電廠熱工自動化的現狀與發展趨勢分析

摘要：隨著電力事業的發展與進步，熱工自動化的機組容量不斷增大，電廠熱工自動化的程度也不斷提高。目前，我國電廠熱工自動化仍然處在探索與發展的階段，要提高電廠熱工自動化的水平，必須通過控制方式、熱工自動化系統的配置和功能、控制室布置、運行組織以及主輔設備可控性等各個方面全面提高。

關鍵詞：電廠；熱工自動化；發展趨勢；機組容量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2015）03-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0252

近年來，隨著我國科學技術的不斷提高，綜合國力的不斷加強，電廠熱工自動化也得到了快速發展，無論是在專業理論知識方面還是在硬件設施方面，都取得了一定的進展。隨著世界經濟文化全球一體化的推展，國外先進的科學技術也被引進到我們國家，此外，信息技術系統也在電廠管理方面得到了應用，這樣，不僅從專業技術方面提高了熱工自動化的水平，還提高了電廠管理的水平，使得熱工自動化有了新的動力。

1 熱工自動化的現狀

我國的科學技術正在不斷發展，熱工自動化機組容量也在不斷增加，電廠熱工自動化技術在吸收國內外先進的科學技術中得到了快速發展。進入21世紀以來，電廠熱工自動化在控制方式、熱工自動化系統的配置和功能、控制室布置、運行組織以及主輔設備可控性等各方面都得到了較大的提高。

1.1 分散控制系統的現狀

20世紀70年代，國外研制出了分散控制系統（DCS）并加以使用。我國在20世紀80年代引進了這個系統，并且運用到了電廠。分散控制系統（DCS）的廣泛運用提高了電廠熱工自動化在各個方面的水平。但是，目前單元機組的控制系統仍然是傳統的控制系統，大量的模擬表光字牌與開關按鍵安裝在控制臺上，這樣，就使得室內控制和汽輪機的分散控制系統（DCS）出現不協調的問題，對電廠熱工自動化的發展進步產生了不好的影響作用。

分散控制系統（DCS）是隨著現代大型工業生產自動化的不斷發展和過程控制要求的逐漸復雜而產生的一種綜合控制系統，在計算機技術、系統控制技術、網絡通訊技術與多媒體技術相結合的產物，是完成過程控制和過程管理的現代化設備。

現階段，我國的發電機組處于改革階段，分散控制系統（DCS）得到了新的推廣和應用。目前，國外的分散控制系統（DCS）與我國的分散控制系統（DCS）相比存在著很大的優越性。國外的分散控制系統（DCS）的運行十分可靠，對于工作量的維護需求方面的優勢非常明顯。不過，國外的投資成本比我國的投資成本要高。我國的成本造價比較低，因此電廠熱工自動化的水平也相對較低，為了機組能夠正常運行，需要較多的工作人員，而且工作量較大。

1.2 熱工測量技術

1.2.1 溫度測量。電廠的熱工測量系統的溫度傳感設備只有一部分采用的是水銀包和金屬膜等擁有極強的熱敏元件之外，大多數地方是直接應用熱電偶熱電阻。在變送器與二次儀表中，即使是在125MW以下的機組中，DDZ-2型號的溫度傳感器都能夠保持正常的使用及運行。一般來說，300MW以上的機組都不能使熱電阻信號直接進入到電子室中的，在這種情況下，電阻信號就只能通過分散管理系統的專門轉化器進行轉換，才能夠進入電子室。而與熱電偶聯系的冷端補償，可以根據不同的形式來作出相應的補償措施。

1.2.2 流量測量。流量測量工作，大部分都是通過利用差壓的原理來進行測量的。一般情況下，很少的地方才會采用齒輪或者渦輪進行精確的測量。大機器組合一般是運用公式來進行計算的。

2 熱工自動化的發展趨勢

由于科技的不斷進步和社會發展需求的不斷增加，固有的技術條件已經不能很好地跟上時代的步伐了，為了順應時代發展的要求，與時俱進，能夠更好地滿足人類在生產生活中的需求，電廠熱工自動化的水平也應不斷提高。

2.1 實現現場控制系統的開放

現場控制系統（FCS）是由分散控制系統（DCS）與PLC發展而來的，現場控制系統不但具備分散控制系統（DCS）和PLC的特點，而且在二者的基礎上又加以改革創新。使用現場控制系統（FCS）來代替分散控制系統（DCS），不僅可以提高電廠的經濟效益，也可以提高社會效益。首先，現場控制系統可以節約很多的電纜，減少資源的浪費，從而降低成本；其次，現場控制系統擁有控制現場的功能，這樣既可以提高控制信號傳輸的準確度，可以及時地傳輸信號；然后，它可以使商家與商家進行合作，共同盈利，改變以往的孤立無援的狀況；最后，現場控制系統（FCS）可以不用使用控制柜，從而減少了占地面積，簡化系統，使得它的維護和安裝以及調試的費用降低，也減少了中間環節。實現現場控制系統的開放，可以減少資金的投入，同時又能使電廠的經濟效益與生產總值得以提高。

2.2 實現自動化

電廠是一個產品即產即銷，而且資產、技術密集的行業。實現電廠的自動化就要實現電廠管理控制的一體化，將電廠的人力、物力和財力組合在一起，實現電廠的優化組合，使得電廠利益最大化。

2.2.1 做好調試工作。在完成設備安裝的同時，也要對設備進行全面的調試，并且做好記錄工作。簡言之，就是做好重要的硬件設備的跟蹤記錄工作。電廠熱工自動化的安全運行需要提高系統維護人員的保護意識，所以工作人員必須記錄好系統硬件的運行情況，必須實事求是地記錄，以便及時地進行維護工作。

2.2.2 采用優質元件。在系統的設計與構建過程中，應該采用優質的元件和先進成熟的技術，來完成對系統的建設。熱控系統的復雜程度越高，對熱控元件的可靠性的要求也越高，為了使系統更加安全與牢靠，必須采用優質的元件。

2.2.3 采用冗余的設計思路。在系統的設計過程中，應當考慮到電廠的未來發展前景，所以在設計電廠的自動控制系統時，要采取冗余的設計理念，要考慮全面，才能更好地實現電廠熱工自動化。

2.3 實現高性能

熱工自動化已經出現了30年。30年中，各國在電廠熱工自動化領域投入了很多的人力、物力以及財力，使熱工自動化一直在不斷地發展。現在，自動化軟件已經涵蓋了很多軟件的功能，成為了許多軟件的統稱。熱工自動化的發展順應了時代的要求，運用熱工自動化技術可以很好地解決很多問題，不僅能夠提高電廠的經濟效益，也解放了人工勞動力，減輕了工作人員的負擔，提高了工作效率。熱工自動化還有著很大的發展空間。

3 結語

綜上所述，熱工自動化是大型發電機組的重要組成部分。熱工自動化的水平影響著我國的綜合國力的發展與提高，影響著我國在世界各國中的地位。國際上很多國家都在電廠熱工自動化上投入了大量的人力和物力，以確保自己國家在激烈的國際競爭中擁有一席之地。因此，我國決不能松懈對熱工自動化的研究，要時時關注國外熱工自動化的進展，始終保持科學技術與專業知識的先進性，保證我國熱工自動化水平的優越性。

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作者簡介：高東峰（1971-），男，陜西子長人，子長縣供電分公司工程師，研究方向：電廠熱工自動化。

（責任編輯：陳 倩）