趙天天

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)陜西省電力設(shè)計(jì)院有限公司陜西西安　710054）

火電廠熱工自動(dòng)化控制的應(yīng)用實(shí)踐及發(fā)展方向之研究

趙天天

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)陜西省電力設(shè)計(jì)院有限公司陜西西安710054）

火電廠的熱工自動(dòng)化具有高速化和智能化以及透明化的特點(diǎn)。在火電廠中，對(duì)熱工故障的進(jìn)行發(fā)掘以及對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)是對(duì)故障信息進(jìn)行具體的處理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行充分的應(yīng)用，將熱工自動(dòng)化的控制系統(tǒng)的空間進(jìn)行拓展。火電發(fā)電廠系統(tǒng)的重要組成部分就是火電廠熱工儀表的自動(dòng)化控制，在具體的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)具體的設(shè)備的利用性和可靠性都會(huì)得到提高。本文主要對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化控制的具體應(yīng)用實(shí)踐和具體的發(fā)展方向進(jìn)行研究，希望可以對(duì)以后相關(guān)的工作提供參考。

火電廠；熱工自動(dòng)化控制；應(yīng)用實(shí)踐；發(fā)展方向

近年來(lái)我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷的進(jìn)步，裝機(jī)容量也隨之不斷的增加，現(xiàn)如今我國(guó)電力生產(chǎn)的主要系統(tǒng)中主要應(yīng)用的部分就是火力發(fā)電這種方式，有關(guān)于人工自動(dòng)化技術(shù)和相關(guān)電力傳輸系統(tǒng)中最重要的組成你部分就是火力發(fā)電，無(wú)論是人工自動(dòng)化技術(shù)，還是相關(guān)的科研成果都取得了不斷的發(fā)展?？萍既招略庐悾瑹峁ぷ詣?dòng)化也也隨著得到發(fā)展和進(jìn)步。發(fā)電機(jī)中的DCS系統(tǒng)在控制結(jié)構(gòu)也在不斷的變化，而且在火電廠中的管理以及監(jiān)控工作技術(shù)都在日益完善和進(jìn)步，同時(shí)促進(jìn)熱工自動(dòng)化和火電廠的不斷發(fā)展。

1　火電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的概述

火電廠的熱工自動(dòng)化，在相關(guān)工作人員的具體參與和幫助下，也可以不需要工作人員，將自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化的控制裝置進(jìn)行充分的利用，測(cè)量和控制火電廠的熱力參數(shù)，對(duì)于所得的數(shù)據(jù)，其處理要做到自動(dòng)化，對(duì)其進(jìn)行分析和控制也是非常重要的。此外有關(guān)于自動(dòng)化報(bào)警以及自我保護(hù)的相關(guān)技術(shù)也是必不可少的。我國(guó)的火電廠將熱工自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行充分的運(yùn)用，保證了我國(guó)火電發(fā)電機(jī)可以在未來(lái)得到安全以及平穩(wěn)的發(fā)展，提高發(fā)電機(jī)組的工作效率和經(jīng)濟(jì)效果，對(duì)于火電廠的相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度也得到了很大的降低，使工作環(huán)境以及工作環(huán)境也得到了很好的改善，既提高了火電企業(yè)的發(fā)展水平，也提高我國(guó)電力事也多發(fā)展。

2　火電廠熱工自動(dòng)化的主要工作內(nèi)容和現(xiàn)狀

目前我國(guó)各個(gè)企業(yè)單位主要的發(fā)展方向就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在電力企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，將熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，提高了企業(yè)的發(fā)展水平，也為其發(fā)展提供了發(fā)展的平臺(tái)，這是在活力發(fā)電的發(fā)展過(guò)程中不斷進(jìn)行探索的結(jié)果。特工自動(dòng)化主要由自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)保護(hù)四個(gè)部分組成。淤自動(dòng)檢測(cè)主要是對(duì)熱力發(fā)展過(guò)程中的溫度、壓力、流量、成分等各種熱工的參數(shù)進(jìn)行具體的測(cè)量，主要是利用自動(dòng)化一起獨(dú)立完成的，工作人員在這個(gè)部分可以不用直接的參與到其中。通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)，可以對(duì)火電廠在工作過(guò)程中所產(chǎn)生的不足和問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，而且可以具體的運(yùn)行情況，及時(shí)最初調(diào)整的措施。于自動(dòng)控制就是在自動(dòng)控制裝置視線火電廠的機(jī)組當(dāng)中，對(duì)一些具體的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性得以保證。盂自動(dòng)報(bào)警就是在沒(méi)有工作人員控制的情況下，以機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生的偏離參數(shù)做基礎(chǔ)，指示工作人員進(jìn)行具體的調(diào)整和糾正，使重大的事故和故障可以得以避免。榆自動(dòng)保護(hù)就是在熱工參數(shù)超過(guò)限定值的情況下，其相關(guān)的工作設(shè)備對(duì)于具體的設(shè)計(jì)要求無(wú)法得到滿足，機(jī)組設(shè)備要進(jìn)行自我的修復(fù)工作以及控制工作，或者直接將工作進(jìn)行終止，將事故的擴(kuò)大和損傷盡可能的進(jìn)行避免。

現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)于火力發(fā)電不斷加強(qiáng)了技術(shù)的改革，使我國(guó)火電廠熱動(dòng)自動(dòng)化不斷得以發(fā)展。從自動(dòng)裝置的角度看，組裝儀表正在不斷向數(shù)字儀表的方向發(fā)展，使我國(guó)系統(tǒng)控制設(shè)備逐漸進(jìn)入了全新的檔次，對(duì)于一些特殊的設(shè)備組裝，對(duì)其配備了小型的計(jì)算機(jī)，輔助監(jiān)督和控制工作，利用CRT顯示，使監(jiān)控水平得到了大幅度的提升；而且在局部的控制和熱工的保護(hù)工作也得到了很好的成效；將協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行采用，這也是我國(guó)大型火電機(jī)組控制系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中的另外一個(gè)重要的特點(diǎn)，而且在我國(guó)的大型發(fā)電機(jī)組和發(fā)電機(jī)組方面，逐漸開(kāi)始應(yīng)用注意控制系統(tǒng)。這些我們看得到的進(jìn)步，對(duì)我國(guó)熱工自動(dòng)化的發(fā)展而言，都是最大的動(dòng)力和支撐。

3　DCS的主要發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向

3.1自律分布式的主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自律分布控制系統(tǒng)是我國(guó)目前火電站熱工技術(shù)一項(xiàng)非常重要的發(fā)展項(xiàng)目，對(duì)于自律可協(xié)調(diào)性和自律可控性實(shí)現(xiàn)有效的統(tǒng)一。自律可協(xié)調(diào)性，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，系統(tǒng)自身就可以經(jīng)協(xié)調(diào)好狀態(tài)，在具體的運(yùn)行過(guò)程中，協(xié)調(diào)和控制各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備。無(wú)論是系統(tǒng)中哪個(gè)環(huán)節(jié)或者哪個(gè)部件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以根據(jù)自律可控制性，以自我保護(hù)為主要的行動(dòng)基礎(chǔ)，可以協(xié)調(diào)和控制自身的狀態(tài)。

自律DIS與我國(guó)一直采用的DCS具有很大的區(qū)別：當(dāng)前的DCS主要由層次分布和水平分布兩種類型組成。如果上位字系統(tǒng)發(fā)生了什么故障的時(shí)候，下位字系統(tǒng)根本沒(méi)有辦法進(jìn)行自我的調(diào)整，在局部的范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)局部控制，雖然具有自律控制性，但是卻缺乏協(xié)調(diào)性；對(duì)于后者而言，當(dāng)子系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題時(shí)，其他的子系統(tǒng)依舊可以正常的工作，不會(huì)受到任何不利的影響，在這種狀態(tài)下，各個(gè)數(shù)據(jù)信息之間不能進(jìn)行很好的交換，互相進(jìn)行很好的控制這個(gè)條件不能給予滿足，那么就可以說(shuō)這種系統(tǒng)具有很強(qiáng)的協(xié)調(diào)性，但是卻具有很好的控制性。我國(guó)以前采用的集散控制系統(tǒng)，只是用于集中控制。既缺乏協(xié)調(diào)性，又缺乏控制性。所以我國(guó)要加速實(shí)現(xiàn)自律DCS系統(tǒng)，因?yàn)樗梢詫f(xié)調(diào)性和控制性進(jìn)行結(jié)合，可以提升熱工自動(dòng)化的具體工作效率，也會(huì)提升其發(fā)展水平。

3.2過(guò)程控制儀表

現(xiàn)如今DCS被廣泛的使用，而常規(guī)的檢測(cè)控制儀表的使用越來(lái)越少。常規(guī)儀表盤上的裝設(shè)的記錄的具體施工不斷下降。大屏幕的IGS被廣泛的應(yīng)用，但是在中央的控制室中對(duì)于儀表設(shè)備已經(jīng)很少再安裝了。過(guò)程控制儀表在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，智能變送器和執(zhí)行器就是其發(fā)展的支撐，使其進(jìn)行有效的結(jié)合和互補(bǔ)，無(wú)論設(shè)備在運(yùn)行的情況下，還是在停運(yùn)的狀況下，都可以對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)的檢測(cè)出來(lái)，提供給儀表一個(gè)安全穩(wěn)定的工作環(huán)境?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷得到發(fā)展，我國(guó)各個(gè)行業(yè)開(kāi)始對(duì)環(huán)境保護(hù)給予高度的重視，所以在火電廠中各種有關(guān)于環(huán)境檢測(cè)的儀器都被得到廣泛的應(yīng)用，這些儀器具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜和價(jià)格昂貴的特點(diǎn)，所以說(shuō)就很難去對(duì)其進(jìn)行日常的維護(hù)和運(yùn)用。再加上我國(guó)對(duì)這種新的技術(shù)并沒(méi)有什么工作經(jīng)驗(yàn)，就連國(guó)外也沒(méi)有很多這樣的資料，對(duì)設(shè)備的使用具有很大的影響，使國(guó)家的資源得到了很大程度上的浪費(fèi)，對(duì)于環(huán)境也會(huì)帶來(lái)一定程度的威脅?，F(xiàn)階段發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于此設(shè)備的相關(guān)運(yùn)用和維護(hù)都給予高度的重視，這也是我國(guó)火力發(fā)電在未來(lái)的發(fā)展中非常重要的一個(gè)部分。

3.3現(xiàn)場(chǎng)總線

熱工自動(dòng)化進(jìn)行發(fā)展主要的主要方向，就是可以實(shí)現(xiàn)用現(xiàn)場(chǎng)總線FB進(jìn)行相關(guān)的工作。將現(xiàn)場(chǎng)總線FB應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中，將所有的相關(guān)的職能設(shè)別進(jìn)行比價(jià)統(tǒng)一的連接，使控制線纜的使用量可以有效的得以控制和減少，對(duì)于信號(hào)不良或者信號(hào)差異的現(xiàn)象也得到減少。將現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行充分的應(yīng)用，就是對(duì)系統(tǒng)分散最有效的控制，使其智能化水平不管得到提升，促進(jìn)發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行和維護(hù)工作。

4　結(jié)束語(yǔ)

火電廠熱工自動(dòng)化控制是我國(guó)一項(xiàng)具有現(xiàn)代化特征的控制技術(shù)，在我國(guó)也具有很好的發(fā)展前景。在火電廠自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程中，需要一套合理的設(shè)計(jì)作為支撐，促進(jìn)各個(gè)控制系統(tǒng)可以順利的運(yùn)行。我國(guó)應(yīng)該以現(xiàn)有的條件為發(fā)展基礎(chǔ)，與我國(guó)的國(guó)情進(jìn)行有效的結(jié)合，積極學(xué)習(xí)外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其技術(shù)不斷進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

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TM621.6

A

1673-0038（2015）49-0242-02

2015-11-1

趙天天（1987-），女，助理工程師，本科，主要從事熱工自動(dòng)化工作。