钟聪

【摘  要】随着经济社会的快速发展以及对电能需求不断的增加，火电厂在我国的建设规模不断的扩大，其火电厂的热工控制要求也随之增高。本文就对热工自动化技术在火力发电中的应用与创新措施进行深入探讨。

【关键词】热工;自动化;火力发电;应用

火电厂作为我国主要电力能源，火电厂的自动化水平的高低直接影响火力发电的生产效率，因此对火力发电热工自动化控制新技术的探讨研究具有重要意义。自动控制技术、智能控制技术以及现场总线控制技术的快速发展使得火力发电热工自动化控制技术有了很大的改变。自动化控制新技术在火力发电中应用将增加电能生产效率与提高火电厂运行可靠性。

1、热工自动化技术概述

各类的火力发电机组不断的发展与成熟，造成了其内部控制参数也产生了不断的变化，变化过程丰富且复杂，我们为了实现发电机组的安全、经济、连续性等功能的运行，需要对其采取一起相关的措施，对于火电厂的复杂控制是热工自动化技术得以推广的重要内容。我们对热工自动化的传感、控制等设备与其集成系统进行选进的软件与设备功能的开发，对火电厂的自运行实现其自化动的监测、调节、自运保护、顺序控制等四个方面的主要功能。使用热工自动化技术可以对火电厂的运行工况，与其运行的参数，进行起停是的状况等进行自动的监测与自动的检查，这样可以保证在状况产生时，我们可以通过自动的方式进行自我的保护与处理，保证其运行中的安全与连续性，对于发电厂的经济性进行有效的保障，减少因故障与异常所造成的火电厂的生产停止，造成社会与经济问题的产生，所以热工自动化在火电厂的运行中具有重要的作用。

2、火电厂热工自动化主要内容和现状

自动化是现阶段各企业单位发展探索的主要方向。在电力企业中，热工自动化控制系统的应用为店里事业提供了有效的发展平台，是在火力发电的道路中慢慢发展而来的。热工自动化在目前主要包括自动检测、自动控制、自动报警和自动保护四个方面。⑴自动检测、自动检测是热力过程中温度、压力、流量、成份和液位等热工参数的测量是采用自动化仪表独立完成，不需要工作人员直接参与控制之中。自动检测的应用可以及时的发现火电厂工作中存在的各种不足和问题，并且对火电厂机组的运行情况及时调整。⑵自动控制是应用自动控制装置视线火电厂机组中某些过程和设备自动运行和调节，确保机组运行的安全性和经济性。⑶自动报警指的是在无人控制的情况下对机组运行中偏离参数控制情况下提示工作人员进行调整和纠正，以便发生重大的故障和事故。⑷自动保护是热工参数超过限定值或者相关的设备运行条件无法满足设计要求的时候应当对机组设备进行自我修复和控制，或者采取终止工作，避免事故的扩大和损伤。目前，我国在火力发电加强了技术改革，现阶段的火电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看，组装仪表已经向现在的数字仪表发展，系统控制设备也提升到了新的档次，一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制，配以CRT显示，监控水平较以前大大提高;在局部应用控制与热工保护方面都取得了良好的效果;协调控制系统的采用是大型火电机组控制系统发展的另一重要特点，我国的大型发电机组和引进的发电机组都使用了注意控制系统。这一系列的进步都使我国的电厂热工自动化实现的高速发展。

3、热工自动化技术改进措施

3.1无线技术的应用

火力发电厂的传统控制系统多是具有有线的链接，所以在进行其控制系统的网络架设时需要大量的电缆进行布设。这就造成了许多不便，其一，提高了控制成本，造成了大量资金的使用。其二，控制网络变得结构复杂而且对于网络进行扩网时的难度不断的增加。所以在这种情况下，如果我们使用无线技术，可以对其架设的成本进行降低，也可惟对其网络的结构进行简单化的处理，对其网络强求构的可拓展性能进行加强，提高自动化的水平。并且我们可以通过对无限测量技术的使用，对火力自动监测系统中的无限测量技术进行提高，保证其检测的水平与检测的质量，对于热工自动化的控制水平与质量进行较大范围内的提升。

3.2SIS系统的应用

与DCS系统不同，SIS系统是进行企业管理的，是一种具有分散控制的系统，对于企业内部的分散控制进行有效的整合，使得企业内部不同的分散系充可以进行彼此间高效的组合。首先可以对火力发电厂内的不同管理的系统间进行兼容，另外对于企业内部的分散系统进行数据交换能力，信息的共享能力，对于数据的分析处理能力，进行数据的监测与监控能力的提升。其次，对于内部的分散信息分析与处理，通过显示这种处理结果为企业的决策者提洪相关的数据支持，对管理所做出的决策的正确性进行保证。火力发电厂实现热工自动化的技术，可以有效的保证其发展的经济与社会效益。

4、DCS的发展趋势与发展方向

4.1自律分布式的系统结构

作为现代化的火电站热工技术中的一项重要发展项目的自律分部控制系统，实现了自律可协调性与自律可控性的有效统一。自律可协调性，是指在任何系统出现不良情况与问题时，系统能够协调自身的状态，并在运行中实现对各系统设备的协调与控制。自律可控制是在该系统中任何环节或任何系统部件出现问题时，其他环节或系统部件能够在自我保护的基础上协调控制自身的状态。自律DCS与当前使用的DCS有着明显的不同：当前使用的DCS主要分为层次分布与水平分布两种类型。当前者上位子系统出现问题，下位子系统是无法实现自我调节，当其能在局部范围内实现局部控制，有自律控制性但缺乏有效的协调性;后者的子系统出现问题时，其他的子系统还能够继续运行，不会受到存在问题的子系统的影响，但是在这种状态下，各子系统之间无法实现数据信息的交换，不能彼此进行控制，因此，这一系统类型具有协调性但缺乏控制性。

4.2过程控制仪表

随着DCS的推广应用，常规过程控制仪表的应用范围日益缩小。今后过程控制仪表的主要发展方向是在FB支持下应用各种智能变送器和智能执行器。随着环境保护要求的不断提高，各种用于分析和监测电厂排放物的分析仪表逐年增加，这些仪表的构造复杂，价格很高，使用和维护亦比较困难。同时，国内介绍这方面仪表的书藉很少。这些因素造成了分析仪表不能发挥应有的作用。这不但造成大量投资浪费，而且对我国的自然环境造成了威胁。相反，国外电厂非常重视这些仪表的使用、运行和维护，它们已经成为整个发电机组中一个不可缺少的重要的组成部分。

4.3人工智能和人工神经网络

在未来的自动控制系统中，将逐渐采用人工智能的研究成果。模式控制系统正在走向实用阶段。在传统的温度、压力控制系统中，是以某点的温度或压力作为测量控制的依据。但在实际的生产过程中，常常并不是只需單纯控制某一点的温度和压力，而是要控制某一温度场中的温度分布或某一压力容器内的压力分布，其控制量也是分布在某一空间上的模式控制。

5、结束语

火电厂热工自动化控制作为一项现代化的控制技术，有着广阔的发展前景，在火电厂中所有自动化系统都需要一套合理的设计，以保证各控制系统的顺利运行。我们应该在现有的发展基础上努力的开发与我国实际国情相协调和协助系统。在分布控制系统的工程设计上要以可靠性分析为依据，运用新型的设计管理和控制理念。另外还应逐渐在工程设计中采用现场总线的方式，并积极开展人工智能在火电厂热工自动化中的使用，为其未来的发展提供良好的基础。

参考文献：

[1]刘艳丽.谈热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].黑龙江科技信息，2016，（10）.

[2]张天林.常见火电厂热工自动化系统[J].山西冶金，2016，（1）.

（作者单位：大唐珲春发电厂）