火电厂热工自动化控制的应用实践及发展方向

牛志龙

[摘    要]随着当前我国科学技术水平不断的创新发展，在人们的生活和生产工作中对于火电厂供电提出了更高的要求。当前火电厂运行中热工自动化控制系统的应用时间比较晚，因此在很多应用的细节方面还存在一些问题，这些问题需要不断的改善，从而加强火电厂自动化技术的研究和分析，通过不断创新满足火电厂发展运行的要求。在具体的热工自动化应用过程中存在的问题主要有锅炉压力变化较大、整个自动化技术的可靠性不高、自平衡能力较差等。为了提升热工自动化的整体运行水平，确保整个火电厂的安全稳定，就需要对火电厂热工自动化控制的实际应用以及未来的发展方向进行全面的研究和分析，实现我国电力行业的稳步发展。

[关键词]火电厂;热工自动化;控制应用;发展方向

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（21）04–0–03

Application and Development Direction of Thermal Automation

Control in Thermal Power Plant

Niu Zhi-long

[Abstract]With the continuous innovation and development of science and technology in China， higher requirements have been put forward for power supply in thermal power plants in people's life and production work. At present， the application time of thermal automation control system in thermal power plant operation is relatively late， so there are still some problems in many application details， which need to be improved continuously. In order to strengthen the research and analysis of thermal power plant automation technology， through continuous innovation to meet the requirements of thermal power plant development and operation. The main problems in the application process of thermal automation are the large change of boiler pressure， the low reliability of the whole automation technology and the poor self-balancing ability. In order to improve the overall operation level of thermal automation effectively and ensure the safety and stability of the whole thermal power plant， it is necessary to study and analyze the practical application of thermal automation control and the future development direction of thermal power plant to realize the steady development of power industry in China.

[Keywords]thermal power plant; thermal automation; control application; development direction

当前我国社会经济的发展过程中，对于电力能源使用需求的增加给火电厂运行带来了很大的压力，各地区对于火电厂的技术资金和人员投入都在不断增加。同时，对于先进的电气生产设备系统也在创新改进，这样能够保证电力生产的工作效率和质量，为后续电力能源的使用提供良好的帮助。另外，火电厂的电力资源在生产运行过程中还要结合热工自动化技术的优势，对热工设备生产工作进行全面的管控，促进设备在工作期间的工作水平，避免异常和故障问题的发生，同时还要对运行中的问题进行及时解决，防止给热工设备造成损害，影响到整个发电系统的使用。确保我国火电厂运行发展的稳定与安全。

1 火电厂热工自动化控制概述

1.1 火电厂热工自动化控制内涵

我國火电厂运行过程中热工自动化是指在没有任何工作人员参与下，通过自动化控制原理以及计算机管理体系和相关的控制装置对整个火电厂的机械设备零件进行控制，从而保证整个系统运行的安全和稳定。火电厂热工自动化系统中会涉及到一些主机自动化以及辅助设备自动化等方面。这些模块都是由自动控制、测量、信息采集、处理、保护系统等不同的自动化模块组成。通过火电厂的热工自动化系统能够调节生产过程中设备的各项参数，合理控制设备的运行顺序，保证整个系统的安全检测和应用。因此，可以看出，通过热工自动化技术可以加强火电厂运行设备的安全和可靠，同时提高整个系统的运行效率，降低工程的运行成本，保证设备的使用安全。

1.2 火电厂热工自动化中自动控制理论及基本应用

火电厂热工自动化控制是在火电厂运行中使用热工设备进行发电，生产期间通过对全过程的测量数据等相关参数的管理，保证整体设备运行符合规范要求。但是这种常见的热工参数管理过多的依赖于技术人员，这会增加整个火电厂运行的成本。而且人工在进行参数管理的过程中由于一些人为因素也会造成检测不及时和误检的情况发生，从而引发严重的生产质量问题。因此，通过热工自动化技术的构建可以实现对整个系统的自动化管理，特别是做到设备的自动检测、自动控制、自动报警、自动保护等工作，这对于后续发电生产工作会产生很大的影响。在整个热工自动化控制系统过程中会使用到自动化仪表、自动化装置，这样能够提高火电厂的运行自动化水平。

另外，发电机组在生产的过程中其生产效率也得到了很大的提升，同时节约了人力资源。如果火电厂热工设备在运行使用的过程中出现了相应的问题，自动化系统可以通过报警装置及时发出警报，这样能够提醒工作人员及时赶到故障现场，进行相关参数的调节以及故障的排除，避免后续问题的严重化。自动化控制系统的应用对于整个火电厂电力生产工作的开展具有非常重要的意义，需要火电厂在今后的生产过程中不断地加强对热工自动化技术的研究，保证整个自动化优势的发挥，实现火电厂生产工作的顺利进行。

2 热工自动化技术的故障及应对措施

在火电厂热工自动化技术应用的过程中，热工设备也会出现相应的故障问题，这些问题会影响到整个系统的运行安全和稳，其中包括电缆故障造成的误动问题处理。为了避免一个设备机柜中安装多个设备和组件，防止组件和设备之间相互的干扰，造成整个系统运行的紊乱和故障问题的发生。同时，在线路安装及后期维护时还要保证线路正常的使用线路进行简单有序的设置，避免线路交叉造成的线路故障问题，定期地对电源进行检查。如果电压输出量过高或过低，都需要及时更换电源模件。除此之外，热工仪表的参数故障问题。热工仪表在工作时参数曲线会在一定的合理范围之内出现浮动，但不能超过相应的限制，否则就会导致整个工作系统出现异常的情况。如果异常问题发生工作人员要及时地进行检查分析，对设备故障进行排查。通过相关参数的研究，确定最终的故障位置以及采取的故障维修方法，将不良的影响控制到最低。

3 火电厂热工自动化的应用实践

3.1 优化热控制系统

在火电厂热工自动化技术应用的过程中需要加强对热控系统的优化，①优化汽轮机监视仪表系统能够提高整个设备运行的可靠性，通过全面的研究和调查分析对汽轮机监视仪表进行优化之后，能够避免各种故障问题的发生。②增强抗干扰能力和接地的效果。目前我国火电厂热工自动化技术应用过程中会受到很多外界因素的影响，为了控制这些不良因素造成的干扰问题，就需要加强控制系统的抗干扰能力和接地可靠性，保证整个热工控制系统的安全和稳定。防止控制系统数据误差以及运行不稳定的情况发生，给整个热工自动化技术的应用带来不良的影响。③优化热控系统的逻辑性，热控系统与控制设备在运行过程中电磁强度比较大，所以既会受到外部环境的影响也会由于自身运行导致异常情况的发生，引起信号错误的不良情况。一但出现错误测量信号，将会给整个系统的运行和数据的传递带来危害。

3.2 系统经济运行优化

在对火电厂热工自动化控制系统应用之前要做好相应的软件测试和评价，保证整个软件应用过程中的合理性。通过选用各种不同的控制系统，确保热工系统的工作效率。同时实现节能减排的效果，在火力发电厂中，提高对电煤脱硫速度以及电煤脱硫质量，能够保证自动化系统对脱硫吸收部分的合理控制，避免对环境造成不良的影响。另外，还要不断提高整个机械设备运行的安全性，发挥热工自动化控制系统的节能减排效果。

3.3 安全指标优化

在火力发电厂热工自动化系统应用的过程中，还要保证整个火电厂的运行平稳，考虑到火电厂在日后使用过程中的节能问题。如果平时工作发生异常情况会导致设备故障引起停工将会造成大量资源的损耗，再次开启时还会消耗很多的能源。因此，导致火力发电厂节能减排效果受到严重的影响。在进行火力发电厂运行时，要最大限度地降低发电机械设备出现故障的概率，合理的减少因非正常原因造成的停工问题。另外，还需要对各种机械设备和工作区域进行检查，防止安全事故的发生。除此之外，还需要结合智能化的自动监控系统彻底的改变人工操作的传统模式，降低自动检测的时间，提高整体的工作效率。加强对故障问题的提前预防，为整个火电厂的经济效益以及为整个火电厂的稳定运行起到很大的促进作用，同时还可以降低各种污染物质的排放。

3.4 等离子点火

在火电厂热工自动化应用的过程中，新技术是影响整个系统发展的关键，其中的等离子点火在节能环保技术方面具有很大的优势。它能够改变传统点火时受到煤炭质量的影响，在遇到一些烟煤、贫煤和褐煤时，等离子点火采用的是机电机械压缩以及开放式一体化的等离子发电器，这一设备的工作效率比较强，能够成功地进行煤炭的点燃。同时，这一技术还能有效地提高锅炉的使用效率，降低对燃煤质量的要求。除此之外，等离子点火系统采用的是高导电高导热以及不易被氧化的合金材料，這些材料的稳定性比较强，不需要进行专门的惰性气体保护，能够实现整个系体的简化操作，有效地降低了工程的运行成本。

3.5 机组自动控制和脱硫

当前，我国很多的火电厂使用的都是碳酸钙湿法脱硫技术对尾气进行脱硫处理，同时燃炉部分和脱硫部分是相互独立的，两者之间仅是通过导线进行串联。这样无法保证整个工程的运行安全，也会影响到节能减排技术的发挥。近些年随着我国对环境问题的重视程度的不断提高，一些先进的节能设备和节能技术已经逐渐被应用到了火电厂热工自动化系统中，将脱硫部分融合DCS控制系统能够加强自动化控制技术的应用以及脱硫的节能减排效果。

3.6 变频控制技术

火力发电厂中使用的变频设备能够有效地对能源进行调节。火电厂企业购进变频设备时会消耗大量的成本，特别是高压变频器。因此需要为其设置专门的工作机房，在使用的过程中还要对干扰的信息进行控制。所以，在火电厂引进变频设备之前要保证设备的使用效果，对设备的使用可行性进行全面的分析，通过相关操作规范的制定保障设备的使用安全。

4 火电厂热工自动化的发展方向

当前我国火电厂热工自动化的应用随着科学技术水平的创新不断发展，因此需要加强对发展方向的全面研究。首先是智能化发展方向，当前热工自动化技术应用的过程中经过多种技术的合理应用，能够提高整体设备的运行效率和运行安全性，这表明先进技术在整个火电厂运行中具有非常好的应用前景。在未来我国热工自动化控制系统中仍然需要工作人员加强对先进技术的研究和分析，保证整个热工自动化控制工作的智能化发展，做好DCS系统以及PLC控制系统的联合应用。通过在优势上的互补实现热工自动化设备整体运行效果的全面提升，为我国火电厂发电起到积极的推动作用。其次是人性化发展方向。在未来我国火电厂进行热工自动化控制时，可以通过人机交互的方式提高整体的控制效率和便捷性。对于自动化控制应用要采取人性化的设计要求，根据人体结构特征做好相应的控制系统设计分析。同时，还需要对自动化系统的控制可靠性进行不断的提高，确保工作人员在整个操作过程中更加的舒适自然，实现我国热工自动化控制系统工作效率的全面提升，也对我国火力发电行业的发展起到了积极的推动作用。

5 结语

我国现代化社会经济和城市运行的稳定发展过程中，对于电力能源的使用需求不断增加。由于人们生活和生产过程中电力能源的使用量变化。因此，需要火力发电厂保证电力能源生产的稳定运行，提高整个火电厂运行系统的合理性。在当前火电厂运行过程中使用热工自动化技术，能够保证整个火电厂运行的效率和安全性。另外，工作人员还需要对火电厂热工自动化技术的使用进行全方面的研究和分析，找出系统中存在的缺陷，通过创新自动化技术，提高我国火电厂发电的整体经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 康玉国.火电厂热工自动化DCS控制系统的应用及发展分析[J].电力系统装备，2019（20）：18-19.

[2] 陈亚凯.自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用分析[J].科学技术创新，2019（34）：195-196.