电厂热工自动化发展现状及趋势探讨

戴进

【摘 要】电厂热工自动化已成为火电厂未来基本的发展趋势。随着现代信息技术不断进步，自动化与我国电力发展之间的联系日益紧密，并已成为我国火电厂生产能力的主要推动力量。本文将从电厂热工自动化发展的现状进行分析，讨论未来电厂热工自动化的基本发展趋势，旨在为未来电厂热工自动化发展提供发展方向。

【关键词】电厂热工自动化；发展现状；探讨

随着我国社会经济的快速发展，电力事业的进步，电厂热工自动化水平不断提高，电厂热工自动化技术在电力系统和经济运行中的作用越来越重要。目前，我国已经加快了技术革新，电厂热工自动化已经取得了很大的发展。同时，作为一项现代科技，电厂热工自动化有着广阔的发展前景。在现有基础上，还需要我们不断加强改革和创新，创新设计理念和思路，借鉴国外的先进经验，努力开发国内电厂真正需要的热工自动化技术。

1 我国电厂热工自动化发展现状

我国电厂热工自动化事业从20世纪中叶起步，在随后的几十年发展过程中，我国实现了电厂热工由人工操作到现智能化、自动化的转变，可以说我国电厂热工自动化已经取得了显著成就。但目前，我国电厂热工自动化水平和西方发达国家比依然有很大的差距。

现阶段国内的电厂热工机组主要采用DCS控制系统，由系统进行操作，热工自动化基本成型。国内DCS系统价格相对较低，但后期系统运行、维护成本都较高，严重制约了该系统的进一步推广。同时，国产DCS系统在程序运行、程序编制存在一定缺陷，设备之间的匹配、系统之间的搭建都不够合理，国产DCS系统的弊端十分明显。

国内电厂机组虽然都采用DCS控制系统，但由于国内外DCS系统存在的差距，导致我国电厂热工自动化出现以下两种情况。一是由于国外的自动调节系统十分成熟，并且各种仪表与机组的稳定性能好、参数设置符合我国电厂热工自动化需求、设备运行起来十分完善，导致我国电厂机组、DCS系统及相关编制软件都从国外进口。二是国产机组、进口仪表设备、DCS系统与国内DCS运行程序的组合。虽然我国自主研制的DCS系统中存在一些问题，但由于价格低廉，但依旧有部分电厂采用国内自主编制的DCS运行程序，用来降低整个生产成本。这些企业往往相关设备与自动化系统依靠进口，但运行程序采用国产品牌。

电厂热工自动化是一项集智能生产、智能系统运行为一体的现代系统科技。虽然我国电厂热工自动化技术有诸多不足，但总体来说，我国电厂热工自动化技术发展前景更加广阔。在未来，随着科技的发展，我国电厂热工自动化技术必然会迎来新的发展机遇，实现技术、编程、设计思想上的突破，实现自身跨越式发展。

2 我国电厂热工自动化未来发展趋势

2.1 全厂辅控系统走向集中监控

通常情况下，一个火电厂的辅助车间在10个左右。在传统生产中，国内通常是利用PLC与上位机构成系统运行网络，在各车间控制室内进行单独控制，这一方法虽然保证了控制的及时性、准确性，但却造成了人力资源浪费，增加企业运行成本。随着DCS技术与网络通讯能力不断提高，各个辅助车间的控制系统已逐步走向集中，组合成一个辅控网（简称BOP即Balance OfPlant的缩写），通过将相互独立各个外围辅助系统进行联系、再利用计算机网络技术进行集成，实现整个车间的整体运行控制，该系统与企业系统联网之后，也可实现在全厂IT系统上进行监控，降低监控系统对监控人员数量的需求。

我国一些企业已经开始了这方面的尝试，例如，华能铜川电厂已经开始将输煤、水处理、脱硫系统、除灰除渣作为一个整体网络在控制室进行集中控制。达到减员的目的。

2.2 新技术将得到进一步应用

2.2.1 无线测量技术应用

无线测量技术可以对系统整体运行情况进行有效的监视与控制，该技术能够获取更多地关键工艺信息，为技术管理、信息收集提供真实、准确的数据；在整合DCS系统中，该技术可以节省大量安装成本，在解决成本的同时进一步提高企业自动化技术水平；在污水区域、煤计量和供油、酸碱的测量、供热等方面，无线测量技術均可实现远程监控。

2.2.2 APS技术的应用

APS技术通过改变机组运行顺序来实现对电厂机组启停的控制，在应用APS技术之后，操作人员只需按一下启动键就能使机组按设计好的顺序、状态等基本设定运行，有效降低生产过程中人力资源的投入。该技术由于生产工艺与技术水平中存在不足，导致APS技术不能在短时间内应用于实际工作中，但APS技术的产生与应用，为电厂热工自动化运行打下了良好基础。

2.3 电气控制开始纳入DCS

火力发电厂生产过程中，电气自动化与热工系统自动化水平反映整个火电厂运行管理水平。随着DCS系统被火电厂采用后，火电厂各项生产指标都大幅提升。但是大多数电厂中电气自动化仍然作为单独的一部分独立运行，严重制约了火电厂自动化的发展。目前，部分电厂正在尝试将电气控制纳入DCS系统运行范围，用于控制发电机系统与工厂用电系统，它主要由高压启动/备用变压器、发电机变压器线路组、低压厂用工作变压器、高压厂用工作变压器、低压厂用工用变压器等部分组成。今后，尤其在自动准同期、发电机励磁系统、厂用电快速切换等方面都会考虑DCS的纳入。

2.4 SIS系统的应用发展

SIS系统是实现其他基本系统运行部门与电厂总管理信息系统之间进行数据交换、信息共享的媒介，该系统的功能包括采集、监视工厂数据、分析厂级性能等。在国家明确调度方式并且相关应用软件技术已经成熟的前提下，可以设置负荷调度实现功能的分配。自从国家电力公司电力规划总院提出这一概念和规划后，至今估计有200家多电厂建立了SIS系统，可谓发展相当迅速。

但是自SIS系统投入使用以来，其所发挥的功能十分有限，只局限于收集数据、储存信息、打印报表等浅层次工作，SIS系统的真正功能得不到有效发挥。设计方面的问题还不是造成这些现象的主要原因，在生产过程中，多数生产厂家并没有完全掌握该系统的后台程序及运算算法，导致该系统在生产过程中频发出现问题；同时部分电厂存在现场生产与实际生产系统、设备运行能力相脱节的现象，因此现阶段SIS代理商只能利用网络技术、按照SIS基本架构边进行摸索。但总体来说，SIS系统的建设符合技术发展的需要和中国电力市场发展的趋势，能为发电厂尤其是大型的现代化发电厂带来更多经济效益。

3 结束语

热工自动化发展代表了未来火电厂的基本发展趋势，其自动化技术同样成为我国发展势头最快、生命力最旺盛的生产力之一，同时国际上很多国家都在相关技术上投入大量资金，以此确保其可在激烈的竞争中占有一席之地。对于我国电厂热工自动化技术人员而言，要不断提升自己综合素质，加强国内外相关知识的交流，克服火电厂专业之间的偏见，互相学习借鉴，以推动我国火电厂自动化的发展。

【参考文献】

[1]薛霞.电厂热工自动化技术现状与发展趋势分析[J].产业与科技论坛，2012（22）：126-130.

[2]苏玉玲，徐亚品.电厂热工自动化技术的现状及发展[J].百科论坛，2013（8）：28-44.

[3]贾勇.电厂热工自动化发展现状及趋势探讨[J].科技创业家：电力与能源，2014（4）：125-126.

[4]张泽文.分析电力行业热工自动化技术[J].科技与企业，2013（19）：42-45.

[5]李行，李益.电厂热工自动化技术应用现状及研究展望[J].产业与科技论坛，2014（13）：119-122.

[责任编辑：薛俊歌]