電廠熱工自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

陳高飛

摘要：現(xiàn)如今，自動化技術(shù)應(yīng)用日益普遍，為社會生活、生活提供了極大便利，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率與系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。電廠熱工自動化是電廠生產(chǎn)管理邁向現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，可以確保熱工設(shè)備良好運(yùn)行，節(jié)約成本，提升效益，同時也是具有廣闊發(fā)展前景的技術(shù)。基于此，本文就此類技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行介紹，展望發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電廠;熱工自動化;現(xiàn)狀;趨勢

引言：當(dāng)前國內(nèi)電力需求不斷上升，集中供熱范圍也不斷擴(kuò)大。要滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與民眾生活對電廠的生產(chǎn)要求，就必須應(yīng)用自動化技術(shù)并提高自動技術(shù)應(yīng)用水平。在近些年來，受益于自動化技術(shù)的快速發(fā)展以及智能化技術(shù)的出現(xiàn)與研究加深，熱工自動化控制不再局限于設(shè)想。合理應(yīng)用自動化控制，可以有效提升電廠生產(chǎn)穩(wěn)定性，促進(jìn)電廠向現(xiàn)代化方向發(fā)展。

1、電廠熱工自動化概述

現(xiàn)如今自動化技術(shù)在眾多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，自動化技術(shù)優(yōu)勢凸顯，有效提高了管理效率、生產(chǎn)運(yùn)行可靠性。電廠生產(chǎn)中，采用自動化技術(shù)，同樣可以為生產(chǎn)提供巨大幫助。熱工自動化可以對各類運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動化控制，解放人力，也具有報警、應(yīng)急處理事件的能力，可以保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行信息傳輸處理等控制、操作，高度自動化的系統(tǒng)中，很少有人員參與，可以實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行、自動處理。在熱工系統(tǒng)中，采用自動化技術(shù)，有效減少了人工操作，提高了操作及時性、準(zhǔn)確性，降低了人工勞動強(qiáng)度、工作量，從而使人力資源成本明顯降低，一次投入，長期受益;通過應(yīng)用熱工自動化，采用自動化儀表和相應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)行自動裝置，可以對運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行自動控制，傳輸處理信息，提高熱工設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，提升機(jī)組運(yùn)行效率;由于減少了人員需求，也可以促進(jìn)電廠效益提升。采用更先進(jìn)的自動化技術(shù)，是促進(jìn)電廠運(yùn)營質(zhì)量提升的重要舉措。

2、熱工自動化發(fā)展現(xiàn)狀

隨著自動化技術(shù)推廣與技術(shù)水平不斷提升，自動化技術(shù)應(yīng)用價值也不斷提高。加之發(fā)電事業(yè)快速發(fā)展，使電力企業(yè)業(yè)加大了對自動化技術(shù)的引進(jìn)，熱工自動化不斷應(yīng)用與發(fā)展，與電力事業(yè)的發(fā)展相互促進(jìn)。

2.1自動化裝置

現(xiàn)如今，電廠使用的自動化裝置日益增多，涉及的環(huán)節(jié)也在增多。以往，組裝儀表基本沒有自動化功能，需要人工處理，現(xiàn)如今則大量應(yīng)用數(shù)字化儀表，自動化裝置的廣泛應(yīng)用使自動控制大量設(shè)備運(yùn)行成為發(fā)展方向;一些機(jī)組開始采用微型計算機(jī)進(jìn)行開環(huán)監(jiān)控，具有數(shù)據(jù)采集功能，并且可以處理一些突發(fā)事件。人機(jī)交互技術(shù)有一定發(fā)展，配套的顯示器顯示功能進(jìn)一步加強(qiáng)，操作也更加方便，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，有效提高了對機(jī)組運(yùn)行情況的監(jiān)測能力，同時提升了系統(tǒng)運(yùn)行控制水平。很多大型火電廠已經(jīng)采用協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，集散控制系統(tǒng)同樣也有一定的發(fā)展并且相關(guān)研究不斷推進(jìn)。

2.2集散控制系統(tǒng)

簡稱DCS系統(tǒng)，當(dāng)前這一技術(shù)有廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)達(dá)到300MW的機(jī)電組一般都采用這一技術(shù)，通過這一技術(shù)的有效應(yīng)用，電廠設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量有明顯提升，也提高了電廠經(jīng)營的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前，借助Windows操作系統(tǒng)，已經(jīng)可以將微機(jī)與集散控制結(jié)合。電廠可以借助管理信息系統(tǒng)，將本廠的各種信息輸入集散控制系統(tǒng)，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的效果，也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行二次加工，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)全廠信息化管理。當(dāng)前，集散控制在大量機(jī)組中被廣泛應(yīng)用，其本身的可靠性與控制能力也被廣泛認(rèn)知，信賴，可以有效保證電廠運(yùn)營可靠性。當(dāng)前，電氣控制也在向由集散控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理控制的方向發(fā)展，通過采用集散控制實(shí)現(xiàn)電廠的熱工自動化，可以更加有效地控制鍋爐以及汽輪機(jī)運(yùn)行，提高了管理效率。不過一些電廠的單元機(jī)組控制工作有可能依然在使用人工控制，在有自動系統(tǒng)、有人工系統(tǒng)的情況下可能會出現(xiàn)一些控制干擾問題。例如，一些自動控制系統(tǒng)中，模擬儀表中有很多開關(guān)按鈕可以發(fā)出控制命令，可能會出現(xiàn)控制室人工操作與汽輪機(jī)自動控制系統(tǒng)控制不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，影響熱工自動化應(yīng)用質(zhì)量。所以，有必要將電氣控制納入集散控制當(dāng)中。需要納入的部分，主要是發(fā)電機(jī)以及主廠房用電系統(tǒng)，例如發(fā)電機(jī)變壓器線路組、變壓設(shè)備的控制操作以及相關(guān)信號測量、保安電源系統(tǒng)、支流電源系統(tǒng)等等，需要借助集散控制實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控。

3、熱工自動化發(fā)展趨勢

現(xiàn)如今，熱工自動化已經(jīng)取得一定成果，但同時也發(fā)現(xiàn)一些問題。針對當(dāng)前自動化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用情況，筆者認(rèn)為，熱工自動化有如下發(fā)展可能：

3.1現(xiàn)場總線控制應(yīng)用增加

僅對熱工自動化而言，采用現(xiàn)場總線控制具有更多優(yōu)勢，從這一點(diǎn)來看，今后會進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用，可能會取代集散控制。受微處理技術(shù)以及通信技術(shù)發(fā)展的深刻影響，熱工控制系統(tǒng)需要有更高的操作性、更好的控制精度，需要具有更高的可移植性以及可維護(hù)性，要實(shí)現(xiàn)這些要求，就有必要加強(qiáng)對現(xiàn)場總線控制的進(jìn)一步研發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐。在熱工自動化中，采用集散控制后，如果系統(tǒng)突發(fā)故障，可以進(jìn)行一定的自動處理，進(jìn)而減少故障帶來的危害性。與此同時，現(xiàn)如今軟硬件技術(shù)都在快速發(fā)展當(dāng)中，集散控制系統(tǒng)也從中獲益，系統(tǒng)的安全性、可靠性等可以保證，能夠跟上發(fā)展要求，也因此獲得廣泛應(yīng)用，乃至成為主流應(yīng)用技術(shù)。不過大量應(yīng)用也發(fā)現(xiàn)集散控制存在固有缺陷。例如，僅僅依靠自身，不能實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場信息采集以及后續(xù)的傳輸工作，所以在實(shí)際控制管理中這一系統(tǒng)有一定的弊端難以解決。雖然集散控制與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比有明顯優(yōu)勢，不過難以滿足系統(tǒng)與現(xiàn)場儀表間的通信需求，所以很有可能會被現(xiàn)場總線控制取代。采用現(xiàn)場總線控制，同樣可以發(fā)揮出一些集散控制具有的優(yōu)勢，并且可以滿足數(shù)字通信需求，具有更多的實(shí)用功能，有廣闊的應(yīng)用前景。

3.2智能控制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，熱工自動化也在不斷發(fā)展，技術(shù)不斷更新?lián)Q代。智能控制，是自動化技術(shù)的一個重要的發(fā)展方向，熱工自動化同樣也有向智能控制發(fā)展的趨勢。自動化是智能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，在智能技術(shù)下，可以將各種自動化設(shè)備整合在一個系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，可以進(jìn)一步減少人工操作，能夠分析遇到的問題并進(jìn)行正確的應(yīng)對處理。隨著智能控制不斷發(fā)展，電氣領(lǐng)域也有了更多的應(yīng)用并且展示出強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢，熱工自動化邁向智能控制是必然趨勢。在市場競爭環(huán)境下，在客戶需求不斷升級的情況下，集散控制、現(xiàn)場總線控制在自動化控制中發(fā)揮了重要作用，但本身均有弊端。嘗試將二者融合，發(fā)揮優(yōu)勢是完善功能、提高自動化水平的重要途徑。當(dāng)前，集散控制系統(tǒng)有向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢，預(yù)期可以實(shí)現(xiàn)對各個連接的子站系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，同時實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能，進(jìn)一步加強(qiáng)對子系統(tǒng)的智能控制與管理是發(fā)展方向之一。

結(jié)束語

熱工自動化是現(xiàn)代化的發(fā)電廠在機(jī)組運(yùn)行中的采用的重要技術(shù)，在一定程度上，自動化水平會影響電廠整體生產(chǎn)水平。當(dāng)前，應(yīng)積極推動熱工自動化發(fā)展，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研究，促進(jìn)電力行業(yè)邁向現(xiàn)代化。

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