火力發電廠熱工自動化技術應用分析與優化創新

吳少軍

摘要：在科學技術飛速發展的大環境下，電力自動化技術在火力發電廠中的應用逐漸廣泛，推動了火力發電廠的自動化發展。同時，借助火力發電廠數據通信收集這一渠道，使技術發展逐步邁向更廣闊的新型領域。與傳統火力發電系統對比而言，電氣自動化系統主要是以計算機網絡監控為依托開展的各類測量、監控和保護工作，加快了現場總線工業技術和網絡融合發展的實現，與此同時，發電效率也有所提高，是電力生產與管理實現自動化的重要標志，對火電廠的可持續發展產生了不可估量的影響。

關鍵詞：熱工自動化;火力發電;應用;創新

1熱工自動化技術在火力發電中的作用

1.1提高發電效率

在社會經濟發展過程中，人們生活水平逐漸提高，對于電力的需求不斷增多，在供電質量方面的關注度越來越高。在這種情況下，不僅為我國火力發電廠提供一個巨大發展機遇，還對火力發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，擴大企業影響，火力發電廠需要不斷優化和改進發電模式和供電質量，最大限度地提高自身發電效率。將熱工自動化技術應用在火力發電廠，能夠通過自動化、精密化設備，不斷對原有的發電系統和發電模式進行改造和升級，提高發電效率，保證整個系統的持續穩定運行，滿足人們在電力供應方面需要。

1.2優化火力發電資源配置

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

2我國熱工自動化技術在火力發電中應用的現狀

2.1 熱工測量技術的應用

熱工測量技術是火力發電生產運行中的常規應用技術，測量對象十分廣泛，涉及到溫度、壓力、流量等，隨著自動化技術的發展，目前熱工測量技術的運用方式已經完全由人工操作，例如在溫度測量方面，基于傳感器收集、控制系統進行數據處理的方式，不同規格機組對熱工測量控制系統需求存在差異，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系統的應用

DCS（DistributedControlSystem）即分布式控制系統，宏觀層面上說，它屬于過程控制級、監控級構建的計算機網絡系統，能夠實現系統中分級管理、配置靈活、分布控制、集中操作等要求，在現代電力系統中發揮著重要的應用高價值。

綜合國內外火力發電系統自動化技術革命歷程，DCS系統是在發電機組中應用實踐效果最為突出的，一般的DCS都意味著一個局域網系統，以及分布在局域網中的計算機節點，共同構建一個控制系統，進而在局域網和發電機組之間建立連接，即可滿足對控制系統運行網絡控制的需求，實現自動化應用。

3提高自動化技術在火力發電中應用的有效措施

3.1加大投資力度

儀器設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值就可以馬上得出計算結果，而且結果非常準確，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，想要經濟進步就一定要發展科技，要想提高火力發電廠的產電效率，就必須加大資金的投入力度，企業應該積極引進國外的先進技術和先進設備，相關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電過程中可能出現的麻煩。

3.2加強DCS控制系統的研發

自律分布式系統結構。現有的DCS系統結構主要為“垂直型”和“水平型”兩種，在垂直型結構中，如果上位子系統出現故障，則下位子系統可以實現局部控制，但子系統之間的沒有協調性。而在水平型結構中，情況正好相仿，整個系統中不分上下，一部分子系統出現故障，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;面對這一現象，DCS控制系統研發應以“自律型”為方向——實現自律可協調性與自律可控性的有效統一，其中“自律可協調性”是指無論哪一部分子系統出現問題，系統都可以協調控制自身的工作狀態，并滿足子系統之間的通信重構。

3.3完善自動化運行中的保障措施

（1）自動化設備的安裝階段。在自動化設備的初步安裝階段，必須按照廠家的安裝指示進行安裝，有些設備的安裝可能不適合該火力發電廠，這時候企業領導應該積極與廠家進行溝通，讓廠家派人過來進行適當的調整，切勿自行調整安裝方法，以免遺留安全隱患。安裝完畢進行調試時必須要有一定的安全保護裝置，以免在調試過程中出現意外，確保各項指標符合標準之后，再將這個設備投入使用，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。雖然越先進的技術越能提高火力發電廠的產電效率，但是如果科技人員剛剛研發出來的技術，該技術還處于調試階段就投入使用，在增加企業利潤的同時也增加了發生事故的風險。而使用成熟的自動化技術增加了機組運行的可靠性，因為成熟的自動化技術下生產出來的自動化設備與其他的裝置相匹配，不會產生排斥現象，就像組裝電腦經常發生問題一樣，可能CPU性能極高，但是其他的電腦配件不支持這種CPU性能的發揮，反而會對CPU造成損害。

（3）各種檢測設備的使用。目前我國的熱工自動化技術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，應該在每一個有可能發生事故的裝備上都配有一個自動化報警系統，一旦設備出現故障，自動化報警系統能夠及時報警。

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

4火電廠熱工自動化DCS控制系統的發展趨勢

4.1與PLC融合

PLC是具有可編程功能的存儲器，可對系統內部程序進行存儲，并對運算指令進行快速執行。火電廠在對DCS控制系統進行應用時，可將DCS與PLC進行有機融合，這樣能夠使DCS系統具備邏輯控制功能，從而使順序控制過程得以優化。

4.2引入IGDS

火電廠歸屬于工業領域的范疇，IGDS是目前最為先進的工業圖形顯示系統，在DCS系統中引入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。

結束語

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

參考文獻

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