电厂热工自动化控制技术分析 王琛

电厂热工自动化控制技术分析王琛

发表时间：2018-04-10T16:10:09.460Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：王琛

[导读] 摘要：随着科学技术的发展，我国电力系统自动化程度越来越高。

山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250013

摘要：随着科学技术的发展，我国电力系统自动化程度越来越高。电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步，是我国的电力系统的重要组成部分。目前，我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看，组装仪表已经向现在的数字仪表发展，系统控制设备也提升到了新的档次，一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制，配以LCD显示，监控水平较以前大大提高。本文分析了电厂热工自动化控制技术内容、电厂热工自动化控制系统的构成以及现状，提出一些提升电厂热工自动化控制技术措施，以期为同行日后工作提供一些参考。

关键词：电厂；热工自动化控制；技术

1电厂热工自动化及其在我国的发展

1.1电厂热工自动化的概念

火电厂实质上就是指以火力发电过程中的数据的测量、信息的处理以及报警和自动保护为基础的，对自动化系统进行控制，进而达到无人操作的目的。在火力发电厂进行生产的过程当中，为了使得发电设备的安全能够有所保障，需要对设备进行相应的自动化控制，从而避免重大事故的发生，与此同时也在很大程度上减少了人力资源的浪费。我们将一般的火电自动化系统分为四个子系统，其中以自检系统、控制系统、报警系统以及保护系统为主。

1.2电厂热工自动化在我国的发展

DCS技术主要就是利用设备的分散控制，从而使得数据和信息进行自动化处理，在我国350MW以上的火电组所应用的范围十分的广泛，并且其经济性和安全性一直都被我国的众多发电企业所认同。近年来，随着我国计算机软件可视化效果的不断提高和进步，DCS技术也得到了相应的发展，在运用中实现了对通讯接口的识别以及对管理系统中数据的共享，这不但为火力发电厂的信息化处理起到了重要的推动作用，同时也使得分散控制得到了较好的应用效果。

2电厂热工自动化技术构成

2.1热工测量技术方面

（1）温度测量，火电厂热工测量控制系统当中的温度测量传感器（SENSER），所采用的是热电偶、热电阻，但是少数地方所采用的确是其他的热敏元件，例如我们所熟知的金属膜（双金属膜）、水银温包等等，也可以将其作为温度测量的一次元件；

（2）压力（真空）测量，传感器应该为应变原理的膜片，单簧管，变动器应为位移检测原理或者是电阻电容检测原理（4-20mA），二次仪表以数显为多；

（3）流量测量，主要就是以采用标准节流件依据差压原理测量为主，而少数地方则是采用的是齿轮流量计或者是涡轮流量计，例如燃油流量的测量。大机组中的主蒸汽流量测量，较多的地方是不同使用节流件的，并且可以利用汽机调节级的压力，利用通用的公式进行计算得出；

2.2关于DCS

DCS系统就是分散控制系统，也就是指以微处理以及计算机为基础，融汇相应的计算机技术、通信技术、CRT屏幕显示技术以及自动控制技术为一体的计算机控制系统，其对于生产的过程起着集中操作管理以及分散控制的作用。DCS系统通过控制柜内CPU及I/O模块，实现对采集及输出信号品质判断与标量变换，故障带电热插拔，随机更换。

DCS是从微处理器发展起来的自动化控制系统，其优势在于联网能力，如果集成商的技术比较强，其控制符合能达到数万点以上。其次模拟量处理和回路控制也是DCS比较大的优势。大多数人已经有种观念，即大型、主要的系统和设备用DCS，小型的系统用PLC，如在发电厂，锅炉，汽轮机，发电机三大主机的控制都用无一例外用DCS，多少年来都是如此。而PLC主要用于一些辅助的系统，如电厂的水处理系统，输煤，灰处理等。经过多年的发展，DCS逐步应用到辅助系统中，全厂采用统一的DCS控制网络，实现全厂的集中控制，减少人力资源及控制设备的备品备件。

3电厂热工自动化技术应用现状及趋势

3.1单元机组监控智能化

单元组DCS的普及和应用，改变了机组的监控，使得其面貌焕然一新。但是其监控智能化的程度在电力行业并没有得到多大的提升。近年来，较多的智能化监视以及控制软件在我国内部的化工、冶金行业都有着较好的应用，并且还取得了不俗的成绩。但是，由于我国的电力行业发展的时间相对较晚，并且是在几年来才有所起步，这就需要不断的提高发展的速度，加快发展的力度。伴随着社会科学技术的进步，自动化系统的智能化逐渐的成为一种趋势，在未来的数几年里，为了充分的实现信息智能化的仪表与软件在火电厂内的发展和应用，就需要对以下软件进行发展和应用：仪表智能管理软件、阀门智能管理软件、重要转动设备的状态智能管理软件以及智能化报警软件。

3.2单元机组监控系统的物理配置趋向集中布置

过去，常常讲一个集控室的概念定义为一台单元机组独用或者是为两台机组合用，电子设备间被分开布置，分别布置在锅炉、汽轮机房等主要设备附近，其优点在于节省了大量的电缆，降低了成本。伴随着机组容量的不断提高，同时计算机技术也在得到相应的发展，集控室的概念也得到了扩大，意义所涵盖的范围也更加的广泛，全厂单元机组都集中在一个控制室当中，使得单元机组的电子设备间能够更加的集中，一般情况下，现场的监视信号都是大量的采用的远程I/O柜的配置方式，并向着此趋势发展，这就使得机组运行管理水平在很大程度上得到了提升和发展。

3.3APS技术应用

APS是指机组自启停控制系统。在机组的启动时，我们只需要按下一个启动的控制键，就能够使得整个机组按照原先所设定的先后顺序以及相应的规定时间进行，并且控制好各个控制系统的子系统之间的工作情况，自动的启动和停止相关的设备，从而协调机炉电各系统的控制在少量人工干预，甚至完全不用在人工干预的情况之下，从而自动地完成整台机组的启停。但是又由于设备自身所具有的可控性以

及可用率不能够充分的满足自动化的要求，再加上一些工艺和技术还存在着一些问题，需要我们进行深入的研究和改进，只有这样才能够促进技术的进步。

3.4过程控制优化软件将得到进一步应用

进一步提高模拟量控制系统的调节范围和品质指标，是火电厂热工自动化控制技术研究的一个方向。虽然目前有关自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等技术，在电厂控制系统优化应用的报道有不少，但据笔者了解真正运行效果好的不多。随着电力行业竞争的加剧，安全、经济效益方面取得明显效果、通用性强、安装调试方便的优化控制专用软件将会在电厂得到进一步发展与应用。SIS系统将结合生产实际进行二次开发，促进自身应用技术走向成熟，确保火电厂安全、环保、高效益和深化信息化技术应用中发挥作用。

结束语

伴随着科学技术不断的发展，电厂在时代背景下就更应该拓展好自身的技术，提高技术水平，对电厂的自动控制技术的管理进行优化，与此同时，加强自身的创新和实践工作，只有这样，才能够促进电厂热工自动化控制技术的水平，促进自身的不断发展。

参考文献：

[1]赵永刚，贾杰，田振宇，刘伟.火电厂热工仪表取样管电伴热系统的设计与应用[J].内蒙古电力技术，2014，05（43）：90-92.

[2]顾宏斌.探析火电厂中热工自动化控制的应用和发展[J].企业技术开发，2014，12（15）：89-90.