電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展探析

紀(jì)玉賓

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)水平不斷提升。在電廠生產(chǎn)過程中，這種技術(shù)發(fā)揮的作用越來越突出。本文在對(duì)電廠熱工自動(dòng)化概念進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，并對(duì)其未來發(fā)展進(jìn)行分析，力求進(jìn)一步促進(jìn)電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電廠；熱工自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

引言

自從我國(guó)改革開放以后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快，在電廠生產(chǎn)過程中，熱工自動(dòng)化水平不斷提高。在電廠生產(chǎn)過程中，這種技術(shù)發(fā)揮的作用越來越突出。最近幾年時(shí)間，我國(guó)電力部門對(duì)技術(shù)方面不斷進(jìn)行加強(qiáng)技術(shù)革新以及投入力度。電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用越來越廣。同時(shí)，電廠熱工自動(dòng)化是一個(gè)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，其有著比較廣闊的發(fā)展前景。

1.電廠熱工自動(dòng)化概念

電廠熱工自動(dòng)化指的是電廠設(shè)備參數(shù)在生產(chǎn)當(dāng)中信息的測(cè)量、控制、處理、保護(hù)以及自動(dòng)報(bào)警等操控的時(shí)候，在沒有人進(jìn)行參與的狀況下，利用先進(jìn)的自動(dòng)化儀表以及自動(dòng)控制裝置來對(duì)有關(guān)操作進(jìn)行完成的過程[1]。電廠熱工自動(dòng)化在應(yīng)用范圍方面主要為：輔助設(shè)備自動(dòng)化、主機(jī)自動(dòng)化以及公用系統(tǒng)自動(dòng)化。它們的主要功能含有對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量、自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)以及順序的控制生產(chǎn)設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)保護(hù)[2]。熱工自動(dòng)化技術(shù)可以更好的確保熱工設(shè)備更加安全，大大節(jié)約生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提升設(shè)備的運(yùn)行效率。

2.熱工自動(dòng)化技術(shù)在電廠當(dāng)中的應(yīng)用分析

2.1在熱工自動(dòng)化儀表系統(tǒng)方面的應(yīng)用

熱工自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)和監(jiān)控電廠生產(chǎn)過程當(dāng)中的熱能參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)減小生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)故障，不斷增加生產(chǎn)的安全性目的。這個(gè)系統(tǒng)將熱能工程的控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了電廠的熱工儀表自動(dòng)化控制[3]。除此之外，在這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，不但存在智能化設(shè)備，還存在先進(jìn)的技術(shù)，其主要是控制鍋爐蒸汽設(shè)備的運(yùn)行，讓發(fā)電的機(jī)組能夠在自動(dòng)化的環(huán)境之下更好的安全運(yùn)行。

2.2在熱工自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用

這個(gè)系統(tǒng)是通過流量測(cè)量、溫度測(cè)量、壓力測(cè)量等部分構(gòu)成。多數(shù)情況下，通過熱電偶傳感器對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量壓力方面，其和檢測(cè)位移的工作原理雷同。傳感器是由彈簧管和膜片所構(gòu)成。一般情況下，測(cè)量流量的方法為具有差壓原理的齒輪流量計(jì)。測(cè)量液位是利用壓力補(bǔ)償機(jī)制來進(jìn)行的。

2.3 對(duì)熱工自動(dòng)化安全系統(tǒng)的應(yīng)用

電廠熱工自動(dòng)化的安全系統(tǒng)和警報(bào)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)有所不同。安全系統(tǒng)的目的是對(duì)別的系統(tǒng)正常運(yùn)行和操作員的人身安全進(jìn)行后臺(tái)保護(hù)。只有在電廠熱工保護(hù)以及監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的運(yùn)行支持之下，電廠所有的熱工自動(dòng)化設(shè)備才可以持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行下去。所以，電廠熱工自動(dòng)化設(shè)備和安全系統(tǒng)分不來。

2.4 對(duì)熱工自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用

熱工自動(dòng)化系統(tǒng)利用了網(wǎng)絡(luò)通訊終端來對(duì)各部門共同控制，各生產(chǎn)單位能夠和智能網(wǎng)絡(luò)終端所了解，另外記錄和整理生產(chǎn)過程中的各類情況。通過主控通訊端口和信息傳輸?shù)姆?wù)器密切連接，有利于計(jì)算機(jī)各種設(shè)備間的銜接。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)應(yīng)用到電力熱工自動(dòng)化系統(tǒng)過程中，可以更好的實(shí)現(xiàn)下載數(shù)據(jù)分流，進(jìn)而降低數(shù)據(jù)端口反復(fù)傳輸。

2.5熱工自動(dòng)化的DCS控制系統(tǒng)應(yīng)用

在我國(guó)的發(fā)電廠當(dāng)中，主流系統(tǒng)為DCS系統(tǒng)。熱工自動(dòng)化系統(tǒng)能夠更好的全面檢測(cè)生產(chǎn)全過程。對(duì)燃料加注、煤渣卸載等方面進(jìn)行編程，利用車間當(dāng)中的中控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)出現(xiàn)的故障實(shí)時(shí)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在主控的平臺(tái)上對(duì)能源的供給系統(tǒng)以及蒸汽的燃燒系統(tǒng)及時(shí)的進(jìn)行停機(jī)操作，進(jìn)而能夠更好的防止危險(xiǎn)事故出現(xiàn)。當(dāng)前，我國(guó)應(yīng)用熱工自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)比較成熟。國(guó)內(nèi)一些大型電廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝機(jī)進(jìn)行“一鍵化”控制操作。

3.電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展

3.1優(yōu)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)

當(dāng)前，盡管相關(guān)狀態(tài)的預(yù)測(cè)、自適應(yīng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊控制等逐漸應(yīng)用到電廠的自動(dòng)化控制過程中。然而，這些技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行過程中效果并不理想。在控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍以及品質(zhì)指標(biāo)方面還需要進(jìn)一步進(jìn)行提高。隨著電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來越大，設(shè)計(jì)出安裝調(diào)試簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)和安全效益高的自動(dòng)化控制軟件將進(jìn)一步帶動(dòng)電壓行業(yè)的巨大變革。

3.2過程控制儀表方面的發(fā)展

電廠在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)過程中，一般常規(guī)的控制儀表不斷被自動(dòng)化水平高的控制儀表所取代。在FB技術(shù)基礎(chǔ)上，各類智能化執(zhí)行器、變送器安裝到電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中是今后發(fā)展的方向之一。隨著人們的環(huán)保意識(shí)越來越強(qiáng)，在電廠排污物檢測(cè)以及分析儀表方面也不斷變多。這些自動(dòng)化儀表的使用以及維護(hù)比較困難，并且價(jià)格都比較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這樣就造成了自動(dòng)化儀表在使用過程中不能更好的發(fā)揮作用，帶來資源的巨大浪費(fèi)。所以，電廠企業(yè)需要強(qiáng)化儀表的使用、維護(hù)以及運(yùn)行方面的管理。

3.3 熱工自動(dòng)化運(yùn)行支持系統(tǒng)方面的發(fā)展

由于電廠發(fā)電機(jī)組有著比較大的容量，要進(jìn)行監(jiān)視以及操作的項(xiàng)目比較多，進(jìn)而給運(yùn)行維護(hù)人員帶來更大的壓力。為了解決這些問題，自動(dòng)化控制系統(tǒng)被應(yīng)用其中。比如：汽機(jī)自動(dòng)啟?？刂葡到y(tǒng)等。利用這些系統(tǒng)可以更好的緩解設(shè)備運(yùn)行人員手動(dòng)進(jìn)行比較復(fù)雜的操作問題。除此之外，因?yàn)檫@些系統(tǒng)大多是利用了計(jì)算機(jī)一級(jí)數(shù)字化自動(dòng)控制裝置。。電廠工作人員重點(diǎn)工作需要變?yōu)閷?duì)這些裝置是否正常運(yùn)行進(jìn)行判斷。

3.4 熱工的自動(dòng)化自律分布式系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展

這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)可協(xié)調(diào)以及可控性的系統(tǒng)。當(dāng)前，在我國(guó)電廠控制系統(tǒng)當(dāng)中占了比較重要的作用。在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)某一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，自律控制系統(tǒng)就可以及時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制自己工作狀態(tài)，進(jìn)而確保電廠正常生產(chǎn)。和DCS系統(tǒng)相對(duì)比，有著自律性質(zhì)的DCS系統(tǒng)有著比較廣闊的發(fā)展空間。當(dāng)前，應(yīng)用比較廣的DCS系統(tǒng)為水平分布型的系統(tǒng)和層次分布型的系統(tǒng)。

3.5 APS技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展

APS技術(shù)是通過改變機(jī)制運(yùn)行順序來控制電廠機(jī)制啟停的。當(dāng)操作人員按下啟動(dòng)按鈕后，就可以讓機(jī)組根據(jù)設(shè)計(jì)的順利、時(shí)間以及狀態(tài)來運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過程當(dāng)中無人操作的情況。然而，因?yàn)檫@個(gè)技術(shù)生產(chǎn)工藝以及技術(shù)水平的限制，其在較多時(shí)期內(nèi)還不能在實(shí)際工作中應(yīng)用。但是，這個(gè)技術(shù)應(yīng)用為到電廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)，其將是未來電廠機(jī)組控制的主要方向之一。

3.6 無線測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展

利用無線測(cè)量技術(shù)來對(duì)電廠設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的狀況進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)，能夠得到更多比較重要的工藝信息，在對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行整合當(dāng)中，能夠大大節(jié)省安裝方面的成本，不斷提升企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)水平，例如：酸堿測(cè)量、供熱、污水區(qū)域等。它能夠更好的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.7發(fā)電機(jī)制運(yùn)行檢修維護(hù)方面的發(fā)展

隨著我國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越嚴(yán)重，企業(yè)為了更好的生存和發(fā)展，管理結(jié)構(gòu)向著集約化以及扁平化反面發(fā)展是電力企業(yè)發(fā)展的新方向，也就是提升機(jī)組利用率的過程中，降低操作人員的數(shù)量，并且密切和外包的檢修企業(yè)相聯(lián)系，通過專業(yè)檢修隊(duì)伍來提升勞動(dòng)生產(chǎn)工作效率。所以，電廠機(jī)組檢修維護(hù)工作進(jìn)行社會(huì)化是未來的一個(gè)發(fā)展方向。

4.結(jié)論

綜上所述，在設(shè)計(jì)熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的時(shí)候，需要充分對(duì)企業(yè)的文化、環(huán)境、美學(xué)、可靠性等方面進(jìn)行充分考慮，給工作人員帶來更好的工作環(huán)境。本文在對(duì)電廠熱工自動(dòng)化概念進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，并且根據(jù)電廠的實(shí)際狀況，詳細(xì)分析了電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，并對(duì)其未來發(fā)展進(jìn)行分析。隨著國(guó)家越來越對(duì)熱工自動(dòng)化方面進(jìn)行重視，不斷加強(qiáng)投入力度，熱工自動(dòng)化技術(shù)在電廠生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用有著非常大廣闊的前景，進(jìn)一步促進(jìn)著電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王云飛.電廠熱工自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)探討[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（9）：80.

[2] 李鐸，彭勃.電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展研究[J].科技與企業(yè)，2013（19）： 291.

[3] 李陽春，夏靜波.火電廠熱工自動(dòng)化的發(fā)展和展望[J].電站系統(tǒng)工程，2003，19（6）：55～56.

[4] 張澤文.分析電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2013（19）：420.