自動化應用水平、控制方式以及管理模式都在相應發生變化，火電廠熱工自動化的應用大大提高了火力發電機組的經濟性，進一步為機組設備的安全提供了保障，在改善勞動條件的同時，減少了工人的勞動強度。

一、火電廠熱工自動化的意義

滿足現代電網管理的需要。隨著社會的不斷發展，人們對電網控制的要求也在組建的提高，而要想使得電網控制系統的功能得到明顯的提升，我們就要對發電單元機組的自動化水平進行嚴格的要求。發電機組在使用的過程中，技術人員可以通過自動化系統來對其機組的運行情況進行全面的了解，從而采用相關的技術措施，來使其工作效率可以到達預期的要求，使其能量效果消耗量控制在一個額定的范圍內，使得火電廠的經濟效益得到有效的增加。

二、火電廠熱工自動化的發展現狀

我國火電廠應用計算機大致可分為兩個階段，一為計算機監視系統（DAS）；二為計算機監控系統，即采用以微機為基礎的分散控制系統（DCS）。前者只有數據采集與處理功能，但起到“鋪路開道”的作用；后者兼有控制功能，正在使計算機應用向縱深發展，對提高電廠的自動化水平起著決定性的作用。在過去的十幾年間，DCS在我國大型火電廠應用取得了巨大發展，在我國的大型火電機組上已全面推廣應用，同時中小型電站也得到了推廣應用。他的功能覆蓋已從數據采集系統（DAS）、協調控制系統（CCS）兩大功能擴大到包括爐膛安全監控系統（BMS）、順序控制系統（SCS）等。現在我國的300MW以下的火電機組中，大部分的火電機組都是采用以計算機分散控制系統（DCS）為核心的自動化控制系統。

根據我國的能源規劃發展，300MW以下的火電機組中，純粹發電不供熱的機組已基本上不存在。現存中小型火電機組多數為熱電聯產的工業自備電站，即對工廠供應生產用汽的同時提供電力供應。同時存在很少一一些還是傳統常規的模擬儀表以及一些老式的控制裝置，例如MZ-III、DDZ-II、TF-900作為控制系統的老電廠。這些裝置由于年數比較久遠，存在的故障也是比較多的，自動投入率方面比較低，在日常運行的時候經常會造成儀表的準確性差，在進行保護工作的時候，準確率低，針對于這些狀況，這些火電廠采取了相應措施，希望運用了這些措施，可以使發電機組性能更加完善，更加有效。比如嘉陽電廠準備新上的脫硫脫硝改造項目，就是在保留原有老式控制裝置的基礎上，在原控制室新增獨立于原老式機爐控制裝置的一套DCS系統用于脫硫脫硝系統已達到新舊兼顧的目的。

三、火電廠熱工自動化應用

近幾年來，火電廠熱工自動化技術得到了高速的發展，在熱工自動化技術中，DCS作為核心技術，更是廣泛應用到我國的電力企業中。自動化技術作為我國發展最快、最具有生命力的技術，火電廠熱工自動化技術人員在不斷的提高技術水平和經驗知識的過程中，使之廣泛的應用到系統中，為我國火電廠熱工自動化水平提供了很多寶貴的經驗。

1、電氣控制中納入DCS

DCS即分散控制系統，目前已經廣泛應用到火電廠中，這種系統的應用，在很大程度上提高了控制汽輪機和鍋爐的水平。如果在新技術之上，仍然利用傳統的控制方式來進行單元機組的控制，在控制盤臺上大量設置模擬儀表光字牌和開關按鈕，就會導致汽輪機和鍋爐的DCS控制不能與室內控制相互協調，將會給火電廠熱工自動化技術的發展帶來嚴重的阻礙。將DCS納入到電氣控制的范圍內，主要由高壓啟動變壓器、低壓廠用工作變壓器、發電機變壓器線路組等信號控制和測量組成，主要作用于火電廠的主廠房內和發電機系統的廠用電系統。在保安電源系統、不停電電源系統以及直流系統中納入DCS技術，對其進行監測和控制，特別是在自動準同期和廠用電快速切換以及發電機勵磁系統等都要考慮納入DCS。發達國家已經將DCS廣泛的納入到電氣控制中，并取得了良好的效果，在我國，DCS納入到電氣控制中的實例也取得了豐富的經驗。

2、FCS的廣泛應用

目前我國火電廠熱工自動化控制系統主要以DCS為的應用為主，自動化控制中一些局部故障在DCS的納入后，對整個系統的影響相對較小，在各種軟件技術和硬件技術的成熟發展過程中，自動化控制系統的可靠性也越來越高。DCS的優點很明顯，但是它也有不足之處，由于DCS還不能達到上位機系統對現場儀表的信息要求，導致設備控制的過程中視野受到局限，也影響到上位機系統功能的正常發揮，這就需要在現場儀表和上位機上進行數字通信，于是FCS得到了專業人士的青睞，在系統中得以廣泛應用。

3、智能控制應用不斷增加

火電廠熱工控制理論的發展大約經歷了五十年，在這期間研究人員通過總結，不斷掌握了經典控制理論、現代控制理論以及現代智能控制理論。隨著計算機技術的高速發展和廣泛運用，控制技術手段進一步更新和完善，帶動了智能控制的發展。智能控制在自動化控制中屬于新型控制方法，在其應用過程中已經基本上解決了諸如大時滯、非線性以及無精確數學模型對象等的控制問題，熱工自動化在今后的發展中將逐漸增加智能控制的應用。

四、熱工自動化系統控制管理策略

1、拓展技術資源.

優化自動化技術管理開發電廠熱工自動化控制系統，綜合技能性較強。充分整合拓展人才資源優勢.加強熱工自動化技術培訓。提高熱控管理人員的綜合技能素質.是現代電力企業熱工自動化控制的管理需要。此外。采用技術成熟、質量可靠的熱控元件設備，優化保護邏輯組態.對維護熱工自動化系統的安全可靠性具有重要意義。

2、創新技術實踐.確保自動化控制高效運行

隨著現代市場經濟的高速運行.火電廠熱工自動化控制管理.必須堅持可持續發展的原則，堅持與時俱進，科技創新。實現科學優化和技術更新.立足于電力資源的合理開發基礎上.落實技術實踐措施。確保電廠熱工自動化控制監管系統的高效運行。推動電力企業電力能源的正常生產和運營。

總之，火電廠熱工自動化控制是現代電力企業開發與管理的重要方式，在當前國際形勢下，隨著各種新技術、新材料和新工藝的不斷應用，科學優化熱工自動化控制管理技術已成為促進當前電力能源生產運營的重要保障。

結束語

在我國火電行業發展的過程中，熱工自動化控制技術有著十分重要的作用，隨著科學技術的迅猛發展，我國機組容量得到了快速的提高，在不斷的實踐與總結中，我國火電廠熱工自動化技術在逐漸更新和完善著。我們要采用相應的防護措施，來保障火電廠發電機組熱工自動化系統的正常運行。

參考文獻

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