DCS在电厂热工控制系统中的应用研究

DCS在电厂热工控制系统中的应用研究

陈昊

大唐绥化热电有限公司    黑龙江绥化       152000

摘要：DCS对于电厂机组实现正常健康稳定运行具有重要意义，不但能够促使机组安全稳定可靠运行，而且可以切实保障机组工作效率及工作质量大幅度提升，促使电厂热工控制系统向现代化迈进。本文在此分析电厂热工控制中DCS的应用，仅供参考。

关键词：DCS；电厂热工；控制系统；应用

引言：电厂是生产电能的重要场所，热工系统在生产过程中具有不可替代的作用，为提升热工系统的运行稳定性，可对DCS控制系统进行应用。基于此点，本文从电厂热工自动化DCS控制系统的应用分析入手，展望了电厂热工自动化DCS控制系统的发展趋势。

1、热工自动化DCS控制系统

DCS是分布式控制系统的简称，该系统也被称之为集散控制系统，其在电厂热工系统中的应用，能够真正意义上地实现热工控制自动化。在对热工DCS控制系统进行设计的过程中，子系统的功能设计是关键环节，直接关系到整个系统的实际应用效果。

将DCS系统运用在电厂热力控制系统当中具有重要的意义，分散控制系统相对而言比较适合使用在热力控制自动化之中，主要是针对锅炉情况进行监督和控制，同时针对锅炉信息进行处理，电厂中使用DCS系统不但能够促使火电机组实际运行效率得到大幅提升，而且还能够促使火电机组具备更好的调节以及保护功能，切实保障热力控制系统实现安全稳定可靠运行，但是，目前我大多数DCS系统实际设计过程当中，还是存在着诸多问题，会直接影响到DCS应用效果和应用价值，随着科学技术飞速发展，技术支持之下能够对DCS系统进行自主性设计，同时还可以对DCS系统实现应用，逐渐摆脱对于西方发达国家技术依赖，但是DCS系统设计过程当中还是存在着较大问题，不能忽视，这就要求相关设计人员要针对DCS系统功能进一步拓展，进而促使电厂热工控制系统能够更加良好使用，保障电厂经济效益。

2、DCS控制系统介绍

2.1 DAS的功能

在热工DCS控制系统中，DAS（数据采集）是较为重要的子系统之一，它的主要任务是对热工机组的运行过程进行在线检测，并根据检测到的数据信息生成相关参数，经运算处理后，在显示器上以画面的形式，将结果呈现给操作人员。系统具备自动报警功能，并能够对火电机组的性能指标进行计算，上述功能使现场操作的准确性获得大幅度提升。

2.2 MCS的功能

该子系统能够对锅炉和汽轮机组进行整体控制，它的主要任务是对相关变量进行控制，如生产中的水、风等等，同时还能对汽轮机组的负荷进行调节，从而使机组始终保持在最佳的运行状态。MCS是一个模拟量控制系统，根据控制对象可将该子系统分为锅炉侧和汽轮机侧两个部分。锅炉侧MCS系统具有如下功能：协调控制、蒸汽温度控制、引风控制、水箱水位控制等。汽轮机侧MCS子系统具备给水系统全程调节和除氧器水位调节等功能。

2.3 SCS的功能

该子系统能够按照规定的顺序，并依据具体的原则，对热工设备的运行状态进行逻辑判断，根据判断结果，向设备发出控制指令，从而使热工机组中的各个部分以预先设定好的顺序启动，进而达到控制机组运行的目的。电厂内的主、辅机是SCS子系统控制的主要对象，可实现主辅机的自动开关机，同时，还能对机组的运行参数进行监视。因该子系统采用的是分层设计，控制方面运了优先级技术，所以能在较短的时间内，完成顺序控制。

2.4 DEH的功能设计

该子系统可对汽轮机组的转速、功率、压力等进行控制，是汽轮机运行中不可或缺的重要组成部分之一。当汽轮机组发生故障时，可对机组中的关键设备进行保护控制。

2.5 FSSS的功能

该系统能够对锅炉炉膛的运行状况进行实时监控，通过对运算结果的判断，当炉膛运行偏离正常值时，会发出相关的动作指令，结合顺序控制，可对燃烧系统中的关键设备进行操控。同时该系统还具备故障预测功能，由此确保了锅炉的安全、稳定运行。

3、热工自动化DCS控制系统应用价值

电厂热工自动化DCS控制系统的应用效果主要体现在如下几个方面：

3.1提高了自动化运行效率

DCS控制系统本身具备良好的兼容性，可对多个设备进行有效控制，在保障机组安全、稳定运行的同时，大幅度提升了自动化运行效率。通过显示器，可将机组的运行状况直观呈现给操作人员，由此使得整个操作过程变得更加简便，运行成本随之下降。

3.2降低了故障几率

利用DCS控制系统可对热工机组的运行进行维护与管理，通过检测，可以及时发现设备的故障问题，并以报警的方式通知操作人员，由此缩小了故障的影响范围，保障了机组的运行可靠性。

3.3提高了安全系数

DCS控制系统具有远程控制输入/输出设备，可对热工机组进行远程操控，对于操作人员无法在现场进行处理的特殊环境，DCS均可以进行远程控制，由此使得安全系数得到了显著提升。

4、DCS系统维护

4.1设备设施维护

通常来讲，一般对于设备设施进行修复主要方法就是对模块进行更换，如果单凭采用人工手段针对内部结构故障进行处理较为困难，这主要就是由于大多数人员在自身修养水平，专业素质能力及专业技术水平等方面还不够达标导致，另外，想要针对于内部构造情况以及技术标准进行了解相对而言较为困难，目前大多数故障往往是出现在测试或者是运行初步阶段，工作人员针对设备设施进行维修的过程之中，需要结合故障各种信息技术作为基础，针对设备设施进行维修和保护。除此之外，如果对设备设施操作不当，还可能会导致大量故障，所以对于企业而言，应该加强技术人员培训工作，进而提升技术人员专业能力和综合素质，这样可以降低设备设施故障。

4.2内部软件检测

DCS系统维护过程中应当切实做好内部软件测试工作，这就要求工作人员对内部软件信息进行定期保存以及备份工作，如果产生信息变化情况，还需要相关工作人员进行相应记录，另外，DCS系统运用之中，还应当针对数据库信息进行保存，避免信息丢失，除此之外，对软件进行检验过程当中，工作人员要注意分门别类进行检验，同时注意针对权限、级别以及功能因素都要进行详细检查，另外，工作人员还应当切实做好DCS控制和更新工作，只有这样才能促使内部软件检测工作得到完善。相关工作人员为了切实保障软件安全稳定可靠运行，这应当建立安全防护系统，保障软件可靠性，例如，发生故障过程中就应当要求相关工作人员对故障进行全面排查，找到了故障要及时进行解决，解除故障，促使软件恢复正常运行状态。

结论

综上所述，热工自动化作为电厂生产过程中不可或缺的重要组成部分之一，其运行稳定与否关系重大。为此，电厂可在热工自动化中对DCS控制系统进行合理应用，通过对各个子系统功能的优化设计，发挥出DCS系统的应用优势，对机组运行进行有效控制，确保电厂生产安全有序进行。

参考文献

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