熱工自動化控制在火電廠的應用探析

摘 要 隨著時代的發展和社會經濟的進步，科學技術在不斷革新，我國機組容量越來越大。在電力系統中，非常重要的一個組成部分就是火電廠，將熱工自動化控制應用到火電廠中，具有一系列的優勢，可以更好的處理故障，提高設備的可靠性和穩定性。文章簡要分析了熱工自動化控制在火電廠中的應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞 熱工自動化；控制；火電廠；應用

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）02-0133-02

在科技飛速發展的今天，熱工自動化系統也得到了快速發展，逐漸實現了高速化、智能化和透明化。在火電廠中應用熱工自動化控制，可以充分利用故障信息，更好的處理故障，還可以對各個控制系統進行控制，提高系統運行的穩定性。

1 火電廠熱工自動化概述

具體來講，火電廠熱工自動化指的是在控制和測量火電廠熱力參數時，只需要利用自動化儀表和自動化控制裝置即可完成，不需要進行人工操作，通過處理各種信息數據，可以促使自動化控制得以實現，還具有自動化保護以及自動化報警等諸多功能。通過大量的實踐研究表明，在火電廠中應用熱工自動化控制，可以充分保證設備的安全，火電廠工作人員還不需要進行很大的工作量，降低了他們的勞動強度，另外，機組的工作效率也可以得到極大的提高，對火電廠的工作條件和工作環境進行了有效的改善，促使火電廠更好更快的發展。熱工自動化從出現以來，經過了較快的發展，將其應用于火電廠中，取得了很大的成績，但是還存在著諸多的問題，需要引起人們的重視。

2 火電廠熱工自動化的主要內容和應用現狀

如今，各個領域的企業單位都開始在追求自動化，將熱工自動化控制系統應用到電力企業中，可以促使其更好更快的發展。具體來講，熱工自動化控制包括諸多方面的內容，比如自動檢測、自動控制、自動報警以及自動保護等。自動檢測指的是利用自動化儀表可以獨立測量熱力過程中的熱工參數，比如溫度、壓力、流量以及成份等，在這個過程中，是不需要工作人員參與的。通過應用自動檢測，可以將火電廠工作中存在的各種問題及時找出來，采取一系列的措施進行處理，結合檢測情況來合理調整火電廠機組的運行。

自動控制指的是利用自動控制裝置來自動運行和調節火電廠機組中某些過程和設備，促使機組可以更加安全穩定的運行，另外，經濟性也可以得到提高。這種操作是嚴格依據擬定的步驟和條件來進行的，因此也有人將其稱之為順序控制，主要在機組的啟停、運行以及事故處理中應用順序控制。生產設備的具體情況以及運行要求決定著順序控制的步驟和每一個環節的內容；結合操作次序和條件，來合理編制順序控制的流程，它的實現是由自動裝置來完成的。控制裝置除了具備基本的聯鎖保護功能之外，還需要具有一定的邏輯判斷能力。當完成了某一項操作之后，需要標明已經實現了本步驟操作，方可開始下一步操作，否則，就需要將操作順序進行中斷，然后報警。

自動報警指的是如果在機組運行中無人控制，如果不慎偏離了相關參數控制，就可以自動對工作人員進行提示，采取一系列的調整措施，來降低重大故障和事故的發生幾率。隨著時代的發展和進步，機組容量越來越大，那么熱力系統的復雜程度也越來越高，操作控制的難度較大，需要具備更高質量的自動保護。具體來講，自動報警主要應用于高低水位、超溫超壓以及事故狀態等方面。

自動保護指的是如果熱工參數超過了相關標準，或者是設備運行條件不符合相關要求，那么就可以自我修復和控制機組設備，為了避免發生更加嚴重的事故，還可以停止設備的運行。在衡量供電質量方面，非常重要的一個指標就是電的頻率，那么就需要汽輪機具備的轉速自動調節系統具有較高的性能，這樣才可以控制電頻率，使其不超出相關的精度范圍。在鍋爐的實際運行中，需要有一些參數來將鍋爐的工作狀況給有效的反映出來，保證其不超出相關的規定范圍，或者在變化中呈現一定的規律。

通過調查分析發現，如今我國各個發電廠也在開始進行技術改革工作，火電廠的自動化程度越來越高。在自動裝置方面，我國傳統采用的組裝儀表已經發展為先進的數字儀表，系統控制設備也得到了快速發展，通過一些小型計算機可以有效的監督和控制機組的運行，通過CRT來顯示監督結果，這樣就可以在很大程度上提高它的監控水平。在應用控制和熱工保護方面，也取得了一系列的成績，在火電機組控制系統發展中，非常重要的一個方面就是開始采用協調控制系統，我國也開始將注意控制系統應用到大型發電機組和引進的發電機組中。通過這些技術革新，促使我國電廠熱工自動化控制得到了更好的發展。

3 DCS的主要發展方向

1）自律分布式系統結構。在火電廠熱工發展過程中，非常重要的一項控制系統就是自律分布式控制系統，這種系統可以滿足自律可控性，又可以滿足自律可協調性。自律可控性指的是如果有問題或者故障出現于系統中的任何一個部件系統，那么其余系統除了可以自我保護，還可以控制自身系統；自律可協調性指的是如果有問題出現于任何系統中，企業系統就可以對自身工作狀態進行協調控制。相較于目前的DCS，自律DCS具有很大的差異，目前主要有層次分布型系統和水平分布型系統兩種，如果有問題出現于前者的上位子系統內，調節功能是無法由下位子系統來完成，但是下位子系統可以進行局部控制，這樣自律控制性就得到了實現；后者的部分子系統中出現了問題，并不影響到其他系統的正常工作，但是在這種情況，信息無法在各個系統中實現交換，這樣雖然協調性可以實現，控制性卻無法滿足。如果采用傳統的集中式系統，因為控制器只有一個，那么就會出現諸多問題。

2）EIC綜合技術。EIC分別是三個裝置的簡稱，分別是電氣控制裝置、儀表控制裝置和計算機控制裝置，在傳統的發電控制中，這三個裝置都是獨立的，安裝也是分別進行的，而如今隨著科學技術的革新，國家開始應用了EIC綜合技術，有機結合了三種裝置，在規劃時，可以由DCS來統一進行；在未來一段時期內，還需要進行深入的研究，從配套軟件和硬件方面來努力，并且設計相關的編碼，應用到綜合系統組，來提高綜合技術的控制能力。endprint

3）現場總線。通過研究發現，在DCS發展中，非常重要的一個方向就是現場總線FB，FB作為一條重要的通信線路，由DCS所控制，可以將那些干擾以及不良影響給排除掉。通過FB可以有效連接現場的所有智能設備，比如智能變送器、智能執行機構等等，這樣控制電纜的數量就可以得到大大的減少，以往通過長線傳輸出現的各種問題也可以得到有效減少，比如信號不良、信號差異等。通過現場總線的應用，可以更好的管理系統結構，提高現場設備運行的智能化程度，更好的維護發電控制設備。

4）過程儀表控制。隨著DCS的廣泛使用，常規控制儀器只有較小的使用范圍，目前在大型機組上設置的儀器表數量越來越少，記錄表也不再安裝。如今開始應用IGS，也不需要將儀表盤應用在現代中央控制室。今后一段時期的發展趨勢是在FB支持下，對各種智能變送器以及智能器等進行使用，這樣就可以促使儀器更好的運行；這些裝置可以找出在設備運行過程中以及設備停止運行過程中所出現的任何問題，并且進行分析和解決，促使儀器在一個良好的環境內運行。在社會飛速發展過程中，環境問題日益嚴重，環境保護已經被提上了日程，出現了越來越多的儀器來監控發電廠污染物的排放量，但是這些設備有著比較復雜的結構，并且需要較高的造價成本，那么就會增加實際使用和維護的難度。并且因為這些技術面世不久，在專業技術人才方面還比較的缺乏，我國也沒有詳細介紹這些先進的儀器，國外在相關資料方面也比較的欠缺，那么就會對設備的廣泛應用產生限制作用，不僅會造成大量的資金和人力的浪費，還會威脅到環境，需要引起相關人員的重視。

4 結束語

通過上文的敘述分析我們可以得知，現代控制技術在不斷發展，逐漸出現了火電廠熱工自動化控制技術，將其應用到火電廠中，可以有效提高工作效率，保證系統更加安全穩定的運行，提升火電廠的發電質量，促進其更好更快的發展。如今在熱工自動化控制方面已經取得了一系列的成績，但是還需要進一步努力，革新創新理念和創新方法，提高控制系統的穩定性和可靠性。要充分結合我國目前的發展成績，依據我國的實際國情，要以可靠性為核心來大力研發分布控制系統，將現場總線的方式逐漸應用到工程設計中，促進其更好的發展。本文簡要分析了熱工自動化控制在火電廠中的應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

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作者簡介

趙雪科（1981-），男，陜西神木人，本科，研究方向：火電廠熱工控制。endprint