電廠熱工自動化技術的應用及發展探析

王磊　陳永生

摘要：隨著社會用電的規模化發展，電廠中落實了熱工自動化技術的應用，維護電廠運營的穩定性，消除電廠中潛在的安全隱患。電廠運行中的熱工自動化技術，深化了控制、智能等理論思想，推進了電廠的自動化發展，體現了現代電廠發展的積極性。文章以電廠為研究背景，分析了熱工自動化技術的應用及未來發展的趨勢。

關鍵詞：電廠；熱工自動化技術；電力事業；用電質量；分散控制系統；監控管理系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2015）28-0063-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.030

電廠是電力事業的核心結構，其對技術的要求比較高，目的是提高電廠運行的經濟效益，維護社會的用電質量。熱工自動化技術可以應用到電廠的多個模塊中，全面輔助電廠的運行，通過熱工自動化技術，加強電廠運行的控制力度。熱工自動化技術的實踐性比較高，而且其在電廠中具有很大的發展潛力，為電廠運營提供可靠的技術支持。

1 電廠熱工自動化技術的構成

電廠中的熱工自動化技術主要由兩個部分構成，分別是分散控制系統和監控管理系統，結合某電廠中對熱工自動化技術的應用，重點分析兩項構成技術。

1.1 分散控制系統

分散控制系統主要應用在局域網中，電廠處于局域的環境中，分散控制系統利用計算機，管控熱工自動化技術的應用，實現多樣化的功能。電廠的局域網相當于數據的控制端口，主動處理電廠中運行機組的數據。目前，熱工自動化技術中的分散控制系統在火電廠中比較常用，表明分散控制系統的可發展性。

1.2 監控管理系統

監控管理系統的核心是電廠熱工自動化技術中的DCS，確保DCS能夠準確地完成數據交換。DCS在熱工自動化中負責數據的處理，如采集、存儲等，利用監控管理系統，可以規范DCS的運行。監控管理系統中，使用的是比較先進的管理軟件，根據DCS的運行狀態，隨時調用運行軟件，提供所需的功能。熱工自動化技術中的DCS模塊并沒有達到成熟的狀態，所以監控管理系統的運行還不完善，部分管理功能還沒有實現，熱工自動化技術構成中的監控管理還存在很大的發展空間。

2 電廠熱工自動化技術的應用

熱工自動化技術在電廠中的應用，改進了電廠傳統的運行方式，具有實踐性的應用特點。重點分析熱工自動化技術的應用，如下：

2.1 DCS應用

DCS在電廠中，改進系統的連接方式，減少了接口的使用量，最主要的是提高電廠的運行效率，降低了電廠的維護量。DCS能夠直接控制電廠的編程，借助計算機網絡傳輸控制信息，既可以檢測電廠系統的運行狀態，又可以提供操作的控制指令，實現分布式的控制應用。DCS是熱工自動化技術的典型代表，其可檢測電廠的整個發電系統，合理控制設備的運行。DCS在電廠中，朝向一體化的方向進步，取消了冗余系統，加快了信息傳輸的速度，由此還能提高DCS系統本身的性能，滿足電廠高效發展的需求。

2.2 輔助系統中的應用

電廠項目的規模較大，包含復雜的模塊，為了保障電廠的穩定性，需要配備大量的物資，特別是輔助系統的建設，保障電廠的正常運行。輔助系統的消耗比較大，電廠將熱工自動化技術應用到輔助系統內，用于管控輔助系統的消耗。例如：某電廠中，統計2年內電廠的消耗，其中輔助系統的消耗占比高達50%，加重了電廠運行的成本負擔，該電廠采取熱工自動化技術應用，提高輔助系統自動化的控制能力，熱工自動化技術可以取代部分人工操作，轉型為機器操作，促進輔助系統的自動化發展，降低了輔助系統中的物資投入，熱工自動化技術投運半年內，成本投資下降了13.8%，表明熱工自動化技術具有節能、降耗的作用。

2.3 熱工自動控制應用

電廠建設的規模不斷擴大，對熱工自動技術的要求越來越高，強調了熱工自動控制的實踐意義。以某火電廠為例，分析熱工自動控制的應用。該火電廠的裝機容量非常大，要求熱工自動控制必須達到相關的精度，便于提供穩定性的技術控制。該火電廠根據熱工自動控制的要求，融入計算機技術和相關理論，加強熱工自動化的控制力度。該火電廠熱工自動化控制中，使用的是PID控制技術，在此基礎上引入模糊控制，配合PID控制技術的應用，PID控制技術在該火電廠內，既可以控制復雜的過程參數，如耦合、時變，又可以發揮模糊控制的優勢，解決參數處理中的缺陷問題，促使該火電廠的熱工自動控制能夠進入到高精度的裝量，維護火電廠的穩定運行。

2.4 過程控制中的應用

過程控制是指熱工自動化技術在電廠生產過程中的應用。電廠生產過程中，需要準確地控制溫度、壓力等多項過程因素，所以采用熱工自動化中的智能控制技術，同時控制多項過程因素，實現過程的優化控制。因為電廠生產過程中，很容易出現資源消耗，增加電廠運行的負擔，而熱工自動化技術對生產過程的控制具有智能化的特點，減輕過程控制的壓力，按照電廠運行狀態的需求，分配熱工自動化技術在過程控制中的應用，使用狀態預測的方法，智能管理電廠生產過程，保障電廠的生產效益。

3 電廠熱工自動化技術的發展

熱工自動化技術是電廠運營中的主要技術，全面維護電廠的運行效率，提供有效的控制方式，進而促進電廠朝向智能化、自動化的方向發展。根據熱工自動化技術在電廠中的應用，分析熱工自動化技術的未來發展。

3.1 自律分布式發展

自律分布式系統是電廠熱工自動化技術的發展趨勢，此類系統可以實現協調與控制的同步進行，有目的地控制電廠的運行。自律分布式應用能夠根據電廠的運行狀態，自主調節熱工自動化技術的工作任務，提升電廠的運行水平。由于自律分布式系統的控制難度大，影響了電廠信息的交互，所以自律分布式系統在電廠熱工自動化技術中，仍舊處于研究和待發展的狀態。

3.2 引入過程控制儀表

電廠熱工自動化技術對儀表提出了新的要求，利用過程控制儀表取代傳統儀表，促使電廠儀表具備智能執行的特點。過程控制儀表應用到智能設備中，按照電廠熱工自動化技術過程控制的狀態，先設計過程控制儀表的應用理論，再安排實踐應用。過程控制儀表自身的優點明顯，廢棄后不會造成任何污染，而且具有高效的使用標準，所以熱工自動化技術在未來發展中，重點研究過程控制儀表，促使其投入到電廠熱工自動化技術中。

3.3 支援系統的運行

支援系統的應用發展目的是輔助熱工自動化技術監控電廠運行，在保障電廠運行效率的同時，緩解電廠的運行壓力，解決電廠機組中的運行與安全問題，強化熱工自動化技術評估與判斷的能力。

4 結語

熱工自動化技術在電廠中的應用，降低了電廠的投資成本，提供了準確的控制方法，加快了電廠的發展速度。熱工自動化技術的應用優勢較為明顯，其在電廠中具有良好的發展條件，綜合提高電廠的運行能力。根據電廠運行的需求，推進熱工自動化技術的發展，規范熱工自動化技術在未來電廠運營中的應用，最大化地提高電廠的經濟效益。

參考文獻

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作者簡介：王磊（1983-），男，安徽淮北人，機械工業第一設計研究院工程師，碩士，研究方向：工程設計。

（責任編輯：陳 倩）