電廠熱工自動化的現狀與發展趨勢

陳高飛

摘要：現如今，自動化技術應用日益普遍，為社會生活、生活提供了極大便利，進一步提高了生產效率與系統運行質量。電廠熱工自動化是電廠生產管理邁向現代化的重要標志，可以確保熱工設備良好運行，節約成本，提升效益，同時也是具有廣闊發展前景的技術。基于此，本文就此類技術應用情況進行介紹，展望發展趨勢。

關鍵詞：電廠;熱工自動化;現狀;趨勢

引言：當前國內電力需求不斷上升，集中供熱范圍也不斷擴大。要滿足社會經濟發展與民眾生活對電廠的生產要求，就必須應用自動化技術并提高自動技術應用水平。在近些年來，受益于自動化技術的快速發展以及智能化技術的出現與研究加深，熱工自動化控制不再局限于設想。合理應用自動化控制，可以有效提升電廠生產穩定性，促進電廠向現代化方向發展。

1、電廠熱工自動化概述

現如今自動化技術在眾多行業中得到廣泛應用，自動化技術優勢凸顯，有效提高了管理效率、生產運行可靠性。電廠生產中，采用自動化技術，同樣可以為生產提供巨大幫助。熱工自動化可以對各類運行參數進行監控，實現自動化控制，解放人力，也具有報警、應急處理事件的能力，可以保護設備，進行信息傳輸處理等控制、操作，高度自動化的系統中，很少有人員參與，可以實現自動化運行、自動處理。在熱工系統中，采用自動化技術，有效減少了人工操作，提高了操作及時性、準確性，降低了人工勞動強度、工作量，從而使人力資源成本明顯降低，一次投入，長期受益;通過應用熱工自動化，采用自動化儀表和相應的系統運行自動裝置，可以對運行設備進行自動控制，傳輸處理信息，提高熱工設備運行質量，提升機組運行效率;由于減少了人員需求，也可以促進電廠效益提升。采用更先進的自動化技術，是促進電廠運營質量提升的重要舉措。

2、熱工自動化發展現狀

隨著自動化技術推廣與技術水平不斷提升，自動化技術應用價值也不斷提高。加之發電事業快速發展，使電力企業業加大了對自動化技術的引進，熱工自動化不斷應用與發展，與電力事業的發展相互促進。

2.1自動化裝置

現如今，電廠使用的自動化裝置日益增多，涉及的環節也在增多。以往，組裝儀表基本沒有自動化功能，需要人工處理，現如今則大量應用數字化儀表，自動化裝置的廣泛應用使自動控制大量設備運行成為發展方向;一些機組開始采用微型計算機進行開環監控，具有數據采集功能，并且可以處理一些突發事件。人機交互技術有一定發展，配套的顯示器顯示功能進一步加強，操作也更加方便，這項技術的發展，有效提高了對機組運行情況的監測能力，同時提升了系統運行控制水平。很多大型火電廠已經采用協調控制系統，集散控制系統同樣也有一定的發展并且相關研究不斷推進。

2.2集散控制系統

簡稱DCS系統，當前這一技術有廣泛的應用，國內達到300MW的機電組一般都采用這一技術，通過這一技術的有效應用，電廠設備運行質量有明顯提升，也提高了電廠經營的經濟性。當前，借助Windows操作系統，已經可以將微機與集散控制結合。電廠可以借助管理信息系統，將本廠的各種信息輸入集散控制系統，達到數據共享的效果，也可以對數據進行二次加工，進而可以實現全廠信息化管理。當前，集散控制在大量機組中被廣泛應用，其本身的可靠性與控制能力也被廣泛認知，信賴，可以有效保證電廠運營可靠性。當前，電氣控制也在向由集散控制系統進行統一管理控制的方向發展，通過采用集散控制實現電廠的熱工自動化，可以更加有效地控制鍋爐以及汽輪機運行，提高了管理效率。不過一些電廠的單元機組控制工作有可能依然在使用人工控制，在有自動系統、有人工系統的情況下可能會出現一些控制干擾問題。例如，一些自動控制系統中，模擬儀表中有很多開關按鈕可以發出控制命令，可能會出現控制室人工操作與汽輪機自動控制系統控制不協調的現象，影響熱工自動化應用質量。所以，有必要將電氣控制納入集散控制當中。需要納入的部分，主要是發電機以及主廠房用電系統，例如發電機變壓器線路組、變壓設備的控制操作以及相關信號測量、保安電源系統、支流電源系統等等，需要借助集散控制實現實時監控。

3、熱工自動化發展趨勢

現如今，熱工自動化已經取得一定成果，但同時也發現一些問題。針對當前自動化技術發展與應用情況，筆者認為，熱工自動化有如下發展可能：

3.1現場總線控制應用增加

僅對熱工自動化而言，采用現場總線控制具有更多優勢，從這一點來看，今后會進一步擴大應用，可能會取代集散控制。受微處理技術以及通信技術發展的深刻影響，熱工控制系統需要有更高的操作性、更好的控制精度，需要具有更高的可移植性以及可維護性，要實現這些要求，就有必要加強對現場總線控制的進一步研發與應用實踐。在熱工自動化中，采用集散控制后，如果系統突發故障，可以進行一定的自動處理，進而減少故障帶來的危害性。與此同時，現如今軟硬件技術都在快速發展當中，集散控制系統也從中獲益，系統的安全性、可靠性等可以保證，能夠跟上發展要求，也因此獲得廣泛應用，乃至成為主流應用技術。不過大量應用也發現集散控制存在固有缺陷。例如，僅僅依靠自身，不能實現對現場信息采集以及后續的傳輸工作，所以在實際控制管理中這一系統有一定的弊端難以解決。雖然集散控制與傳統控制系統相比有明顯優勢，不過難以滿足系統與現場儀表間的通信需求，所以很有可能會被現場總線控制取代。采用現場總線控制，同樣可以發揮出一些集散控制具有的優勢，并且可以滿足數字通信需求，具有更多的實用功能，有廣闊的應用前景。

3.2智能控制技術進一步發展

隨著科學技術不斷進步，熱工自動化也在不斷發展，技術不斷更新換代。智能控制，是自動化技術的一個重要的發展方向，熱工自動化同樣也有向智能控制發展的趨勢。自動化是智能實現的基礎，在智能技術下，可以將各種自動化設備整合在一個系統中，實現統一管理，可以進一步減少人工操作，能夠分析遇到的問題并進行正確的應對處理。隨著智能控制不斷發展，電氣領域也有了更多的應用并且展示出強大的技術優勢，熱工自動化邁向智能控制是必然趨勢。在市場競爭環境下，在客戶需求不斷升級的情況下，集散控制、現場總線控制在自動化控制中發揮了重要作用，但本身均有弊端。嘗試將二者融合，發揮優勢是完善功能、提高自動化水平的重要途徑。當前，集散控制系統有向網絡化發展的趨勢，預期可以實現對各個連接的子站系統進行協調管理，同時實現監控功能，進一步加強對子系統的智能控制與管理是發展方向之一。

結束語

熱工自動化是現代化的發電廠在機組運行中的采用的重要技術，在一定程度上，自動化水平會影響電廠整體生產水平。當前，應積極推動熱工自動化發展，加強相關技術研究，促進電力行業邁向現代化。

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