電廠熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析

李樹耀

摘 要：本文從電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的概念入手，分析了當(dāng)前電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀，探討了電廠熱工自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，以達(dá)到保證火電組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，促進(jìn)電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)一步廣泛應(yīng)用，推動(dòng)國(guó)家電力事業(yè)快速發(fā)展的目的。

關(guān)鍵詞：電廠熱工；自動(dòng)化；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.129

0 引言

近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展帶動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的進(jìn)步，我國(guó)積極實(shí)施電廠熱工自動(dòng)化的技術(shù)改革，使電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)在專業(yè)理論知識(shí)和硬件設(shè)施方面，都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。尤其是信息技術(shù)系統(tǒng)在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用，使得電廠熱工自動(dòng)化的專業(yè)技術(shù)水平以及相關(guān)管理水平都得到了提高，不斷推動(dòng)著電廠熱工自動(dòng)化的發(fā)展。接下來(lái)我們將著重探討電廠熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。

1 電廠熱工自動(dòng)化的基本概況

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，伴隨著我國(guó)工業(yè)企業(yè)不斷增加的電量需求，改造自動(dòng)裝置中小容量、小機(jī)組的大容量整機(jī)組顯得極為迫切。在國(guó)家的積極努力和科學(xué)技術(shù)的不斷應(yīng)用下，我國(guó)發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化水平得到了切實(shí)提高。電廠熱工自動(dòng)化是指主機(jī)、輔助設(shè)備、公用系統(tǒng)等的自動(dòng)化。包括自動(dòng)檢測(cè)（測(cè)量與顯示）、自動(dòng)調(diào)節(jié)（模擬量控制）、順序控制（開(kāi)關(guān)量控制）、自動(dòng)保護(hù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)五個(gè)基本內(nèi)容。

2 電廠熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀

2.1 分散控制系統(tǒng)（DCS）的現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代左右，DCS系統(tǒng)在國(guó)外栢率先研制和使用，20世紀(jì)80年代，中國(guó)引進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)，并在火電廠應(yīng)用此項(xiàng)系統(tǒng)，大大提高了火電廠自動(dòng)化水平。DCS系統(tǒng)在中國(guó)應(yīng)用取得較大成功的原因在于：一是DCS的應(yīng)用加強(qiáng)了對(duì)機(jī)組的有效監(jiān)視和控制，極大縮短了發(fā)電機(jī)組的安裝調(diào)試時(shí)間，對(duì)整機(jī)啟動(dòng)調(diào)試作用同樣巨大，為發(fā)電組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行做出了很大貢獻(xiàn)；二是DCS系統(tǒng)獨(dú)特的CRT/鍵盤操作方式已被行和操作人員熟悉，擺脫了對(duì)常規(guī)儀表和控制設(shè)備的依賴；三是對(duì)電廠輸煤、除灰等輔助生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用可編程控制器，使順序控制得以實(shí)現(xiàn)；其次是國(guó)內(nèi)加大投入，研發(fā)DCS系統(tǒng)，使DCS的造價(jià)得以降低。

雖然現(xiàn)階段，DCS系統(tǒng)在我國(guó)已得到了廣泛應(yīng)用，在改造方面也取得了一定成績(jī)，但相較于國(guó)外，還是處于劣勢(shì)，突出體現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、以及維護(hù)工作量的需求等方面。在成本造價(jià)方面，我國(guó)雖占優(yōu)勢(shì)，但自動(dòng)化水平低，維護(hù)工作量大。

我國(guó)機(jī)組的發(fā)展現(xiàn)狀（以自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為例）可歸納為兩點(diǎn)：一是均采用進(jìn)口設(shè)備廠商提供的知名設(shè)備，主要是機(jī)組、配套儀表設(shè)備、DCS系統(tǒng)、編制軟件。國(guó)外DCS系統(tǒng)的高技術(shù)水平、較長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間和完善的系統(tǒng)，可靠的控制儀表的運(yùn)行，合理的各種參數(shù)的設(shè)置都是考慮的關(guān)鍵。二是技術(shù)引進(jìn)和改造相結(jié)合，體現(xiàn)為國(guó)產(chǎn)機(jī)組、進(jìn)口儀表及設(shè)備、進(jìn)口DCS系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)編制DCS程序。在編寫程序時(shí)，選擇專業(yè)資質(zhì)較高的國(guó)內(nèi)人員，但是編寫DCS系統(tǒng)不可避免的會(huì)相對(duì)的出現(xiàn)不精確的地方。一些不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題也會(huì)在以后的調(diào)試和運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)。

2.2 電廠熱工測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀

（1）溫度測(cè)量。水銀包和金屬膜等擁有極強(qiáng)的熱敏軟件在電廠的熱工測(cè)量系統(tǒng)的溫度傳感設(shè)備的采用中只占很小的一部分，大部分還是在變送器和二次儀表中直接應(yīng)用熱電偶熱電阻，DDZ-2型號(hào)的溫度傳感器即使是在125MW以下的機(jī)組中，其正常的使用和運(yùn)行也能得到保持。對(duì)于300MW的機(jī)組來(lái)說(shuō)，熱電阻信號(hào)都不能直接進(jìn)入到電子室中，此時(shí)，為使電阻信號(hào)能夠進(jìn)入電子室，就要通過(guò)分散管理系統(tǒng)的專門轉(zhuǎn)化器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)于熱電偶聯(lián)系的冷端補(bǔ)償，補(bǔ)償措施可根據(jù)不同的形式來(lái)作出。

（2）流量測(cè)量。在電廠工作中，利用差壓的原理測(cè)量流量是最常用的方法，采用齒輪或者渦輪進(jìn)行精確的測(cè)量很少使用，一般是運(yùn)用公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算大機(jī)器組合的流量測(cè)量工作。

3 電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的開(kāi)放的實(shí)現(xiàn)

分散控制系統(tǒng)（DCS）和PLC發(fā)展是現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)（FCS）出現(xiàn)的基礎(chǔ)，現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)在具備分散控制系統(tǒng)和PLC基本特點(diǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了革新。由于現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)具有節(jié)約電纜、減少資源浪費(fèi)、降低成本、控制現(xiàn)場(chǎng)、提高信號(hào)傳輸準(zhǔn)確度的優(yōu)點(diǎn)，因此和分散控制系統(tǒng)以及PLC相比，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)可以加強(qiáng)與商家間的合作，不使用控制柜從而減少占地面積、簡(jiǎn)化系統(tǒng)，因此，現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高社會(huì)效益，符合時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。

3.2 自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)電廠自動(dòng)化的關(guān)鍵在于將電廠的人力、物力、財(cái)力整合在一起，優(yōu)化組合電廠資源，實(shí)現(xiàn)電廠管理控制一體化，爭(zhēng)取最大效益的實(shí)現(xiàn)。

電廠子自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)首先要做好設(shè)備安裝完成后的全面調(diào)試和記錄工作，重要的是將重要的硬件設(shè)備的跟蹤記錄工作做好。要提高電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)工作人員的安全運(yùn)行意識(shí)，實(shí)事求是的記錄，以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。其次完成優(yōu)質(zhì)系統(tǒng)的建設(shè)，在系統(tǒng)構(gòu)建與設(shè)計(jì)過(guò)程中，要使用優(yōu)質(zhì)元件，用先進(jìn)成熟的技術(shù)實(shí)現(xiàn)確保熱控系統(tǒng)可靠性的實(shí)現(xiàn)。最后為了實(shí)現(xiàn)電廠熱工自動(dòng)化，要注意在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，全面考慮設(shè)計(jì)過(guò)程，采用冗余的觀念，結(jié)合電廠的未來(lái)發(fā)展前景，才能使電廠熱工自動(dòng)化更好的實(shí)現(xiàn)。

3.3 高性能的實(shí)現(xiàn)

電廠熱工自動(dòng)化自從引進(jìn)中國(guó)，國(guó)家便在這項(xiàng)系統(tǒng)上投入了很多的人力、財(cái)力、物力，電廠熱工自動(dòng)化也取得了較快的發(fā)展。現(xiàn)在，電廠熱工自動(dòng)化軟件已經(jīng)涵蓋了很多功能，它的出現(xiàn)和發(fā)展是時(shí)代的要求，使得電廠的經(jīng)濟(jì)效益大大提高，解放了人力和物力。但是，電廠熱工自動(dòng)化仍然有很大的發(fā)展空間，為了適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展要求，其必須實(shí)現(xiàn)高性能，為了更加安全經(jīng)濟(jì)的電廠運(yùn)行做貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

電場(chǎng)熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使電廠的投資成本降低，使電廠控制擁有了更準(zhǔn)確的方法，使電廠的發(fā)展速度大大加快。電廠熱工自動(dòng)化在電廠中優(yōu)勢(shì)明顯，發(fā)展條件良好，能夠使電廠的綜合運(yùn)行能力提高，并能適應(yīng)電廠運(yùn)行的需求，在不斷改進(jìn)的基礎(chǔ)上，使熱工自動(dòng)化技術(shù)在未來(lái)電廠運(yùn)營(yíng)中的應(yīng)用更加規(guī)范，確保電廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙豐收。

參考文獻(xiàn)：

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