火力發(fā)電廠熱工自動化技術應用分析與優(yōu)化創(chuàng)新

王永果

[摘 ? ?要 ]火力發(fā)電是一種重要電能生產(chǎn)形式，只有提高這個部分供電穩(wěn)定性和質(zhì)量，才能契合當前社會對用電需求。熱工自動化技術快速發(fā)展以及在火力發(fā)電廠有效應用，促進了發(fā)電過程中各個方面自動化控制能力提升，提高了安全性，同時也使發(fā)電更具有效率。在維護發(fā)電經(jīng)濟效益，推動增長的同時，還有助于社會效益最大化。本文介紹在火力發(fā)電中，熱工自動化技術應用情況，并對技術優(yōu)化創(chuàng)新進行探討。

[關鍵詞]火力發(fā)電廠;熱工自動化技術;應用;優(yōu)化創(chuàng)新

[中圖分類號]TM621 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]Thermal power generation is an important form of electric energy production. Only by improving the stability and quality of this part of the power supply can it meet the current social demand for electricity. The rapid development of thermal automation technology and its effective application in thermal power plants have promoted the enhancement of automation control capabilities in all aspects of the power generation process， enhanced safety， and made power generation more efficient. While maintaining the economic benefits of power generation and promoting growth， it also helps maximize social benefits. This article introduces the application of thermal automation technology in thermal power generation， and discusses technology optimization and innovation.

[Keywords]thermal power plant; thermal automation technology; application; optimization and innovation

現(xiàn)代社會中電能屬于戰(zhàn)略資源，只有做好供電保障，才能滿足發(fā)展要求。電力生產(chǎn)中火力發(fā)電占據(jù)重要地位，目前依然是主要的發(fā)電方式，在供電中極為關鍵。近年來，火力發(fā)電技術在不斷突破和創(chuàng)新，熱工自動化技術出現(xiàn)和應用，不僅促進了電網(wǎng)運行效率的提升，同時也通過對有效控制，使供電質(zhì)量有較大改善增強整體運行安全性?；诖耍F(xiàn)階段要繼續(xù)加強對熱工自動化技術研究，推動這項技術優(yōu)化創(chuàng)新，使其更好服務火力發(fā)電，以確保發(fā)電雙效益增長，為社會發(fā)展做好基礎保障。

1 熱工自動化技術的應用情況

1.1 技術組成

熱工自動化技術有效應用，有助于電能生產(chǎn)整體成效提升，所以在實際生產(chǎn)中要強化對這項技術研究。就目前熱工自動化技術發(fā)展情況看，技術組成主要由兩個部分構成，分別是監(jiān)控管理和分散控制。分散控制系統(tǒng)在火力發(fā)電中，已經(jīng)被廣泛的運用到局域網(wǎng)中[1]。通過系統(tǒng)對各個部分進行控制，除了能促進整體控制能力提升，還有助于對過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)分析和加工，從而依據(jù)其優(yōu)化調(diào)整，確保整體運行質(zhì)量的提高。

熱工自動化技術應用中，另外一個關鍵部分是監(jiān)測管理。一般情況下火力發(fā)電廠應用的是DCS系統(tǒng)，自動化采集運行中所產(chǎn)生各項數(shù)據(jù)，并將其存到相應的地方。這樣既能使火力發(fā)電運行系統(tǒng)更加規(guī)范，還能通過對相關數(shù)據(jù)信息分析與挖掘，明確運行問題，然后優(yōu)化調(diào)整，以確保運行效率提升。隨著熱工自動化技術發(fā)展，火力發(fā)電自動化管控能力會不斷增強，為電力生產(chǎn)安全和高效，以及提高供電連續(xù)性和穩(wěn)定性提供保障。

1.2 DCS系統(tǒng)應用

熱工自動化技術實際應用，最為主要的有DCS控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)是由眾多處理器構成。系統(tǒng)負責對火力發(fā)電過程進行監(jiān)測管理，微型處理器作用大，各自有各自的監(jiān)督和控制職責。采取的是分布式控制方式，避免統(tǒng)一控制一個部分出現(xiàn)問題，致使系統(tǒng)不能正常工作問題發(fā)生。DCS控制系統(tǒng)運行中，一個部分出現(xiàn)問題，對整個系統(tǒng)運行雖然也會有影響，但是威脅小，易于處理，有助于整體控制質(zhì)量的提升。DCS控制系統(tǒng)所安裝的處理器小，不過具有運行效率高優(yōu)勢。在火力發(fā)電中應用，有助于控制整體投入減少，以促進電力生產(chǎn)效益提升。

另外，DCS控制系統(tǒng)具有監(jiān)測功能，在控制同時能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不足，最終有針對性地加以改善。DCS控制系統(tǒng)利用計算機技術和網(wǎng)絡技術，搭建了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。在控制中可高效進行數(shù)據(jù)交換以及傳輸，掌握火力發(fā)電廠實際運行情況，且能在控制中發(fā)出命令，達到更好地控制效果[2]。此外，DCS控制系統(tǒng)作為熱工自動化技術中最具有代表性、應用最為廣泛的技術，還具有對整個發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)化檢測的功能。檢測中發(fā)現(xiàn)問題，及時應對和處理，發(fā)電系統(tǒng)不僅能進行高效率運行，還能增強安全性。

1.3 熱工測量技術應用

熱工自動化技術包含很多部分，熱工測量是其中，也是非常重要的技術。火力發(fā)電中涉及到測量相關的事務，運用熱工測量技術，可提高精確性。這樣就能降低由于測量不準確，不能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)安全隱患情況出現(xiàn)?；鹆Πl(fā)電的整個過程中，需要密切地關注溫度、壓力、流量等，并準確信息地測量，以提升發(fā)電安全系數(shù)。壓力測量中應用熱工測量技術，不僅要嚴格執(zhí)行應變原理，還要與其他技術結合，現(xiàn)在通常會與傳感技術結合，有助于分配優(yōu)化。

壓力測量準確性提升，對于火力發(fā)電極為重要。發(fā)電中流量測量也要遵循基本原則，通常要依照差壓要求進行。發(fā)電廠要做好儀表選擇，選用質(zhì)量符合要求的，并要確保節(jié)流件標準化，通過這些減少和控制測量錯誤率，或者是偏差過大的問題。熱工測量精度高，就能有效控制發(fā)電中可能出現(xiàn)的安全問題?；鹆Πl(fā)電中溫度測量是頭等大事，因為易于引發(fā)安全事故，可能一般危害性很大。現(xiàn)在火力發(fā)電中都安裝傳感器，熱工測量要針對這個部分，依照相關的測量標準，規(guī)范展開測量工作。

1.4 自動控制中應用

火力發(fā)電系統(tǒng)對自動控制要求高，因為控制成效與安全性，以及發(fā)電效率有很大的關聯(lián)。通常情況下，發(fā)電中需要控制對象多，有溫度、流量、壓力等。熱工自動化技術應用，可對不同的要素進行監(jiān)測和控制，智能化水平更高，控制效果突出，且有助于控制成本減少，火力發(fā)電整體效益會提升?；鹆Πl(fā)電過程中，燃燒系統(tǒng)管控極為重要，采用熱工自動化技術控制，不僅能提高壓力控制成效，使風量得到有效地管理，在合理范圍內(nèi)，同時還能使該系統(tǒng)整體負荷降低，節(jié)約能源，滿足發(fā)電對燃燒系統(tǒng)各項要求。熱工自動化技術在汽包水位系統(tǒng)中得到廣泛應用，優(yōu)化和改善了三沖量系統(tǒng)，同時促進了調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行效率提升。在自動控制過程中通過沖量的科學切換[3]，針對的是單沖量和三沖量，達到良好的調(diào)節(jié)效果，系統(tǒng)自動控制也就能獲得更為突出成績。

熱工自動化技術優(yōu)勢是控制能力強，在溫度系統(tǒng)中應用這種技術，通常能夠取得良好的調(diào)節(jié)水溫效果。在這個部分的調(diào)節(jié)和控制，主要集中在兩個部分，開環(huán)控制和調(diào)整控制。實際操作中通過各種方式，對機械設備和鍋爐的負荷，科學有效地進行控制。往往可獲得比較好的控制效果，整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性也會提高。此外，熱工自動化技術應用中，通常會依據(jù)發(fā)電實際情況，比如裝機容量，確定好技術應用目標，然后在實際工作中合理運用，并要相關的技術結合起來，一般能獲得良好的控制成果。在控制中運用PID技術，除了能有效控制相關參數(shù)，如耦合參數(shù)、時變參數(shù)[4]，達到高效控制目的，提高控制智能化水平，同時有助于模糊控制能力增強。這樣在控制中遇到問題，以有問題的參數(shù)為例，就可及時發(fā)現(xiàn)和解決。熱工自動化技術對發(fā)電系統(tǒng)控制，精度將提升，火力發(fā)電廠各項設備就能更好工作，系統(tǒng)運行協(xié)調(diào)性高，更為安全穩(wěn)定，發(fā)電綜合成效與之前相比會更好。

2 熱工自動化技術優(yōu)化創(chuàng)新分析

2.1 優(yōu)化和創(chuàng)新控制軟件

熱工自動化技術在火力發(fā)電中應用，有助于提升發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化，以及發(fā)電效率和安全性。不過需要注意的是，熱工自動化實際運用還有不足，需要加快創(chuàng)新，才能進一步強化應用效果。未來熱工自動化技術應用還有很大的發(fā)展空間，但是要在引入控制軟件同時，做好過程控制研究，依據(jù)實際需求開發(fā)控制技術?；鹆Πl(fā)電溫度控制和調(diào)節(jié)很重要，做好控制軟件研究，就能實現(xiàn)對燃燒系統(tǒng)整個過程溫度管控。此外，過程控制軟件還要具有自動分析功能，能夠根據(jù)控制中搜集到參數(shù)，掌握系統(tǒng)運行情況，為優(yōu)化調(diào)整提供依據(jù)。

2.2 監(jiān)控智能化

熱工自動化技術在發(fā)電系統(tǒng)中應用，必須進一步推進單元機組控制智能化水平。過去火力發(fā)電在監(jiān)控，采取的是集中控制辦法，一處出現(xiàn)問題，其他部分易于受到影響，對發(fā)電系統(tǒng)運行穩(wěn)定運行有比較大威脅。熱工自動化技術應用，既有助于自動化控制能力提升，又能對整個系統(tǒng)進行自動化監(jiān)控，從而可早發(fā)現(xiàn)問題和處理。采用集中控制方式，安裝控制設備多，導致系統(tǒng)控制成本過高。熱工自動化技術應用，在單元機組控制方面要突破，提高控制成效，就要從自動化轉(zhuǎn)向智能化，引入一些前沿技術手段，以提升自動化管控和監(jiān)測的整體質(zhì)量。監(jiān)測智能化程度高，就能及時獲知系統(tǒng)運行中哪個環(huán)節(jié)有問題，做好處理工作，發(fā)電會更加安全可靠。

2.3 促進智慧電廠建設

火力發(fā)電要與時俱進，未來一定會朝著智慧電廠發(fā)展。熱工自動化技術應用，需要與相關的高新技術結合，比如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，在實現(xiàn)全面控制目標以外，提高整體控制能力，促進火力發(fā)電的智慧化發(fā)展，這是大勢所趨。在熱工自動化技術研究與開發(fā)中，通過神經(jīng)網(wǎng)絡技術、大數(shù)據(jù)分析技術、智能控制技術、模糊控制技術等融合與創(chuàng)新發(fā)展，提升熱工自動化控制能力，并進一步推動發(fā)電智慧型發(fā)展。

2.4 無線測量

火力發(fā)電中各個方面測量十分重要，現(xiàn)在經(jīng)常會使用熱工自動化技術，測量溫度、壓力等測量，使精確性更高。熱工測量技術優(yōu)化創(chuàng)新，需要做好無線測量技術的研究。現(xiàn)在DCS系統(tǒng)應用已經(jīng)非常廣泛，在創(chuàng)新中可將其與無線測量融合起來。這樣就能遠程掌握與測量相關的數(shù)據(jù)信息，測量方式更為靈活，并能使測量突破空間限制，靈活性更強，有利于熱工自動測量技術成果提升。

3 結束語

總之，火力發(fā)電是主要的電力生產(chǎn)形式，只有提高供電效益和質(zhì)量，增強安全性，才能滿足生活和各項事業(yè)發(fā)現(xiàn)需要，為我國社會持續(xù)發(fā)展做好保障。熱工自動化技術出現(xiàn)，以及在電廠有效應用，不僅實現(xiàn)了對整個過程的自動化監(jiān)測和調(diào)節(jié)，還能使系統(tǒng)在運行中自我保護，最大程度提高火力發(fā)電安全性，以及有助于連續(xù)性供電，促進供電效率和質(zhì)量提升。所以，當前火力發(fā)電要利用好這項技術，并要具有優(yōu)化創(chuàng)新意識，不斷改進和提升熱工自動化技術水平，使其更好服務電力生產(chǎn)和供應。

參考文獻

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