探讨火电厂热工自动化及控制

张继刚

摘要：火电厂热工自动化有着重要的意义，需要了解其自动化控制的应用特征，并研究其应用管理策略。

关键词：火电厂；热工自动化；控制

中图分类号：TM6 文献标识码： A

前言

随着城市化进程的推进，人们对电力资源的需求量也在逐渐的增加，这就给我国电力行业的发展带来了一定的压力，火力发电作为当代我国电力生产的主要形式之一，热工自动化及控制在其中有着十分重要的意义。火电厂热工自动化应用水平、控制方式以及管理模式都在相应发生变化，火电厂热工自动化的应用大大提高了火力发电机组的经济性，进一步为机组设备的安全提供了保障，在改善劳动条件的同时，减少了工人的劳动强度。

一、火电厂热工自动化的意义

满足现代电网管理的需要。随着社会的不断发展，人们对电网控制的要求也在组建的提高，而要想使得电网控制系统的功能得到明显的提升，我们就要对发电单元机组的自动化水平进行严格的要求。发电机组在使用的过程中，技术人员可以通过自动化系统来对其机组的运行情况进行全面的了解，从而采用相关的技术措施，来使其工作效率可以到达预期的要求，使其能量效果消耗量控制在一个额定的范围内，使得火电厂的经济效益得到有效的增加。

二、火电厂热工自动化的发展现状

我国火电厂应用计算机大致可分为两个阶段，一为计算机监视系统（DAS）；二为计算机监控系统，即采用以微机为基础的分散控制系统（DCS）。前者只有数据采集与处理功能，但起到“铺路开道”的作用；后者兼有控制功能，正在使计算机应用向纵深发展，对提高电厂的自动化水平起着决定性的作用。在过去的十几年间，DCS在我国大型火电厂应用取得了巨大发展，在我国的大型火电机组上已全面推广应用，同时中小型电站也得到了推广应用。他的功能覆盖已从数据采集系统（DAS）、协调控制系统（CCS）两大功能扩大到包括炉膛安全监控系统（BMS）、顺序控制系统（SCS）等。现在我国的300MW以下的火电机组中，大部分的火电机组都是采用以计算机分散控制系统（DCS）为核心的自动化控制系统。

根据我国的能源规划发展，300MW以下的火电机组中，纯粹发电不供热的机组已基本上不存在。现存中小型火电机组多数为热电联产的工业自备电站，即对工厂供应生产用汽的同时提供电力供应。同时存在很少一一些还是传统常规的模拟仪表以及一些老式的控制装置，例如MZ-III、DDZ-II、TF-900作为控制系统的老电厂。这些装置由于年数比较久远，存在的故障也是比较多的，自动投入率方面比较低，在日常运行的时候经常会造成仪表的准确性差，在进行保护工作的时候，准确率低，针对于这些状况，这些火电厂采取了相应措施，希望运用了这些措施，可以使发电机组性能更加完善，更加有效。比如嘉阳电厂准备新上的脱硫脱硝改造项目，就是在保留原有老式控制装置的基础上，在原控制室新增独立于原老式机炉控制装置的一套DCS系统用于脱硫脱硝系统已达到新旧兼顾的目的。

三、火电厂热工自动化应用

近几年来，火电厂热工自动化技术得到了高速的发展，在热工自动化技术中，DCS作为核心技术，更是广泛应用到我国的电力企业中。自动化技术作为我国发展最快、最具有生命力的技术，火电厂热工自动化技术人员在不断的提高技术水平和经验知识的过程中，使之广泛的应用到系统中，为我国火电厂热工自动化水平提供了很多宝贵的经验。

1、电气控制中纳入DCS

DCS即分散控制系统，目前已经广泛应用到火电厂中，这种系统的应用，在很大程度上提高了控制汽轮机和锅炉的水平。如果在新技术之上，仍然利用传统的控制方式来进行单元机组的控制，在控制盘台上大量设置模拟仪表光字牌和开关按钮，就会导致汽轮机和锅炉的DCS控制不能与室内控制相互协调，将会给火电厂热工自动化技术的发展带来严重的阻碍。将DCS纳入到电气控制的范围内，主要由高压启动变压器、低压厂用工作变压器、发电机变压器线路组等信号控制和测量组成，主要作用于火电厂的主厂房内和发电机系统的厂用电系统。在保安电源系统、不停电电源系统以及直流系统中纳入DCS技术，对其进行监测和控制，特别是在自动准同期和厂用电快速切换以及发电机励磁系统等都要考虑纳入DCS。发达国家已经将DCS广泛的纳入到电气控制中，并取得了良好的效果，在我国，DCS纳入到电气控制中的实例也取得了丰富的经验。

2、FCS的广泛应用

目前我国火电厂热工自动化控制系统主要以DCS为的应用为主，自动化控制中一些局部故障在DCS的纳入后，对整个系统的影响相对较小，在各种软件技术和硬件技术的成熟发展过程中，自动化控制系统的可靠性也越来越高。DCS的优点很明显，但是它也有不足之处，由于DCS还不能达到上位机系统对现场仪表的信息要求，导致设备控制的过程中视野受到局限，也影响到上位机系统功能的正常发挥，这就需要在现场仪表和上位机上进行数字通信，于是FCS得到了专业人士的青睐，在系统中得以广泛应用。

3、智能控制应用不断增加

火电厂热工控制理论的发展大约经历了五十年，在这期间研究人员通过总结，不断掌握了经典控制理论、现代控制理论以及现代智能控制理论。随着计算机技术的高速发展和广泛运用，控制技术手段进一步更新和完善，带动了智能控制的发展。智能控制在自动化控制中属于新型控制方法，在其应用过程中已经基本上解决了诸如大时滞、非线性以及无精确数学模型对象等的控制问题，热工自动化在今后的发展中将逐渐增加智能控制的应用。

四、热工自动化系统控制管理策略

1、拓展技术资源.

优化自动化技术管理开发电厂热工自动化控制系统，综合技能性较强。充分整合拓展人才资源优势.加强热工自动化技术培训。提高热控管理人员的综合技能素质.是现代电力企业热工自动化控制的管理需要。此外。采用技术成熟、质量可靠的热控元件设备，优化保护逻辑组态.对维护热工自动化系统的安全可靠性具有重要意义。

2、创新技术实践.确保自动化控制高效运行

随着现代市场经济的高速运行.火电厂热工自动化控制管理.必须坚持可持续发展的原则，坚持与时俱进，科技创新。实现科学优化和技术更新.立足于电力资源的合理开发基础上.落实技术实践措施。确保电厂热工自动化控制监管系统的高效运行。推动电力企业电力能源的正常生产和运营。

总之，火电厂热工自动化控制是现代电力企业开发与管理的重要方式，在当前国际形势下，随着各种新技术、新材料和新工艺的不断应用，科学优化热工自动化控制管理技术已成为促进当前电力能源生产运营的重要保障。

结束语

在我国火电行业发展的过程中，热工自动化控制技术有着十分重要的作用，随着科学技术的迅猛发展，我国机组容量得到了快速的提高，在不断的实践与总结中，我国火电厂热工自动化技术在逐渐更新和完善着。我们要采用相应的防护措施，来保障火电厂发电机组热工自动化系统的正常运行。

参考文献

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