提高电厂热工自动化水平

【摘 要】随着科学技术的不断发展，在我国的各地普遍都已经建立了电厂，在生活和生产上为人们提供了许多便利的条件，人们的生活和生产关系越来越密切，所以在很大程度上电厂热工自动化水平的高低对人们的生活和生产影响很大，本文分析和探讨了如何提高电厂热工自动化水平。

【关键词】电厂 热工自动化 发展现状 方向

随着电厂装机容量的提升，需要运行人员监视的参数也越来越多，为了减轻人员负担，能实现人机互交，热工自动化技术及电厂热工自动化发展动向的影响也在逐步体现，数字化仪表在大部分的电厂进行了安装使用，并通过电厂工作人员的不懈努力和自动化技术的不断创新来提高我国电厂热工自动化的水平，提高了运行效率。

1 电厂热工自动化的涵义及和电厂热工相关仪表类型

电厂热工自动化是将各种的自动化仪表及装置信号送入DCS系统来执行监视及控制，同时电厂的热力和生产过程也需要DCS系统进行优质自动调节，是具有经济、高效运行和安全的技术。电厂热工模拟量数据有热电偶、铂电阻、温度、液位、有差压式、电极式的锅炉液位仪表；较多的差压式流量，还有涡街、浮子式，进风有巴式或机翼式仪表。汽机主机多使用位移振动等电涡流仪表。电厂热工自动化的内容比较复杂，可分为主机和辅助设备，其中系统的自动化可分为顺序控制和开关量控制、自动保护系统、自动检测与显示、电厂热工自动化综合技术、自动调节和模拟量控制五个内容。

2 电厂热工自动化技术的构成

（1）监控和管理信息系统。该系统的主要功能是管理系统与DCS之间的数据交换，具有的实际功能：分析性能、数据的监控和分析、数据的采集和存储等。监控和管理信息系统在软件方面存在很强的功能，可根据生产的具体状况开启需要的功能。从系统的投入到使用过程中，大多数电厂只是使用了该系统中数据的采集和报表的打印以及事故分析等一些简单的功能；没有对设备的故障诊断、运行方式的优化和实现经济优化的控制等更深层次功能的使用。（2）分散控制系统。该系统在应用方面有很大的意义，它的功能是通过计算机技术应用于局域网络中来实现的，并且将数据采集、控制分布到不同DUP系统，分散运行中存在风险，并采用集中控制的手段来实现上位机的监控。系统中将局域网类看做一个实时数据的控制端，可以监控单元机组。在我国的火力发电厂中该系统得到了广泛的使用，此项技术还存在很大的发展空间。

3 电厂热工自动化的发展情况

我国电力行业的不断增长带动了电厂热工自动化的迅速发展。一些发达地区受科技水平的影响使电厂热工自动化技术和使用设备都非常先进 ，而另一些电厂受老思想的影响，热工自动化设备配备艰难，热工自动化的水平受到技术和设备的限制导致参次不齐。根据现有的电厂热工自动化装置发展来看，电厂热工自动化控制设备进行了升级，如使用微型计算机对机组进行监控、数据的采集和处理，同时搭配crt显示系统，使机组在监控上得到很大便利，也使热工自动化系统在控制和研制上得到方便，提高了发电机组协调控制系统在运行中的安全性和工作效率。通过此类改进使的电厂热工自动化技术水平和经济效益得到了提升。

4 热工自动化的发展方向

由于大量电力的需求，带动了电力事业的发展，进而要求电厂热工自动化的设备和技术不断进步，同时也影响了电力事业的发展，高速化（数据采集）、自动化（调节参数）、一体化（监控控制）是电厂热工自动化的未来发展的方向。

（1）提高电气控制。使用自动分散控制系统，可以使汽轮机和锅炉在控制上得到提高，使电气控制系统中的电、炉、机三者一体化形成一个整体。全数字化的仪表和控制系统，使通信系统具有开放和双向性，完成电厂自动化目标。（2）运行支援系统。电厂机组装机容量不断扩大，需要更多的监测环节，操作项目也相应增多，工作人员的工作压力明显增大。对此，电厂引入控制系统来代替传统的控制方式来降低操作复杂的压力，提高工作效率，降低工作难度。另外，采用的系统基本都是自动化装置，做到电厂自动设备一体化，集调度、管控及决策的自动化系统。在使用运行这些装置之前，要认真检查其准确性。最后，要特别注意机组的安全问题，一旦发现故障要准确做出判断并及时采取合理措施进行处理。 （3）采用多屏幕显示技术。采用多屏幕显示技术是目前电厂运行采取的新措施之一，多屏幕显示系统划分成4个模块，而每个模块设置多个检测点，以对监控的数据进行实时显示，另外，多屏幕显示器还有节约能源的功能。（4）自律分布式的系统。该系统能够在相同时间内实现可协调和可控两种功能，目前，它是电厂中非常重要的一种控制系统。当电厂系统中出现有故障时，自律控制系统能够自动控制和协调自身的工作状态，保证生产的顺利进行。相比于自律型DCS，当前使用的DCS系统还需要进一步发展。当前的DCS有水平分布型及层次分布型两类；就前者而言，各子系统之间的工作是相互独立的，互相之间不会产生影响。这种系统最大不足在于其控制性难以把握，它无法使各子系统之间形成有效联系，导致信息无法交换。就后者而言，则不存在上述问题，当上位子系统出现问题时，下位子系统能够进行局部控制。（5）过程控制仪表的应用。目前，常规的过程控制仪表逐渐被淘汰，基于自动化技术的仪表登上舞台；该仪表能够应用于多种智能执行器中，在智能变送器中的应用也有望实现。在我国，电厂环境要求十分严格，准确监测排放物受到人们的重视，为此也出现了多种配套仪表，但这些仪表普遍存在检修工作困难、操作过程复杂、投资大等特点；另外，在市场上关于这种仪表的资料也极少，操作人员难于完全掌握其技术和操作要领，结果导致它们无法发挥出应有的作用，造成资源浪费的同时会对环境造成一定的影响。因此，在未来要加强仪表检修及应用过程。（6）电厂支持系统。因为电厂的监控和可操作项目较多，同时机组容量也很大，所以电厂的操作人员的工作量也十分繁重。现在电厂随着先进的汽机自启停控制等系统在生产中的应用，大大缓解了操作人员的工作量，改善了原来的复杂的操作方法，这项技术采用了先进的计算机和数字化装置，它是国内外电厂安全稳定运行的关键系统之一。（7）随着计算机被广泛的应用，电厂自动化也采用了计算机监控系统，它可以自动采集数据，并对电厂设备的运行状况进行实时监控，这样大大的减少了操作人员的工作量。加大计算机技术的运用力度，充分使计算机技术与现代控制理论相结合，实现电厂热工监控的全面发展，将人、机、物组成一个统一的整体，大大提高电厂热工自动化水平和效益。

5 加强电厂热工自动化的维护

在传统的电厂发电过程中，对于电厂设备的控制与保护多采用报警和联锁跳机的方式进行，当先进的电气自动化技术引入以后，就可以通过计算机控制和保护技术来实现设备的控制与保护，并检测出电厂的电气自动化系统的运行情况，并检测和判断系统的故障产生的原因等，从而避免电厂自动化设备系统存在的隐患，并可以使控制及保护功能得到很大程度的改善；确保电气自动化系统能够处于安全稳定的运行状态。

6 电厂热工自动化在工作中的意义

传统发电厂的DCS系统主要是简单控制电厂的机和炉，而对于电气系统的操作人员而言，他们只负责监视测量的参数，没有办法真实有效的反应到DCS系统之中。换言之，电气系统操作人员无法进行轻松、便捷的系统操作，当发电厂发生事故时，不能够对事故进行及时的分析并解决。只有提高发电厂的电气系统自动化水平，采用一对一的信号采集取代传统的电气系统控制，并将采集的电气信号和智能设备充分的结合在一起，并有效的利用通信网络，建立发电厂的电气系统，其中网络信息的多样化直接关系到整个电气系统更深层数据的采集工作，它是发电厂电气系统的自动化运行得以实现的关键。电厂电气自动化的水平的高低对发电厂的未来有着十分重要的意义。

7 完善电厂热工自动化中的保护措施

（1）做好调试工作。电厂热工自动化设备安装完成后，应对设备进行运行调试工作，特别是重要的硬设备的追踪与记录，以确保系统的可靠运行，硬设备的运行情况直接影响了电厂热工自动化系统的顺利运行，所以，只有设备检验合格后，方可投入运行。（2）利用优质组件。目前，电厂对热控组件的可靠性要求随着系统的复杂化而越来越高，所以，应尽可能的选择那些回馈较好的组件和成熟的技术，以最大程度地使电厂热工自动化保护系统的安全性和系统的可靠性得以提高。（3）设计中采用冗余的思路。进行电厂热工自动化系统的设计过程中，为了能够充分的考虑到电厂未来的发展情况，应采用冗余的设计思路，这样还能有效的控制好那些保护执行设备的动作电源。

8 结语

要保证电厂健康快速的发展，必须不断提高热工自动化水平，这就要求我们工作人员在实际的工作当中不断提高自身的技术水准和综合文化素质、不断地从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善，提高生产的效率，促进电厂的可持续发展，实现良好的经济效益。

参考文献：

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[3]张全.浅析电厂热工自动化水平及其事故防范[J].电子世界，2014年14期.