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

吳少軍

摘要：在科學技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，電力自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用逐漸廣泛，推動了火力發(fā)電廠的自動化發(fā)展。同時，借助火力發(fā)電廠數(shù)據(jù)通信收集這一渠道，使技術(shù)發(fā)展逐步邁向更廣闊的新型領(lǐng)域。與傳統(tǒng)火力發(fā)電系統(tǒng)對比而言，電氣自動化系統(tǒng)主要是以計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控為依托開展的各類測量、監(jiān)控和保護工作，加快了現(xiàn)場總線工業(yè)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展的實現(xiàn)，與此同時，發(fā)電效率也有所提高，是電力生產(chǎn)與管理實現(xiàn)自動化的重要標志，對火電廠的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了不可估量的影響。

關(guān)鍵詞：熱工自動化;火力發(fā)電;應(yīng)用;創(chuàng)新

1熱工自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的作用

1.1提高發(fā)電效率

在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，人們生活水平逐漸提高，對于電力的需求不斷增多，在供電質(zhì)量方面的關(guān)注度越來越高。在這種情況下，不僅為我國火力發(fā)電廠提供一個巨大發(fā)展機遇，還對火力發(fā)電廠帶來嚴峻的考驗。為了更好地滿足人們在供電量和供電質(zhì)量方面需要，滿足市場需求，提高自身的市場競爭力，擴大企業(yè)影響，火力發(fā)電廠需要不斷優(yōu)化和改進發(fā)電模式和供電質(zhì)量，最大限度地提高自身發(fā)電效率。將熱工自動化技術(shù)應(yīng)用在火力發(fā)電廠，能夠通過自動化、精密化設(shè)備，不斷對原有的發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電模式進行改造和升級，提高發(fā)電效率，保證整個系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行，滿足人們在電力供應(yīng)方面需要。

1.2優(yōu)化火力發(fā)電資源配置

火力發(fā)電廠發(fā)電效率很大程度上受到資源配置和利用因素影響，如果火力發(fā)電廠選擇較為落后的技術(shù)和設(shè)備，很難將電力設(shè)備和材料的價值、作用充分全面發(fā)揮出來，甚至產(chǎn)生嚴重的人員、資源等浪費。針對部分相對較為落后的發(fā)電設(shè)備，如果未做好保養(yǎng)和維修工作，對火力發(fā)電有效性同樣會產(chǎn)生嚴重影響。熱工自動化技術(shù)應(yīng)用在火力發(fā)電中，能夠及時發(fā)現(xiàn)各類存在隱患設(shè)備，使發(fā)電效率有明顯提升。另外，熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用還可以通過人工合一等方式，使發(fā)電資源利用有效性明顯提升。

2我國熱工自動化技術(shù)在火力發(fā)電中應(yīng)用的現(xiàn)狀

2.1 熱工測量技術(shù)的應(yīng)用

熱工測量技術(shù)是火力發(fā)電生產(chǎn)運行中的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)，測量對象十分廣泛，涉及到溫度、壓力、流量等，隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，目前熱工測量技術(shù)的運用方式已經(jīng)完全由人工操作，例如在溫度測量方面，基于傳感器收集、控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理的方式，不同規(guī)格機組對熱工測量控制系統(tǒng)需求存在差異，一般來說，125MW以下機組多采用DDZ-2型溫度變送器，300MW以上的機組則采用熱點偶熱電阻信號直接傳導到電子室。

2.2 DCS系統(tǒng)的應(yīng)用

DCS（DistributedControlSystem）即分布式控制系統(tǒng)，宏觀層面上說，它屬于過程控制級、監(jiān)控級構(gòu)建的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)中分級管理、配置靈活、分布控制、集中操作等要求，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的應(yīng)用高價值。

綜合國內(nèi)外火力發(fā)電系統(tǒng)自動化技術(shù)革命歷程，DCS系統(tǒng)是在發(fā)電機組中應(yīng)用實踐效果最為突出的，一般的DCS都意味著一個局域網(wǎng)系統(tǒng)，以及分布在局域網(wǎng)中的計算機節(jié)點，共同構(gòu)建一個控制系統(tǒng)，進而在局域網(wǎng)和發(fā)電機組之間建立連接，即可滿足對控制系統(tǒng)運行網(wǎng)絡(luò)控制的需求，實現(xiàn)自動化應(yīng)用。

3提高自動化技術(shù)在火力發(fā)電中應(yīng)用的有效措施

3.1加大投資力度

儀器設(shè)備的使用對于工作效率的提高是非常巨大的，舉一個例子來說，兩個非常大的數(shù)字相乘，人工計算可能需要花費很長的時間才能算出來，而且得出的結(jié)果還不一定準確，但是如果使用計算機，只需要輸入兩個相乘的數(shù)值就可以馬上得出計算結(jié)果，而且結(jié)果非常準確，從這個例子中就可以明顯感覺到科技的力量，鄧小平同志也說過，想要經(jīng)濟進步就一定要發(fā)展科技，要想提高火力發(fā)電廠的產(chǎn)電效率，就必須加大資金的投入力度，企業(yè)應(yīng)該積極引進國外的先進技術(shù)和先進設(shè)備，相關(guān)的工作人員積極學習國外的管理體系等等，雖然成本較高，但是避免了在后面產(chǎn)電過程中可能出現(xiàn)的麻煩。

3.2加強DCS控制系統(tǒng)的研發(fā)

自律分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要為“垂直型”和“水平型”兩種，在垂直型結(jié)構(gòu)中，如果上位子系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則下位子系統(tǒng)可以實現(xiàn)局部控制，但子系統(tǒng)之間的沒有協(xié)調(diào)性。而在水平型結(jié)構(gòu)中，情況正好相仿，整個系統(tǒng)中不分上下，一部分子系統(tǒng)出現(xiàn)故障，并不影響其他的正常工作，但彼此之間的信息徹底中斷，缺乏控制性;面對這一現(xiàn)象，DCS控制系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)以“自律型”為方向——實現(xiàn)自律可協(xié)調(diào)性與自律可控性的有效統(tǒng)一，其中“自律可協(xié)調(diào)性”是指無論哪一部分子系統(tǒng)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)都可以協(xié)調(diào)控制自身的工作狀態(tài)，并滿足子系統(tǒng)之間的通信重構(gòu)。

3.3完善自動化運行中的保障措施

（1）自動化設(shè)備的安裝階段。在自動化設(shè)備的初步安裝階段，必須按照廠家的安裝指示進行安裝，有些設(shè)備的安裝可能不適合該火力發(fā)電廠，這時候企業(yè)領(lǐng)導應(yīng)該積極與廠家進行溝通，讓廠家派人過來進行適當?shù)恼{(diào)整，切勿自行調(diào)整安裝方法，以免遺留安全隱患。安裝完畢進行調(diào)試時必須要有一定的安全保護裝置，以免在調(diào)試過程中出現(xiàn)意外，確保各項指標符合標準之后，再將這個設(shè)備投入使用，一旦哪一項指標不符合標準，即使誤差很小也要立即進行檢查。

（2）盡量使用成熟的技術(shù)。雖然越先進的技術(shù)越能提高火力發(fā)電廠的產(chǎn)電效率，但是如果科技人員剛剛研發(fā)出來的技術(shù)，該技術(shù)還處于調(diào)試階段就投入使用，在增加企業(yè)利潤的同時也增加了發(fā)生事故的風險。而使用成熟的自動化技術(shù)增加了機組運行的可靠性，因為成熟的自動化技術(shù)下生產(chǎn)出來的自動化設(shè)備與其他的裝置相匹配，不會產(chǎn)生排斥現(xiàn)象，就像組裝電腦經(jīng)常發(fā)生問題一樣，可能CPU性能極高，但是其他的電腦配件不支持這種CPU性能的發(fā)揮，反而會對CPU造成損害。

（3）各種檢測設(shè)備的使用。目前我國的熱工自動化技術(shù)在檢測方面和控制方面越來越趨于完善，但是在報警自動化和保護自動化方面還不夠完善，在報警自動化方面，應(yīng)該在每一個有可能發(fā)生事故的裝備上都配有一個自動化報警系統(tǒng)，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，自動化報警系統(tǒng)能夠及時報警。

（4）加強對于線纜的保護。在火力發(fā)電廠中應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)需要許多的線纜進行連接，與其他的工廠不同，火力發(fā)電廠的作業(yè)環(huán)境相當復雜，安全隱患也較多，企業(yè)對于線纜的保護是保證自動化設(shè)備正常運行的關(guān)鍵部分，一方面企業(yè)可以通過積極研發(fā)新技術(shù)減少電纜的使用，另一方面，工作人員需要經(jīng)常對電纜進行檢查和維修，確保不會出現(xiàn)電纜斷裂或者融化的現(xiàn)象。

4火電廠熱工自動化DCS控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

4.1與PLC融合

PLC是具有可編程功能的存儲器，可對系統(tǒng)內(nèi)部程序進行存儲，并對運算指令進行快速執(zhí)行。火電廠在對DCS控制系統(tǒng)進行應(yīng)用時，可將DCS與PLC進行有機融合，這樣能夠使DCS系統(tǒng)具備邏輯控制功能，從而使順序控制過程得以優(yōu)化。

4.2引入IGDS

火電廠歸屬于工業(yè)領(lǐng)域的范疇，IGDS是目前最為先進的工業(yè)圖形顯示系統(tǒng)，在DCS系統(tǒng)中引入IGDS，可使人機交互界面的整體效果獲得大幅度提升，不但顯示速度可以變得更快，而且還能使畫面有所增多。

結(jié)束語

綜上所述，在社會快速發(fā)展的背景下，熱工自動化技術(shù)也在逐步朝著更成熟、更完善的方向發(fā)展。尤其是在新技術(shù)和新工藝層出不窮和廣泛應(yīng)用的背景下，給火力發(fā)電廠中的各項技術(shù)更新提供了必要條件，既推動了火力發(fā)電廠的自動化水平，又保證了其安全性和穩(wěn)定性，對提升火力發(fā)電廠經(jīng)濟效益也有積極意義。

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