关于电厂热工自动化控制技术的探讨

齐向永

【摘要】在新的国际形势影响下，研究火电厂热工自动化控制技术的创新与实践已成为目前火电厂运行生产的安全前提和保障依据。随着科技的不断发展，热工自动化系统的发展趋势是高速化、智能化、一体化和透明化。本文阐述了电厂热工自动化控制系统的构成，对电厂热工自动化控制技术以及提升电厂热工自动化控制技术措施进行了探讨分析。

【关键词】电厂；热工自动化控制；系统；构成；技术；应用；措施

社会经济的高速发展，促进了电力能源的开发进程。在信息技术的不断应用中，火电厂热工自动化控制技术得到进一步完善，成为现代电力能源管理的重要环节。以下就电厂热工自动化控制技术进行分析。

一、电厂热工自动化控制系统的构成

热工自动化主要内容有自动检测、自动控制、自动报警以及自动保护。电厂热工自动化控制系统通常包括检测装置、执行设备以及控制系统。电厂的热力生产过程较为复杂，电厂很多设备的运行环境都是高温、高压以及易燃等恶劣环境，加上电厂设备大多都是高速运行，自动报警与保护、自动检测以及顺序控制等装置不断应用在电厂热工自动化控制系统中。现目前，电厂热工自动化控制系统的主要组成如下：（1）DCS系统。电厂DCS系统融合了计算机技术、系统控制技术、多媒体技术以及网络通讯技术等高新技术，能够有效完成电厂的过程控制和管理。电厂DCS系统的广泛应用，能够对电厂机组的运行情况实时进行自动检测、自动控制、自动报警以及自动保护，实现了对机组运行的自动化控制。（2）烟气脱硫系统。烟气脱硫系统有效实现工程控制的主要采用的是PLC和FGD2DCS。电厂烟气脱硫系统通过PLC和FGD2DCS，同时结合电脑键盘来控制烟气脱硫系统各设备的开启和关闭以及对各设备的运行情况进行监控。电厂在设置烟气脱硫系统控制点时，可以结合电厂的实际情况，将其与除灰系统合并在电除尘控制室中，同时将其与电厂DCS系统相连，保证电厂机组的稳定运行。（3）辅助系统集中监控网络。为了满足电厂安装、调试以及初期运行过渡的需要，电厂辅助系统集中监控网络采用的是控制器+交换机+人机接口的方式，同时结合水点、煤点以及灰点位置来安排调试终端。随着科技的不断发展，电厂的监控系统也在朝着全自动方向发展。

二、电厂热工自动化技术的应用分析

1、APS技术应用。APS是机组级顺序控制系统的代名词，在机组启动中，仅需按下一个启动控制键，整个机组就将按照设计的先后顺序、规定的时间和各控制子系统的工作情况，自动启停过程中的相关设备，协调机炉电各系统的控制在少量人工干预甚至完全不用人工干预的情况下，自动地完成整台机组的启停。但由于设备自身的可控性和可用率不满足自动化要求，加上一些工藝和技术上还存在问题，需要深入地分析研究和改进，所以目前燃煤机组实施APS系统还没有普及。

2、单元机组监控系统的物理配置趋向集中布置。过去一个集控室的概念，通常为一台单元机组独用或为二台机组合用，电子室分成若干个小型的电子设备间，分别布置在锅炉汽轮机房或其它主设备附近。其优点是节省了电缆。但随着机组容量的提高、计算机技术的发展和管理水平的深化，近几年集控室的概念扩大，出现了全厂单元机组集中于一个控制室，单元机组的电子设备间集中，现场一般的监视信号大量采用远程I/O柜的配置方式趋势，提高了机组运行管理水平。

3、单元机组监控智能化。单元机组DCS的普及应用，使得机组的监控面貌焕然一新，但是它的监控智能化程度在电力行业却没有多大提高。虽然许多智能化的监视、控制软件在国内化工、冶金行业中都有较好的应用并取得效益，可在我国电力行业直到近几年才开始有所起步。随着技术的进步，火电厂单元机组自动化系统的智能化将是一种趋势，因此未来数年里，实现信息智能化的仪表与软件将会在火电厂得到发展与应用。具体包括：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、智能化报警软件的发展与应用。

4、过程控制优化软件的应用。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亲睐、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，在确保火电厂安全、环保、高效益，和深化信息化技术应用中发挥作用。

5、火电厂机组检修运行维护方式将改变。随着电力市场的竞争，发电企业将趋向集约化经营和管理结构扁平化，为提高经济效益，发电企业在多发电，以提高机组利用小时的同时，将会通过减少生产人员的配备，密切与外包检修企业之间的联系，让专业检修队伍取替本厂检修队伍的方式来提高劳动生产率。因此检修维修工作社会化将是一种趋势。此外DCS的一体化及其向各功能领域渗透，提高电厂整体协调和信息化、自动化水平的同时，也将会使电厂原专业间及专业内的分工重新调整，比如热工与电气二次回路的专业划分打通。为了降低成本，电厂不再保持大批的检修维修人员，因此检修维护方式也将因此而改变，比如让生产厂家和代理公司承担DCS和相关设备的检修工作。

三、提高电厂热工自动化控制技术措施

虽然目前电厂热工自动化技术取得了一定成就，但是仍然存在诸多问题，应当对电厂热工自动化控制技术进行优化和创新，不断提升电厂热工自动化控制技术，推动我国电厂热工自动控制技术的发展。一方面，电厂应当拓展技术资源，对热工自动控制技术的管理不断进行优化。电厂热工自动控制技术是一项综合性较强的技术，电厂应当对人才资源优势进行整合拓展，定期对电厂热工自动化控制员工进行热工自动控制技术培训，不断提高电厂热工自动控制人员的专业技术水平，推动电厂热工自动化控制技术的发展。同时电厂也应当注重热工自动化控制系统的保护逻辑组态的优化，采用质量可靠且技术成熟的热控元件设备，提高电厂热工自动化控制系统的稳定性。另一方面，电厂应当加强热工自动化控制技术的创新实践。随着科技和社会的不断发展，电厂的热工自动化技术应当坚持可持续发展原则，在电力资源合理开发的基础上，不断对热工自动化控制技术进行创新实践，推动热工自动化控制技术的不断发展，保证电厂的正常生产和运营，为电厂带来更大经济效益。

结束语

随着科技的不断发展，目前我国电厂热工自动控制技术在自动装置方面，热工自动化控制组装仪表已发展成为数字仪表，热工自动化控制的设备也在不断进行更新，电厂一些机组专门配备了用来检测和控制的小型计算机和CRT显示器，大幅度提高电厂热工自动化监控水平，同时在局部应用控制方面和热工保护方面也取得了较好成效。电力事业中热工自动化控制系统的广泛应用推动了我国火力发电的发展。

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