谈自动化技术在热源厂中的应用

张 健

(太原市热力公司，山西 太原 030023)

0 引言

热源厂使用的是4台循环流化床锅炉，配套的设施有链斗除渣机，新增除尘脱硫脱硝系统，煤筒仓存煤监测，栈桥输煤系统，12台锅炉给煤机输送等设备，自动化技术在整个热源厂中的运用十分广泛。小到一个温度点的监测，大到执行器的动作，输煤过程的完成都离不开自动化技术。

1 自动化技术的概述

随着国家经济的快速发展，自动化科学技术也越来越普及到了我们生活的方方面面，在现代化的集中供热热源厂中也是应用十分广泛，从锅炉流量、压力、温度的监测到无人操作的执行器，全部都是自动化的，大大的节省了人力的同时也提高了工作效率。

近几年，随着国家环境形势的愈发紧迫，自动化科学技术也更多地运用到了烟气监测中，与此同时也使我们的空气环境变得更加的美好了。

自动化是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)，在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标。

2 自动化技术的具体应用

在太原市热力公司热源厂锅炉本体上遍布了很多的压力测点、流量测点、温度测点、空气含氧量测点以及各种风门测点，这些测点通过压力变送器、流量变送器、热电偶、氧化锆氧量分析仪以及执行器把数据通过DCS系统呈现在操作站的操作员面前，操作员可通过直观数据观察判断锅炉的实时运行情况。热源厂中的除尘系统、输煤系统、链斗除渣系统、煤筒仓监测系统等很多方面也是离不开自动化技术的。

DCS是Distributed Control System的大写英文缩写字母，英文直译为“分散控制系统”，也就是人们习惯理解而称谓的“集散控制系统”。集散控制系统的主要特征是它的集中管理和分散控制。操作员通过主控室的操作站调节热源厂内循环泵的转速来改变出水压力、回水压力、出水流量以及回水流量，通过调节风门执行器的开度来改变风压、风量以协助锅炉达到最佳燃烧效果。

操作站包括主机、显示器、键盘、打印设备等，也就是我们俗称的电脑，只不过电脑里加装了工业用途的DCS操作软件，它显示并记录了来自各控制单元的过程数据，是人与生产过程的操作接口。通过操作站，我们实现了信息处理、实时监控和生产过程的集中化。

2.1 自动化技术在锅炉本体上的应用

在锅炉控制系统中，燃烧控制是控制的难点，也是重中之重。在燃烧过程中，任何一个物理参数(如温度、压力、流量、液位)的改变都会影响到其他物理参数的改变。如燃料量的改变，不仅会影响到锅炉流量的变化，也会影响到锅炉温度的变化，以及影响到锅炉压力的变化。此时，通过DCS控制系统，可快速、直观的了解到实时运行参数，主控室的操作人员可快速调整锅炉各项运行数据以使锅炉更加稳定的运行。可见，自动化科学技术在锅炉本体领域中的应用是十分重要的。

2.2 自动化技术在除尘系统中的应用

燃料在锅炉中充分燃烧之后所产生的尾气通过除尘系统后会排放到空气大气中。近些年来，随着网络上“温室效应”“雾霾”等新名词的诞生，空气环境变成了我们必须面对的严重问题，自然而然，热源厂也就变成了环境管理的重中之重。因此，热源厂近些年来为响应国家环保部的号召，增添了新的除尘系统，那么自动化技术也就更多的渗透到了其中。通过除尘PLC控制系统的应用，氮氧化物、硫化物的排放达到了环保要求，环保部门实时的监控了各项排放物的数据指标。热源厂的空气排放变成了清洁排放。

PLC是可编程逻辑控制器(Programme Logic Controller)的简称，它是以嵌入式CPU为核心，配以输入、输出等模块，根据输入信号的状态，按照控制要求进行处理判断，产生控制输出的程序，主要用于顺序控制。

2.3 自动化技术在输煤、除渣系统中的应用

在热源厂输煤系统和除渣系统中，同样运用了自动化技术中的PLC系统。输煤皮带通过给煤机设定的给煤参数，会自动传输煤量，如若发生给煤机输煤皮带堵煤，给煤机就地控制柜就会发出堵煤报警，同时会将报警传到主控室操作站屏幕上以供操作员及时发现、处理，输煤系统中PLC程序设定给煤机也会随着堵煤报警产生而停止，进而一系列的输煤动作停止，闸板门关闭，这样就安全的保护了锅炉炉膛本体，以防止锅炉炉内结焦。

热源厂除渣系统也是类似，在除渣电机的轴端有一个接近开关，接近开关接收来自于固定在电机轴上的铁杆旋转发出的脉冲信号，电机轴每转一圈时，就会给接近开关一个脉冲信号，当接近开关监测不到此脉冲信号时，就会给主控室发出断链报警，从而PLC系统会联锁除渣电机，使除渣电机停止工作，进而保护了电机，也及时地反映了现场状况。

2.4 自动化技术在煤筒仓的应用

在该厂，煤筒仓贮存有大量的煤，这就会产生很多危险因素。例如：贮存的煤大量长期存放，会使煤堆的温度升高，煤的氧化速度随着温度升高而加速。当温度达到煤的燃点时，煤就会发生自燃。这样，当温度、可燃气体浓度达到一定数值后，煤筒仓内的煤极易发生自燃甚至爆炸。因此，为防止事故的发生，煤筒仓内必须对储煤温度、可燃气体浓度及烟雾参数进行监测。煤筒仓监测系统包含有烟(粉)尘浓度监测系统和可燃气体探测系统。烟(粉)尘浓度监测是在煤筒仓内安装有烟尘浓度监测器，该仪器是通过连续监测、检测煤筒仓内烟气、粉尘的浓度来实时反馈预警的。可燃性气体探测器是探测煤筒仓内一氧化碳、甲烷含量的一种仪器，当一氧化碳或甲烷含量超标时，探测器会及时地将信号进行AD转换并发送给模块柜，模块柜又会将此信号传送到栈桥操作室的操作电脑上并发出报警。这样，就实时、安全的保护了煤筒仓内的存煤，避免了火灾及危险性爆炸。

3 结语

可见，随着自动化科学技术的普及与发展，自动化技术渗透到了我们生活的点点滴滴之中，热源厂中的方方面面也越来越离不开自动化技术。自动化技术给热源厂节省了大量的人力、物力、财力的同时，也给我们的工作带来了很大的方便，为我们的城市净化做出了巨大贡献。

[1] 戴先中,赵光宙.自动化学科概论[M].北京：高等教育出版社，2006(2008重印).

[2] 周泽魁.控制仪表与计算机控制装置[M].北京：化学工业出版社，2002.