电厂热工智能自动化控制过程的先进方法研究

郭峰

摘要：自动化控制技术是当前工业生产中发展最快最为使用的技术之一，因此火电厂热工自动化控制设计制造的相关人员应该充分认识到自身的责任，不断提高自身专业技术水平，进而使我国火电厂热工自动化水平得到高效稳定的提升。

关键词：电厂热工；智能自动化；先进方法；有效措施

引言

自动化控制系统在火电厂热工机组中的有效应用，不但有效实现的远程操控的需要，使操作人员与热工机组接触的概率得到了明显降低，避免对管理者生命财产安全造成损害，同时凭借数字化管理平台，更便于提升热工机组运行的稳定性，使地区电网环境使用更加可靠。故而，在论述火电厂热工自动化控制的应用实践及发展方向期间，必须明确自动化控制系统运行质量影响因素，并提供有效的补偿措施，才能为后续火电厂热工机组的持续运行提供更全面的保障。

1火电厂热工自动化概述

随着社会经济的不断发展，我国对电力的需求量也越来越大，为了保证供电能力能够满足社会的用电需求，各大火电厂都进行了自动化发电工程的建设。根据我国火电厂的实际情况对火电厂的设备加以设计，使得其产热过程中信息能够自动处理，设备可以自动进行监测、控制等，并保证设备的安全性、经济性和实用性，达到在没有操作人员的条件下，各种自动化设备和自动化仪表完全能够对电厂的产热过程进行控制的目的，这一系列过程叫做火电厂的热工自动化。火电厂的热工自动化一方面降低了火电厂操作人员的工作量，改善了操作人员的整体工作环境，降低了火电厂发电的人力成本，提升了单位产电的经济效益；另一方面提升了火电厂产电的可靠性以及产电效率，提升了火电厂生产的安全性。因此火电厂的热工自动化在电力生产中有着举足轻重的作用。

2电厂热工智能自动化控制过程的先进方法

2.1自动化检测应用

基于地方持续供电需求，火电厂热工机组运行必须持续处于稳定且可靠的状态，才能确保地方电网系统能够持续运行，而为避免发电作业期间存在机组事故风险，通常需要在机组设备中设置灵敏的感应元件，并与控制平台有关联的数据传输渠道，才能实时对电力系统运行进行监控，以确保出现异常数据的同时，能够在短时间内锁定故障位置与故障类型，使检修工作实施效率与质量得到提高。

2.2自动化控制应用

自动化控制系统是借由编程系统对区域设备下达远程指令的操作模式。在自动化控制系统应用期间，既能够借助编程数据拟定详细的调控指令，而后借助数据线缆将调控信息传导至设备系统内，经由信息识别软件机组可根据指令进行运转，以便持续满足地方电力供应需要。此种控制模式，有效提升了机组设备调控的可靠性，避免出现传统人工操作波动性的问题，也有效降低了员工与危险设备接触的概率，使员工的生命财产安全得到了更全面的保障；而且借助远程控制指令，为员工设备管理工作也提供了帮助，使得自动化控制系统能够根据设备参数、市场形式、生产要求、质量管控等多方面因素拟定更详细的编程内容，以便系统运行质量能够得到持续保障，并能够伴随设备的不断完善，对控制参数进行调整，避免对机组自动管理水准的稳定性与可靠性造成影响。

2.3自动化保护应用

自动化保护是指在热工机组运行过程中，将感应元件安装至设备系统内，若运行参数一旦超过系统额定要求，则会启动保护装置，避免对机组设备造成伤害。而在自动化系统中有效应用，则能够借助计算机平台更细致的调控保护装置参数，在过载保护期间，更能够通过自动化系统将地方供电压力转移至其他设备，由此避免机组故障对地方电力供应环境造成影响。另外，从热工自动化系统可控性角度出发，我国为确保热工机组运行持续处于稳定性环境，并降低其使用操作风险，在仪表的设置上已经逐渐用数字仪表代替了传统的组装仪表，使得仪表的精准度与灵敏度更高，不宜出现传统仪表常见的故障风险，同时凭借协调控制系统，也便于站在客观的角度观察自動化系统的运行状态，由此通过计算机平台更全面的审核校对各个子系统内设备运行状况，以便为后续火电厂热工机组自动化控制系统的构建奠定更扎实的基础。

3提高自动化技术在火力发电中应用的有效措施

3.1加大投资力度

仪器设备的使用对于工作效率的提高是非常巨大的，举一个例子来说，两个非常大的数字相乘，人工计算可能需要花费很长的时间才能算出来，而且得出的结果还不一定准确，但是如果使用计算机，只需要输入两个相乘的数值就可以马上得出计算结果，而且结果非常准确，从这个例子中就可以明显感觉到科技的力量，邓小平同志也说过，想要经济进步就一定要发展科技，要想提高火力发电厂的产电效率，就必须加大资金的投入力度，企业应该积极引进国外的先进技术和先进设备，相关的工作人员积极学习国外的管理体系等等，虽然成本较高，但是避免了在后面产电过程中可能出现的麻烦。

3.2加强DCS控制系统的应用

3.2.1高配置操作站

系统操作站中，通过使用网络信息技术等先进技术和工业 PC 机配置，能够在局域型的控制系统下完成一系列监视操作，同时可以开展组态编程工作。此外，在配置上使用了高级 CPU 芯片，在硬盘上有高达80 GB 的容量，对应内存也达到了 256 MB。

3.2.2主控单元 FM801

在系统配置上使用 Pentium 级别的工控机，这种软件能够最大程度地提升系统处理信息的能力，同时能进一步提高网络通信的能力。发电系统中，可以利用主控单元对 I/O 点数据和信息进行处理。发电站中需要配置现场控制站，要有至少两个互为冗余的主控单元。主控单元主要由机壳、CPU 和电源模块等构成。主控单元中含有前面板，作为系统运行中指示状态的灯。也就是说，系统运行的状态能够通过面板指示灯直接反映。

3.2.3DCS 系统组态软件

在锅炉发电系统中使用 DCS 系统组态软件，组态软件运行在工程师站上，操作系统使用的应用软件是服务器和控制器。服务器算法软件被应用在服务器上，用来承担负荷率组态。控制器算法软件使用在硬件配置和数据库定义上，在多种算法语言上编写控制方案，同时具有多种形式的控制组态，如顺序流程图、梯形图等。在发电系统中使用功能块图的组态方式，能够辅助电器设备对回路过程，同时协助仪表进行报警处理。系统中含有很多计算环节，使用功能块图的方式也能够进行相关运算。

3.2.4锅炉汽包水位控制算法

发电系统中，需要了解汽包液位、蒸汽流量以及给水量信号，从而实现三冲量的控制和收集。在合理运算后能够实现互相作用，以对控制锅炉给水阀。实时监控蒸汽流量能够控制蒸汽流量，避免蒸汽流量对汽包液位造成干扰，最大程度避免假象液位的出现，从而避免控制系统产生误动行为。通过控制锅炉给水量，能够将给水量转变为负变量。结合串级控制系统，副回路由于具有快速特点，能够排除外界带来的干扰，从而降低给水压力导致的水流量，使汽包液位产生对应的作用。在很多大型锅炉发电系统中，使用控制给水信号的方法十分常见，能够实现对汽包的水位控制和调节。此外，使用给水信号和控制蒸汽流量的方法，很大程度上可以避免出现“假液位”和干扰现象。

结束语

居民用电的很大一部分都是火力发电，一旦火力发电厂出现故障或者供电不足就会对居民的生活造成很大的影响，自动化技术在满足人们的供电需求方面发挥着越来越重要的作用，因此，我国的科技人员必须加强对DCS控制系统的研发，并且企业要做好一定的安全保障，进一步提高火力发电的效率。

参考文献

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[2]韦盛.解析热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].通讯世界，2017（10）：137-138.

[3]甘雷尚.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].企业技术开发，2016，35（8）：61.

（作者单位：青海发投碱业有限公司）