电厂热工自动化的现状与发展趋势分析

李树耀

摘 要：本文从电厂热工自动化技术的概念入手，分析了当前电厂热工自动化技术的现状，探讨了电厂热工自动化的发展趋势，以达到保证火电组安全经济运行，促进电厂热工自动化技术的发展和进一步广泛应用，推动国家电力事业快速发展的目的。

关键词：电厂热工；自动化；现状；发展趋势

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.129

0 引言

近年来，科学技术的迅速发展带动了各个行业的进步，我国积极实施电厂热工自动化的技术改革，使电厂热工自动化技术在专业理论知识和硬件设施方面，都取得了长足的进步。尤其是信息技术系统在电厂热工自动化中的应用，使得电厂热工自动化的专业技术水平以及相关管理水平都得到了提高，不断推动着电厂热工自动化的发展。接下来我们将着重探讨电厂热工自动化的现状与发展趋势。

1 电厂热工自动化的基本概况

在科学技术不断发展的今天，伴随着我国工业企业不断增加的电量需求，改造自动装置中小容量、小机组的大容量整机组显得极为迫切。在国家的积极努力和科学技术的不断应用下，我国发电机组的自动化水平得到了切实提高。电厂热工自动化是指主机、辅助设备、公用系统等的自动化。包括自动检测（测量与显示）、自动调节（模拟量控制）、顺序控制（开关量控制）、自动保护和综合自动化技术五个基本内容。

2 电厂热工自动化的现状

2.1 分散控制系统（DCS）的现状

20世纪70年代左右，DCS系统在国外栢率先研制和使用，20世纪80年代，中国引进此项技术，并在火电厂应用此项系统，大大提高了火电厂自动化水平。DCS系统在中国应用取得较大成功的原因在于：一是DCS的应用加强了对机组的有效监视和控制，极大缩短了发电机组的安装调试时间，对整机启动调试作用同样巨大，为发电组的安全、稳定、经济运行做出了很大贡献；二是DCS系统独特的CRT/键盘操作方式已被行和操作人员熟悉，摆脱了对常规仪表和控制设备的依赖；三是对电厂输煤、除灰等辅助生产系统应用可编程控制器，使顺序控制得以实现；其次是国内加大投入，研发DCS系统，使DCS的造价得以降低。

虽然现阶段，DCS系统在我国已得到了广泛应用，在改造方面也取得了一定成绩，但相较于国外，还是处于劣势，突出体现在系统运行的可靠性、以及维护工作量的需求等方面。在成本造价方面，我国虽占优势，但自动化水平低，维护工作量大。

我国机组的发展现状（以自动调节系统为例）可归纳为两点：一是均采用进口设备厂商提供的知名设备，主要是机组、配套仪表设备、DCS系统、编制软件。国外DCS系统的高技术水平、较长的发展时间和完善的系统，可靠的控制仪表的运行，合理的各种参数的设置都是考虑的关键。二是技术引进和改造相结合，体现为国产机组、进口仪表及设备、进口DCS系统，国内编制DCS程序。在编写程序时，选择专业资质较高的国内人员，但是编写DCS系统不可避免的会相对的出现不精确的地方。一些不可预见的问题也会在以后的调试和运行过程中出现。

2.2 电厂热工测量技术现状

（1）温度测量。水银包和金属膜等拥有极强的热敏软件在电厂的热工测量系统的温度传感设备的采用中只占很小的一部分，大部分还是在变送器和二次仪表中直接应用热电偶热电阻，DDZ-2型号的温度传感器即使是在125MW以下的机组中，其正常的使用和运行也能得到保持。对于300MW的机组来说，热电阻信号都不能直接进入到电子室中，此时，为使电阻信号能够进入电子室，就要通过分散管理系统的专门转化器进行转换。对于热电偶联系的冷端补偿，补偿措施可根据不同的形式来作出。

（2）流量测量。在电厂工作中，利用差压的原理测量流量是最常用的方法，采用齿轮或者涡轮进行精确的测量很少使用，一般是运用公式来进行计算大机器组合的流量测量工作。

3 电厂热工自动化技术的发展趋势

3.1 现场控制系统的开放的实现

分散控制系统（DCS）和PLC发展是现场控制系统（FCS）出现的基础，现场控制系统在具备分散控制系统和PLC基本特点的基础上实现了革新。由于现场控制系统具有节约电缆、减少资源浪费、降低成本、控制现场、提高信号传输准确度的优点，因此和分散控制系统以及PLC相比，具有很高的经济效益。同时现场控制系统可以加强与商家间的合作，不使用控制柜从而减少占地面积、简化系统，因此，现场控制系统的应用可以提高社会效益，符合时代发展的趋势。

3.2 自动化的实现

实现电厂自动化的关键在于将电厂的人力、物力、财力整合在一起，优化组合电厂资源，实现电厂管理控制一体化，争取最大效益的实现。

电厂子自动化的实现首先要做好设备安装完成后的全面调试和记录工作，重要的是将重要的硬件设备的跟踪记录工作做好。要提高电厂热工自动化系统维护工作人员的安全运行意识，实事求是的记录，以确保系统安全运行。其次完成优质系统的建设，在系统构建与设计过程中，要使用优质元件，用先进成熟的技术实现确保热控系统可靠性的实现。最后为了实现电厂热工自动化，要注意在设计系统时，全面考虑设计过程，采用冗余的观念，结合电厂的未来发展前景，才能使电厂热工自动化更好的实现。

3.3 高性能的实现

电厂热工自动化自从引进中国，国家便在这项系统上投入了很多的人力、财力、物力，电厂热工自动化也取得了较快的发展。现在，电厂热工自动化软件已经涵盖了很多功能，它的出现和发展是时代的要求，使得电厂的经济效益大大提高，解放了人力和物力。但是，电厂热工自动化仍然有很大的发展空间，为了适应未来的发展要求，其必须实现高性能，为了更加安全经济的电厂运行做贡献。

4 结语

电场热工自动化技术的应用，使电厂的投资成本降低，使电厂控制拥有了更准确的方法，使电厂的发展速度大大加快。电厂热工自动化在电厂中优势明显，发展条件良好，能够使电厂的综合运行能力提高，并能适应电厂运行的需求，在不断改进的基础上，使热工自动化技术在未来电厂运营中的应用更加规范，确保电厂的经济效益和社会效益双丰收。

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（11）.

[2]高东峰.电厂热工自动化的现状与发展趋势分析[J].中国高新技术企业，2015（01）.endprint