常见电厂热工自动控制技术研究 崔保恒

常见电厂热工自动控制技术研究崔保恒

摘要：随着社会经济的发展，人们对电能的需求量越来越大，给电厂的产能提

出了更高要求，但就目前的电厂热工控制现状而言，其控制模式已经很难适应电

力工业控制单元机组的客观发展需求。文章概述了电厂热工自动化控制技术，分

析了电厂热工自动控制技术中存在的问题，并结合多年实际工作经验提出了确保

电厂热工自动控制技术可靠应用的策略。

关键词：电厂；热工自动化；控制技术

就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量

电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设

备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化

控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整

个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。

一、电厂热工自动化控制技术概述

1.1热工测量技术

1.1.1温度测量。热电偶热电阻是电厂热工测量时温度测量传感器主要采用的

元件，有些电厂也在使用金属膜水银温包等热敏元件，这些元件都属于温度测量

的一次元件。

1.1.2压力测量。应变原理膜片为主要的压力传感器元件，弹簧管、数显形式

的二次仪表是其主要用到的构件。

1.1.3流量测量。大多数电厂使用的标准节流件，采用的都是差压测量原理。

齿轮、涡轮等传统的流量计只有个别电厂仍在使用。

1.1.4液位测量。在测量液位时，大多数电厂采用的都是差压原理经压力补偿

测量法，共同使用电接点与工业电视。

1.2DCS系统

就目前的电厂大机组仪控系统的使用状况而言，DCS系统为大多数电厂主要

使用的是电厂大机组仪控系统。在电厂发电机组控制系统中该系统技术的作用优

势也越来越明显。

就DCS系统来说，其建立要以计算机局域网技术为基础。DCS系统要求建立

的网络型控制系统要更安全、更可靠、更实时，DCS系统在目前电厂热工控制系

统中的应用也必将越来越广泛。

二、电厂热工自动化控制技术问题分析

随着电厂热工自动化水平的不断提升，虽然自动化控制技术有其自身的优点，在实践应用中也所有创新和提升，但在具体的生产应用中，依然还存在着一些问题，总结之，主要表现在以下几个方面：

2.1电厂设备自动化水平。对于电厂热工控制系统的自动化水平而言，其主要决定于以下几个方面，即发电机组在整个电厂设备中的地位、电网对电厂发电机

组提出的要求；发电机组可控制性、可承受负荷能力；控制设备与测量仪表的种

类与质量；对电厂设备自动化控制设计能力和水平；同时，还包括安装与调试，

最终自动化控制系统能取得怎样的控制效果，很多程度上还决定于电厂自身的管

理机制即运行维护水平。

2.2单元机组控制、DCS一体化水平。实践中可以看到，炉机电融一体化是当

前电厂单元机组的主要技术特征，而且DCS技术应用以后，因该技术自身具有高

度的安全可靠性，所以可以与电厂热工自动化控制系统密切的联系在一起，形成

新型的单元机组格局。第一，炉机电控制。传统的电站建设中，变压器机组、发

电设备以及电厂用电监控系统等，都是单独一条线路；然自动化控制模式下的电

厂设备，基本上都才用了集中控制模式，于是要求上述系统必须与炉机分离开来。究其原因，主要是因为发电站运行操作过程中，采取的是炉机电分管机制。第二，DCS一体化功能覆盖。DCS功能的一体化，即简以DCS为主体，以网络通信为基础，实现数据新型的有效传输和共享，从而实现系统的简约化，通过减少对电厂

热工设备的有效操作，降低值班人员的工作强度，提高工作质量和效率。

三、提高热工自动控制系统可靠性的思考

3.1对控制软件进行优化

随着人们对供电需求的提高和电力行业的发展，火电厂热工自动控制系统也

越来越重要，但是一部分系统还存在繁杂和不好操作的特点。这导致了整个火电

厂热工系统的调节范围和品质指标有所下降，优化和精简过程控制软件是电厂技

术改进的一个方向。

3.2自动监控的软件

火电厂要使用能够自动监控的软件，现在，一些火电厂已经在使用单元机DC 了，因为这种技术能够实现自动监控，并且还是无人值班和自动化、智能化的。

另外，还要将智能化的仪器和设备进行进一步优化，并且还要与信息技术相结合，这样才能够从根本上提高火电厂的监控技术。

3.3集中配置安装单元机

很多火电厂的监控系统都是由一台单元机或者是两台单元机所组成的，而一

般则就可以由很多个不同的点子设备组成，这就势必会导致机组容量随着火电厂

的扩大而增加。也因此，火电厂的对单元机进行构建的时候，必须要根据火电厂

的实际情况来进行，这样才能集中的配置安装单元机。

3.4提高APS的应用技术

这里所说的APS应用技术，实际上是控制机组工作顺序的一个控制系统，这

种系统的主要特点是节约了劳动力、减少了操作的繁琐性、方便快捷等等。因此，火电厂要不断强化自身的应用APS技术，只有这样才能减少火电厂的人力、物力

及财力，另外，还要防止错误的操作对热工控制产生的不良影响。

3.5对机组进行检查和维护

火电厂的设备还在不断的增加，技术也在不断的改进中。同时，在系统中需

要的辅助技术也在增加。想要防止安全事故，并且提高经济效益，就必须要对机

组进行检修和维护。所以，随着科技的进步，机组容量也在不断的提高，而机组

也必须定期进行维修和养护，这样才能够使电厂热工自动化技术得到快速的发展

与完善。

3.6强化环境管理力度

热工保护装置以及相关的测量装置、执行机构等大量采用的是集成电路器件，温度、湿度、灰尘等环境因素容易对其造成一定的影响。每种设备都对工作环境

有一定的要求，如果环境条件很差，就降低了设备和装置的可靠性，严重的甚至

还会使热工保护拒动或者误动。

四、火电厂热工自动控制的发展前景

国家有关部委召开了关于现场总线技术会议，成立了现场总线专业委员会，

制定了现场总线技术发展的前景目标，并由国家拨出专款用于现场总线技术的科

技攻关。华北电力大学现场总线实验室的筹建申请已被国家电力公司批准，FCS

的应用研究即将展开。前景目标是：截至2005年，在技术上要基本完成从目前