探究電廠熱工自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

張磊

（山西漳電大唐塔山發(fā)電有限公司，山西 大同 037000）

[摘要]科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶動了社會中各行業(yè)的進步。近年來，我國在電廠熱工自動化方面的重視程度逐漸增加，加強對其技術(shù)的優(yōu)化和改革，使此項技術(shù)在理論知識與硬件設(shè)施方面都獲得了較大的進步，尤其在引入信息系統(tǒng)之后，使其自動化以及管理水平都得到顯著增強。因此，對電廠熱工自動化的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進行了分析和闡述。

關(guān)鍵詞 電廠熱工自動化 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

中圖分類號 TM621.4

0引言

在科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展之下，我國的工業(yè)企業(yè)在電能方面的需求量不斷增加，因此對裝置容量的改造工作成為大勢所趨。同時，國家對此方面的重視程度逐漸提升，并且擁有高超的科學(xué)技術(shù)支持。在此背景下，我國發(fā)電機組的自動化水平逐漸提升。

1電廠熱工自動化的現(xiàn)狀

1.1分散控制系統(tǒng)

1980年左右，分散控制系統(tǒng)在國外誕生并且投入使用。1990年左右，此項技術(shù)才被正式傳人我國。將此系統(tǒng)引入火電廠，極大地提升了火電廠中自動化的水平。分散控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用的原因主要分為三個方面：首先，其能夠加強對機組的監(jiān)控和管制，縮短發(fā)電機組安裝調(diào)試的時間，保障發(fā)電機組的安全可靠運行。其次，分散系統(tǒng)中具備的鍵盤操作方式已經(jīng)逐漸普及，能夠被該行業(yè)的技術(shù)人員熟練掌握，打破了對以往常規(guī)儀表設(shè)備的依賴程度。最后，分散控制系統(tǒng)能夠充分應(yīng)用到電廠的輸煤、除灰等系統(tǒng)中，可以對其迸行編程控制，進而能夠?qū)ζ漤樞蜻M行設(shè)定。

目前，分散控制系統(tǒng)在我國已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，在系統(tǒng)的優(yōu)化和升級方面也得到了顯著的提升。但是與國外發(fā)達國家相比，仍然處于弱勢，尤其是在系統(tǒng)應(yīng)用過程中的可靠性及穩(wěn)定性方面。同時，在系統(tǒng)的成本投入上。我國雖然占有一定的優(yōu)勢，但是自動化水平不高，且需要進行大量的后期維護。

1.2 電廠熱工測量技術(shù)

此項測量技術(shù)主要包括兩個方面，即溫度測量與流量測量。第一，溫度測量。在電廠的熱工測量中通常應(yīng)用的是在變送器及二次儀表中利用熱電偶電阻直接進行加熱，而很少利用到水銀包或者金屬膜等熱敏軟件進行。同時，DDZ-2型號的溫度傳感器即使是在較小功率的機組當(dāng)中也仍然能夠正常使用。對于具有較強功率的機組來說，例如300 MW，熱電阻信號難以直接進入電子室。就這種狀況來說，為了達到最終的目標(biāo)，應(yīng)利用分散管理系統(tǒng)對其進行轉(zhuǎn)換，對熱電偶聯(lián)系采用不同的方式進行冷端補償。第二，流量測量。在電廠中，通常會利用差壓的方式進行流量的測量，但卻很少利用齒輪或者渦輪等精確的儀器。對于組合型的犬機器來說，通常利用公式計算的方式對其流量進行測量。

1.3自動控制系統(tǒng)

在電廠熱工自動化系統(tǒng)中，自動控制系統(tǒng)是十分重要的內(nèi)容，它能夠有效保障該系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。在此系統(tǒng)當(dāng)中，控制的部位主要分為兩個方面，即水位調(diào)節(jié)區(qū)和溫度調(diào)節(jié)區(qū)。第一，水位調(diào)節(jié)區(qū)。在此區(qū)域當(dāng)中，水位調(diào)節(jié)能夠?qū)﹄姳眠\轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生較大的影響，進而影響電廠發(fā)電速率。第二，溫度調(diào)節(jié)區(qū)。此區(qū)域系統(tǒng)的主要作用是進行水溫的調(diào)節(jié)。同時，其并非屬于一個單獨的環(huán)節(jié)，它還涉及其他方方面面，因此耗時較多‘1]。2電廠熱工自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2.1現(xiàn)場控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

在分散控制系統(tǒng)與PLC得到迅猛發(fā)展之后，現(xiàn)場控制系統(tǒng)誕生。，該系統(tǒng)實現(xiàn)了對PLC和分散控制系統(tǒng)的優(yōu)化和更新。由于現(xiàn)場控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)資源的合理利用，減少資源浪費現(xiàn)象產(chǎn)生，有效控制電廠投資成本，在信號傳輸?shù)姆矫娴臏?zhǔn)確度較強，因此與分散系統(tǒng)以及PLC相比較來看，其經(jīng)濟價值更為顯著。同時，電廠中利用現(xiàn)場控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)與商家之間的在線交流與合作，減少對控制柜的利用，進而節(jié)省占地面積，對于系統(tǒng)來說也得到了有效的精簡和優(yōu)化。因此，現(xiàn)場控制技術(shù)充分符合我國當(dāng)前的市場需求，能夠為電廠帶來更為豐厚的經(jīng)濟效盞，與當(dāng)今時代的發(fā)展總趨勢相符合。

2.2自動化的實現(xiàn)

電廠若想真正實現(xiàn)自動化發(fā)展，則需要將人力、物力以及財力等進行有效的結(jié)合，對自身現(xiàn)有的資源進行合理配置和優(yōu)化組合，：進而實現(xiàn)管理控制一體化的目標(biāo)，為電廠帶來更多的經(jīng)濟效益。新時期背景下，電廠自動化的實現(xiàn)主要有以下幾個方面：首先，應(yīng)在設(shè)備安裝完畢后進行全面的調(diào)試和記錄，關(guān)鍵硬件設(shè)備要做好跟蹤記錄，進行定期和不定期的檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)其存在的問題，避免問題擴大引發(fā)更加嚴(yán)重的故障，為電廠的正常生產(chǎn)帶來阻礙。其次，要加強電廠工作人員的培訓(xùn)工作，提升管理人員以及自動化系統(tǒng)維護人員的安全意識，本著實事求是的態(tài)度，將每日系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行詳細(xì)的記錄，促進系統(tǒng)的安全運行。再次，加強對系統(tǒng)的優(yōu)化和升級，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種新技術(shù)、新方法層出不窮，自動化系統(tǒng)要緊緊跟隨社會的發(fā)展潮流，及時更新?lián)Q代，使用更加優(yōu)質(zhì)現(xiàn)金的元件，依靠成熟穩(wěn)妥的技術(shù)來實現(xiàn)熱控系統(tǒng)的可靠運行。最后，要想真正實現(xiàn)熱工自動化，應(yīng)在設(shè)計系統(tǒng)之初，結(jié)合電廠的實際情況，采用冗余的觀念，樹立長遠的發(fā)展眼光，與未來此方面的發(fā)展前景相結(jié)合，進而實現(xiàn)熱工自動化的優(yōu)勢。

2.3高性能的發(fā)展

自從電廠熱工自動化傳人我國之后，國家對此方面的重視程度不斷提升，并且為此系統(tǒng)的良好建設(shè)投入了大量人力、物力以及財力，使得電廠熱工系統(tǒng)的自動化程度顯著增強，促進了電廠的又好又快發(fā)展。目前，此方面的自動化軟件功能越來越強大，普及的范圍也逐漸變大，它的存在符合當(dāng)前國家和社會對此方面的需求，為電廠的發(fā)展提供了較強的促進作用。同時，自動化的發(fā)展還有效地解放了大量人力和物力。但是，隨著國內(nèi)外科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的電廠熱工還具有很大的上升空間。為了能夠在未來獲得更加良好的發(fā)展，電廠應(yīng)樹立長遠眼光，積極提升性能，爭取日后以更高的性能和效率，為電廠做出更大的貢獻。

2.4智能控制與人性化的發(fā)展

在電廠熱工系統(tǒng)的發(fā)展中，勢必要向智能控制方面傾斜。未來的時代屬于智能化的時代，熱工系統(tǒng)的智能化能夠與時代的發(fā)展潮流相符合。目前，市場中各行各業(yè)的競爭日益激烈，用戶對于生活質(zhì)量及產(chǎn)品提出了更高的要求，這同樣也是促進熱工系統(tǒng)進行智能化發(fā)展的動力。電廠應(yīng)積極將PLC與分散控制系統(tǒng)相結(jié)合，使二者之間進行充分的優(yōu)勢互補，為智能控制系統(tǒng)在電力生產(chǎn)中的發(fā)展鋪平道路，引領(lǐng)電廠生產(chǎn)技術(shù)走上高效發(fā)展的道路。

此外，在未來的發(fā)展中，社會中各行各業(yè)都將轉(zhuǎn)變思維，從以“產(chǎn)品”為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐?ldquo;用戶”為主，電廠發(fā)展也不例外。未來的發(fā)展超勢是人性化的，因此熱工系統(tǒng)應(yīng)做到以下幾點：第一，在進行自動化系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)參照人體結(jié)構(gòu)，將人體的特征作為系統(tǒng)各項參數(shù)制定的重要標(biāo)準(zhǔn)，并且與人體測量學(xué)、心理學(xué)以及生理學(xué)等多個學(xué)科相結(jié)合，進而使系統(tǒng)的設(shè)計變得更加人性化。第二，系統(tǒng)設(shè)計過程中應(yīng)將環(huán)境因素考慮在內(nèi)，由于溫度、光照以及濕度等多種因素會對系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的影響，因此應(yīng)盡早制定出相應(yīng)問題的應(yīng)對方案，使系統(tǒng)始終處于一個安全、穩(wěn)定的環(huán)境中。最后，還應(yīng)考慮文化因素，使熱工自動化技術(shù)在理論知識以及實踐操作的基礎(chǔ)上，融入文化氣息，使技術(shù)能夠與時俱進。

3電廠熱工自動化控制技術(shù)的內(nèi)容

3.1自動檢測

在控制技術(shù)中，自動檢測屬于十分重要的內(nèi)容，能夠利用自動化儀表對熱力過程中的參數(shù)進行測量，例如溫度、流量、成分以及壓力等等。將測量出來的參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)值進行對比，能夠直觀清楚地看出其中不符合標(biāo)準(zhǔn)的項目，并且對其進行及時的調(diào)整和解決，使電廠機組能夠始終處于正常平穩(wěn)的運行狀態(tài)中。

3.2自動控制與報警

為了能夠確保電廠機組的安全運行，自動控制裝置能夠通過對設(shè)備中的某一運行過程進行調(diào)節(jié)，來達到系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運行的目的。此外，為了防止電廠中由于機組發(fā)生故障而引發(fā)重大事故，對此設(shè)立了自動報警裝置。該裝置能夠在無人狀態(tài)進行工作，有效地監(jiān)視機組的運行狀態(tài)，如是否出現(xiàn)偏離等異常情況，并及時進行提醒，從而確保系統(tǒng)的安全運行。

3.3自動保護

為了使系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)中，運用自動保護裝置，能夠讓設(shè)備中的參數(shù)超過限定的標(biāo)準(zhǔn)值，或者設(shè)備的運行條件難以得到充分滿足時，對機組進行自動關(guān)閉，使其停止工作并且進行自我修復(fù)，這樣做能夠有效地減少機組損傷，使其使用壽命得到延長。

4結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們對電能的使用量和需求量都逐漸提升，國家對此方面也加大了扶持力度。在電力不斷發(fā)展的背景下，熱工自動化系統(tǒng)為電力發(fā)展提供了充足動力，現(xiàn)場控制系統(tǒng)等多種新型系統(tǒng)應(yīng)運而生。在日后的發(fā)展過程中，相關(guān)專家和學(xué)者應(yīng)對熱工自動化技術(shù)加強研究，使其能夠順應(yīng)時代發(fā)展的潮流，向智能化和人性化方向邁進，進而發(fā)揮出更加強大的優(yōu)勢，為電力行業(yè)的發(fā)展奉獻出更大的力量。

參考文獻

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