郭小諾

摘 要：在受到技術(shù)進步的帶動同時，也得到了政策的支持，所以我國近年來電力事業(yè)進步迅速，得到了很長足的發(fā)展。電廠為了提高工作效率，機組已經(jīng)在不斷擴大裝機容量，而火力發(fā)電廠也在不斷提高熱工自動化技術(shù)，和過去相比已經(jīng)可以說是脫胎換骨，并且實現(xiàn)了熱工監(jiān)控范圍的擴大，這樣非常有助于火電機在運行中提高安全性和經(jīng)濟性。本文首先對電廠熱工自動化進行簡要介紹，然后分析熱工自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后對其在未來的發(fā)展趨勢進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：火電廠；熱工自動化；DCS；FCS；智能控制

中圖分類號：TM621 文獻標(biāo)識碼：A

當(dāng)前我國無論是在社會上還是經(jīng)濟上，都在快速發(fā)展，這些也給電力事業(yè)帶來了進步?；鹆Πl(fā)電廠也在不斷提高熱工自動化的技術(shù)和水平，現(xiàn)在，熱工自動化的技術(shù)在火力發(fā)電廠中的電力系統(tǒng)運行發(fā)揮著越來越重要的作用。當(dāng)前我國已經(jīng)對熱工自動化技術(shù)重視了起來，已經(jīng)投入政策和精力幫助其進行技術(shù)革新?；鹆Πl(fā)電廠的熱工自動化技術(shù)作為一項新近產(chǎn)生的技術(shù)，在未來發(fā)展前景十分廣闊。所以我們應(yīng)該依托現(xiàn)有基礎(chǔ)，加強改革創(chuàng)新，在設(shè)計理念和設(shè)計思路上不斷完善，同時尋找直接借鑒的先進對象，這樣才能讓我國的熱工自動化技術(shù)得到提升，真正適應(yīng)當(dāng)前我國電力發(fā)展的需要。

1.關(guān)于火力發(fā)電廠的熱工自動化技術(shù)

火力發(fā)電廠的熱工自動化技術(shù)是一種為設(shè)備提供安全、給機組提高經(jīng)濟型、給工作人員降低勞動強度，并且可以改善工作環(huán)境。具體來說就是通過計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)自動化控制，并且基于自動化儀表來完成火力發(fā)電廠在工作中測量參數(shù)的工作，并且對參數(shù)進行處理、對設(shè)施自動控制，出現(xiàn)問題就可以自動報警以及保護，主要是通過主機、輔助設(shè)備和公用系統(tǒng)等環(huán)節(jié)的自動化來實現(xiàn)的。這其中包括4個方面：

第一，自動檢測，通過自動化儀表實現(xiàn)熱力過程針對熱力過程中的各種參數(shù)來進行測量，其中包括著溫度、壓力、流量以及液位和成分等。通過自動監(jiān)測而生成的熱工參數(shù)往往成為火力發(fā)電廠判斷運行狀況的依據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)來進行調(diào)整和控制，來進行經(jīng)濟核算，并且在發(fā)生事故后，設(shè)備會根據(jù)這些參數(shù)來自動報警和分析數(shù)據(jù)。

第二，自動控制，熱工自動化中有自動控制裝置，應(yīng)用這種裝置來在生產(chǎn)過程中進行自動運行和自動調(diào)節(jié)，這樣機組運行就能夠在經(jīng)濟型和安全性上得到更好的保證。具體說來自動控制裝置功能分為自動調(diào)節(jié)、遠方控制以及順序控制這3個環(huán)節(jié)。

第三，自動報警，一旦自動檢測裝置發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生異常，就會自動開始報警，通過自動報警的方式讓工作人員發(fā)現(xiàn)異常，以便能夠盡快進行處理故障排除。

第四，自動保護，自動檢測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)參數(shù)到達一定閾值，就會關(guān)停設(shè)備以免給設(shè)備造成更大的影響，造成更大的損失。

2.關(guān)于火力發(fā)電廠中熱工自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前在全國范圍內(nèi)，正處于一個發(fā)電機組改造的時期，在改造進行中，DCS控制系統(tǒng)被應(yīng)用得十分廣泛。目前看來，國外的DCS控制系統(tǒng)和我國的DCS相比，有著很多值得借鑒的地方，例如在系統(tǒng)本身的運行可靠性方面值得我們學(xué)習(xí)，而維護也不需要投入較大工作量也是一個較明顯的優(yōu)勢，但造價太高了，反過來看國內(nèi)的DCS系統(tǒng)雖然投入較少成本即可完成，但面臨的問題是自動化程度低、水平差，機組在維護上需要較多的人手，工作量大、人工成本高。所以當(dāng)前情況經(jīng)過歸納之后如下，首先是由于國外的DCS系統(tǒng)技術(shù)較為先進、且經(jīng)歷了較長時間的發(fā)展完善，在參數(shù)設(shè)置和運行狀態(tài)上都很完善，所以在機組、配套的儀表設(shè)備、DCS系統(tǒng)以及自帶的編制軟件都采取進口的方式從國外采買。

另外一方面，我國現(xiàn)在也十分重視引進技術(shù)，主要方式是進口DCS系統(tǒng)，但是在國內(nèi)完成程序的編制。程序的編制是一項很復(fù)雜煩瑣的工作，所以需要采用專業(yè)技術(shù)好、素養(yǎng)高的人來進行相應(yīng)的編寫工作。但即便這樣，也存在著程序編寫不合理或者其他差錯的情況，這在使用中會存在著一些隱患，需要在調(diào)試中積極尋找問題。

3.火電廠熱工自動化新進展

3.1 電氣控制正納入DCS

自從火電廠采用分散控制系統(tǒng)DCS 后， 汽輪機和鍋爐的控制水平有明顯的提高， 但作為單元機組中的一個重要環(huán)節(jié)， 即發(fā)電機變壓器組和廠用電系統(tǒng)的控制， 大多數(shù)仍保留了傳統(tǒng)的控制方式， 控制盤臺上裝設(shè)很多模擬儀表光字牌和開關(guān)按鈕， 在一個控制室內(nèi)與汽輪機和鍋爐的DCS 控制很不協(xié)調(diào)， 嚴(yán)重影響了火電廠自動化水平。電器控制納入DCS 范圍主要為發(fā)電機系統(tǒng)和主廠房內(nèi)的廠用電系統(tǒng)，主要包括發(fā)電機變壓器線路組、高壓啟動/ 備用變壓器、高壓廠用工作變壓器、低壓廠用工作變壓器、低壓廠用備用變壓器及低壓廠用工用變壓器等的控制和信號測量。

3.2 EIC 綜合技術(shù)

在以前的發(fā)電控制過程中，電氣控制裝置E（ Eleetric） 儀表I（ Instrument） 和計算機控制裝置C（ Computer） 都是彼此獨立的裝置，采取分別安裝的方式。在現(xiàn)代科技的支持下，國家開展了EIC 綜合技術(shù)運用，將這3種裝置結(jié)合起來，并DCS 進行統(tǒng)一規(guī)劃和完成，這是DCS 的未來發(fā)展方向。

3.3關(guān)于人工智能技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

人工智能技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前高新科技的最新成果，這些成果會在未來被逐漸應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)之中。

（1）模糊控制是對人類語言的變量進行控制，首先經(jīng)過總結(jié)，把人類的操作經(jīng)驗進行歸納，總結(jié)成為程序上的條件語句，然后以此建立模糊關(guān)系后，采用模糊邏輯的形式來控制復(fù)雜對象。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強大的非線性映射的能力，并且可以根據(jù)信息處理的結(jié)果進行自動學(xué)習(xí)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對鍋爐的進一步控制。

（3）預(yù)測控制。熱工過程由于其工作的特殊性，慣性較強，同時伴隨有滯后性以及時變性，所以想要建立精確的建模是比較困難的。預(yù)測控制則對模型的準(zhǔn)確性要求沒有那么高，所以預(yù)測控制技術(shù)今后將會廣泛應(yīng)用于熱工控制中。

4.火力發(fā)電廠熱工自動化技術(shù)在未來的發(fā)展

在當(dāng)前以及未來的較長時間內(nèi)，在火力發(fā)電廠的新機組進行安裝以及老機組進行改造的首要選擇仍然是DCS技術(shù)和PLC技術(shù)。其中在電氣部分對DCS的采用量會很大，這是出于對爐機電監(jiān)控一體化的考慮。而在現(xiàn)場設(shè)備上，則會趨向于微型化、數(shù)字智能化，同時得益于IT業(yè)的發(fā)展，控制室也會逐漸實現(xiàn)小型化、自動化以及智能化，最后經(jīng)過發(fā)展，F(xiàn)CS技術(shù)終將取代DCS技術(shù)?，F(xiàn)在計算機技術(shù)還在繼續(xù)發(fā)展，智能控制在理論上還會進步，計算機監(jiān)控系統(tǒng)也是如此，理論上的進步終將會在實用層面也取得發(fā)展。

結(jié)語

當(dāng)前，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都仍然在不斷成熟，這些都在促使著熱工系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)展，所以以后熱工系統(tǒng)必然向著節(jié)能減排、環(huán)保以及自動化等方面進行發(fā)展，隨著發(fā)展終將帶來創(chuàng)造性的突破。同時在技術(shù)層面，熱工自動化也會實現(xiàn)一體化、網(wǎng)絡(luò)化，進而實現(xiàn)智能化和透明化。隨著新穎的測量技術(shù)的推廣，整個機組在運行操作上會變得更為穩(wěn)定，故障排除方面也會簡單方便。所以火力發(fā)電廠的熱工自動化這門新科技也會獲得更好的發(fā)展，最終實現(xiàn)火力發(fā)電廠在經(jīng)濟社會效益以及生態(tài)效益上的共同發(fā)展。

參考文獻

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