電廠熱工自動化技術的應用及發(fā)展探析

王磊　陳永生

摘要：隨著社會用電的規(guī)?；l(fā)展，電廠中落實了熱工自動化技術的應用，維護電廠運營的穩(wěn)定性，消除電廠中潛在的安全隱患。電廠運行中的熱工自動化技術，深化了控制、智能等理論思想，推進了電廠的自動化發(fā)展，體現(xiàn)了現(xiàn)代電廠發(fā)展的積極性。文章以電廠為研究背景，分析了熱工自動化技術的應用及未來發(fā)展的趨勢。

關鍵詞：電廠；熱工自動化技術；電力事業(yè)；用電質(zhì)量；分散控制系統(tǒng)；監(jiān)控管理系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2015）28-0063-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.030

電廠是電力事業(yè)的核心結構，其對技術的要求比較高，目的是提高電廠運行的經(jīng)濟效益，維護社會的用電質(zhì)量。熱工自動化技術可以應用到電廠的多個模塊中，全面輔助電廠的運行，通過熱工自動化技術，加強電廠運行的控制力度。熱工自動化技術的實踐性比較高，而且其在電廠中具有很大的發(fā)展?jié)摿?，為電廠運營提供可靠的技術支持。

1 電廠熱工自動化技術的構成

電廠中的熱工自動化技術主要由兩個部分構成，分別是分散控制系統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng)，結合某電廠中對熱工自動化技術的應用，重點分析兩項構成技術。

1.1 分散控制系統(tǒng)

分散控制系統(tǒng)主要應用在局域網(wǎng)中，電廠處于局域的環(huán)境中，分散控制系統(tǒng)利用計算機，管控熱工自動化技術的應用，實現(xiàn)多樣化的功能。電廠的局域網(wǎng)相當于數(shù)據(jù)的控制端口，主動處理電廠中運行機組的數(shù)據(jù)。目前，熱工自動化技術中的分散控制系統(tǒng)在火電廠中比較常用，表明分散控制系統(tǒng)的可發(fā)展性。

1.2 監(jiān)控管理系統(tǒng)

監(jiān)控管理系統(tǒng)的核心是電廠熱工自動化技術中的DCS，確保DCS能夠準確地完成數(shù)據(jù)交換。DCS在熱工自動化中負責數(shù)據(jù)的處理，如采集、存儲等，利用監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以規(guī)范DCS的運行。監(jiān)控管理系統(tǒng)中，使用的是比較先進的管理軟件，根據(jù)DCS的運行狀態(tài)，隨時調(diào)用運行軟件，提供所需的功能。熱工自動化技術中的DCS模塊并沒有達到成熟的狀態(tài)，所以監(jiān)控管理系統(tǒng)的運行還不完善，部分管理功能還沒有實現(xiàn)，熱工自動化技術構成中的監(jiān)控管理還存在很大的發(fā)展空間。

2 電廠熱工自動化技術的應用

熱工自動化技術在電廠中的應用，改進了電廠傳統(tǒng)的運行方式，具有實踐性的應用特點。重點分析熱工自動化技術的應用，如下：

2.1 DCS應用

DCS在電廠中，改進系統(tǒng)的連接方式，減少了接口的使用量，最主要的是提高電廠的運行效率，降低了電廠的維護量。DCS能夠直接控制電廠的編程，借助計算機網(wǎng)絡傳輸控制信息，既可以檢測電廠系統(tǒng)的運行狀態(tài)，又可以提供操作的控制指令，實現(xiàn)分布式的控制應用。DCS是熱工自動化技術的典型代表，其可檢測電廠的整個發(fā)電系統(tǒng)，合理控制設備的運行。DCS在電廠中，朝向一體化的方向進步，取消了冗余系統(tǒng)，加快了信息傳輸?shù)乃俣龋纱诉€能提高DCS系統(tǒng)本身的性能，滿足電廠高效發(fā)展的需求。

2.2 輔助系統(tǒng)中的應用

電廠項目的規(guī)模較大，包含復雜的模塊，為了保障電廠的穩(wěn)定性，需要配備大量的物資，特別是輔助系統(tǒng)的建設，保障電廠的正常運行。輔助系統(tǒng)的消耗比較大，電廠將熱工自動化技術應用到輔助系統(tǒng)內(nèi)，用于管控輔助系統(tǒng)的消耗。例如：某電廠中，統(tǒng)計2年內(nèi)電廠的消耗，其中輔助系統(tǒng)的消耗占比高達50%，加重了電廠運行的成本負擔，該電廠采取熱工自動化技術應用，提高輔助系統(tǒng)自動化的控制能力，熱工自動化技術可以取代部分人工操作，轉(zhuǎn)型為機器操作，促進輔助系統(tǒng)的自動化發(fā)展，降低了輔助系統(tǒng)中的物資投入，熱工自動化技術投運半年內(nèi)，成本投資下降了13.8%，表明熱工自動化技術具有節(jié)能、降耗的作用。

2.3 熱工自動控制應用

電廠建設的規(guī)模不斷擴大，對熱工自動技術的要求越來越高，強調(diào)了熱工自動控制的實踐意義。以某火電廠為例，分析熱工自動控制的應用。該火電廠的裝機容量非常大，要求熱工自動控制必須達到相關的精度，便于提供穩(wěn)定性的技術控制。該火電廠根據(jù)熱工自動控制的要求，融入計算機技術和相關理論，加強熱工自動化的控制力度。該火電廠熱工自動化控制中，使用的是PID控制技術，在此基礎上引入模糊控制，配合PID控制技術的應用，PID控制技術在該火電廠內(nèi)，既可以控制復雜的過程參數(shù)，如耦合、時變，又可以發(fā)揮模糊控制的優(yōu)勢，解決參數(shù)處理中的缺陷問題，促使該火電廠的熱工自動控制能夠進入到高精度的裝量，維護火電廠的穩(wěn)定運行。

2.4 過程控制中的應用

過程控制是指熱工自動化技術在電廠生產(chǎn)過程中的應用。電廠生產(chǎn)過程中，需要準確地控制溫度、壓力等多項過程因素，所以采用熱工自動化中的智能控制技術，同時控制多項過程因素，實現(xiàn)過程的優(yōu)化控制。因為電廠生產(chǎn)過程中，很容易出現(xiàn)資源消耗，增加電廠運行的負擔，而熱工自動化技術對生產(chǎn)過程的控制具有智能化的特點，減輕過程控制的壓力，按照電廠運行狀態(tài)的需求，分配熱工自動化技術在過程控制中的應用，使用狀態(tài)預測的方法，智能管理電廠生產(chǎn)過程，保障電廠的生產(chǎn)效益。

3 電廠熱工自動化技術的發(fā)展

熱工自動化技術是電廠運營中的主要技術，全面維護電廠的運行效率，提供有效的控制方式，進而促進電廠朝向智能化、自動化的方向發(fā)展。根據(jù)熱工自動化技術在電廠中的應用，分析熱工自動化技術的未來發(fā)展。

3.1 自律分布式發(fā)展

自律分布式系統(tǒng)是電廠熱工自動化技術的發(fā)展趨勢，此類系統(tǒng)可以實現(xiàn)協(xié)調(diào)與控制的同步進行，有目的地控制電廠的運行。自律分布式應用能夠根據(jù)電廠的運行狀態(tài)，自主調(diào)節(jié)熱工自動化技術的工作任務，提升電廠的運行水平。由于自律分布式系統(tǒng)的控制難度大，影響了電廠信息的交互，所以自律分布式系統(tǒng)在電廠熱工自動化技術中，仍舊處于研究和待發(fā)展的狀態(tài)。

3.2 引入過程控制儀表

電廠熱工自動化技術對儀表提出了新的要求，利用過程控制儀表取代傳統(tǒng)儀表，促使電廠儀表具備智能執(zhí)行的特點。過程控制儀表應用到智能設備中，按照電廠熱工自動化技術過程控制的狀態(tài)，先設計過程控制儀表的應用理論，再安排實踐應用。過程控制儀表自身的優(yōu)點明顯，廢棄后不會造成任何污染，而且具有高效的使用標準，所以熱工自動化技術在未來發(fā)展中，重點研究過程控制儀表，促使其投入到電廠熱工自動化技術中。

3.3 支援系統(tǒng)的運行

支援系統(tǒng)的應用發(fā)展目的是輔助熱工自動化技術監(jiān)控電廠運行，在保障電廠運行效率的同時，緩解電廠的運行壓力，解決電廠機組中的運行與安全問題，強化熱工自動化技術評估與判斷的能力。

4 結語

熱工自動化技術在電廠中的應用，降低了電廠的投資成本，提供了準確的控制方法，加快了電廠的發(fā)展速度。熱工自動化技術的應用優(yōu)勢較為明顯，其在電廠中具有良好的發(fā)展條件，綜合提高電廠的運行能力。根據(jù)電廠運行的需求，推進熱工自動化技術的發(fā)展，規(guī)范熱工自動化技術在未來電廠運營中的應用，最大化地提高電廠的經(jīng)濟效益。

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作者簡介：王磊（1983-），男，安徽淮北人，機械工業(yè)第一設計研究院工程師，碩士，研究方向：工程設計。

（責任編輯：陳 倩）