电厂热工自动化技术应用研究

电厂热工自动化技术应用研究

丘少荣

广西百矿新材料技术有限公司

摘要：在我国供电质量逐步提升、实现社会稳定供电的过程中，火电厂的自动化技术，为提升电能的生产效率、稳定供电做出了重要的贡献。而在未来电厂的发展过程中，自动化技术的有效应用，可以进一步提升火电机组的安全性和经济性，使其在适应低碳、环保战略的过程中，获得一定的生存空间。为此，需要对电厂热工自动化技术的应用情况进行有效的研究，从历史中借鉴积极有效的经验，并在技术的应用过程中寻找电厂热工自动化的发展方向，从而使电厂热工技术得以有效地发展。

关键词：电厂热工；自动化技术；技术应用

我国自动化技术在电厂热工的应用较早，但是也经历了从无到有的过程，自动化技术在电厂热工发展的过程中，发挥了十分重要的作用。通过对火电机组进行必要的自动化改造，使其的工作效率、能量转换比得到有效地提升。随着自动化技术的不断发展，电厂热工应用的自动化技术呈现集成化、数字化、智能化的发展特点，其控制的精准度更高，速度更快，对于确保火电机组的高效运行，提供了可靠的技术保障。

一、电厂热工自动化技术的发展

20世纪50年代，我国电厂电力开始起步，电机的容量较小，机组的操作、控制均以人工操作为主，监测火电机组运行状态的仪表、仪器也是简单的机械式和电子管型仪表来进行监测。进入六、七十年代后，电力工业的重要性，使其的发展速度逐渐提升，随着火电机组容量的不断提升，原本在设备仪器附近的机械控制装置，转换成集中控制的方式。通过集中监测晶体管型的组合仪表以及电动和集成电路仪表对机组的运行状态进行有效地控制。虽然实现了集中管控，但自动化的水平较低。在80年代后，机组容量的增加以及可编程控制器的引进，使电厂热工自动化的水平得到快速的提升，控制系统的可靠性、稳定性也得到有效地保障，但是在一些关键位置，依然保留大量的常规仪器和人工控制设备。90年代以后，常规的仪表开始减少，采用自动化技术的DCS设备被广泛应用到电厂热工领域中，进一步保障了机组运行的可靠性和稳定性。在进入2000年后，数字技术、计算机技术的快速发展，进一步提升了电厂热工自动化技术的水平，而这时的DCS已经达到100%的使用率，对于提升电力生产的安全性和稳定性作出了重要的贡献。

二、电厂热工自动化技术的应用

进入2000年后，计算机、电子技术的快速发展，使可编程逻辑控制器的体积更小、功能更强大。而电厂热工也进一步采用现场总线控制系统进行集中的控制，使电厂热工设备的PLC模块能够十分方便的接入DCS管理系统，从而确保了对电厂生产过程的监控效果，进一步提升了电厂热工自动化技术的水平，在实现数据即时共享的同时，使各个环节统一接入到DCS系统中进行控制，从而提升了DCS系统的一体化水平，也让电厂热工自动化技术的控制模式变得更加完善。

（一）控制系统的优化

在火电厂发展的过程中，为了解决低碳燃烧器改造过程中面临的问题，并有效应对电网改造的“两个细则”，需要使用自动化技术对机组的变负荷速率、符合调节精度、调频性能等各项参数进行有效的调整。在此过程中需要对控制系统进行优化，使其在应对机组改造时，能够发挥良好的控制效果。在使用 AGC技术的情况下，可以将单台机组的负荷分配，进一步拓展到电厂全体的精准负荷分配，从而进一步改善控制策略的准确性。并在智能技术的有效帮助下，可以对机组的负荷情况进行有效的预测，同时还可以实现对机组的模糊控制，使其能够进一步有效应对机组运行过程中面对的突发情况。

（二）DCS系统、总线系统的相互发展

DCS系统的有效运行，离不开总线系统提供的数据通信功能，在总线系统运行的过程中，根据各传感器所反馈的数据，使用变送器、电动阀、变频器等设备传输给DCS、 PLC系统，从而拓展其应用和控制的空间，而DCS和PLC系统，也可以进一步使用总线系统来有效完善自身的功能。①扩大系统的应用范围，在使用总线系统的数字通讯方式时，机组的DCS系统与PLC可以展开一体化的网络监控，使数据得到有效的共享，从而确保控制策略的准确性。②总线设备稳定性保障。采用智能技术的总线设备，可以进一步提升数据挖掘的准确性和有效性，利用当前数据对设备的运行状态，进行有效的诊断，并在此基础上预测其可能发生故障的概率，从而进一步提升设备运行过程中的可靠性。③通讯故障的快速诊断，在使用智能技术的基础上，可以加速通讯故障的诊断速度，并对其的维护、维修提供可靠的数据指导。④物联网设备的有效融入，物联网技术在微电网智能控制的过程中发挥了重要的作用，在使用智能设备与物联网进行连接的过程中，机组的重要信息可以得到及时的共享，使其的利用率和可靠性得到有效地提升，并可以根据电网的实际需求来调整机组的运行状态，从而合理分配基础资源，并控制电厂的运行成本。⑤无线仪表兼容性的提升。总线技术在使用无线通信技术的过程中，可以为无线仪表的使用提供可靠的解决方案，使其在运行的过程中得到技术、运行效果的保障，并进一步降低在无线仪表应用过程中，投资的硬件成本。⑥工业以太网的信息通讯。智能控制设备在对基础进行控制的过程中，可以采用总线系统的以太网协议，统一建立电厂热工的通讯协议，使电厂热工在智能发展的过程中，可以借助统一的通讯协议，来展开有效的系统建设，从而达到良好的智能开发效果。

（三）APS的一键启停

APS技术进一步提升了控制过程的标准性，并进一步提升了自动化控制系统的智能性和自动化水平。从而有效减少人工操作并进一步降低人员负担。 APS技术的一键启停特点，可以使用模拟量控制系统，对机组的炉膛安全监管系统、轮机电液控制系统等各个机组控制系统，采用一键式的通讯方式予以实现，基于控制系统之上对机组进行有效的管理，并对其的启停情况进行有效的调度。是APS系统与控制系统进行无缝连接，并平衡控制指令的执行机构，使其能够自适应电厂热工的自动化控制需求，在交叉引用、条件自举的过程中，进一步提升控制系统的自动化水平，使全过程、全自动的控制方式得以有效实现。

（四）无线测量、变频技术

①无线测量在现代电厂热工应用的过程中比较常见，对于一些位置较为特殊的测量区域，可以使用无线测量技术来保证数据测量的准确性。该技术拥有体积较小、施工质量较小，同时适应的场合较多，比如酸碱污水等场合都可以使用该技术进行远程监控。在使用无线网络架构的基础上，更多的无线传感器可以应用到电厂热工工程中，并提供可靠的数据监控成果。

②变频技术主要用在功率转换的过程中，该技术可以动态响应系统的需求，对机组的速度进行合理的调整，同时保证调控的精准度，其在响应速度、调控精度、节能等方面发挥了显著的作用，伴随着变频技术的快速发展，其逐渐从中小型机组的应用中，扩展到大型高压机组的自动化控制过程中。

结语：电厂热工自动化技术，未来主要的发展方向是集成化、智能化、一体化，在此过程中，智能技术的有效应用，是确保控制精准性、策略有效性的重要基础。随着电厂热工自动化技术的不断发展，该技术已经逐渐扩展到核电、太阳能发电等新的领域，而未来电厂的建设过程中，智慧电机的建设也是电厂热工自动化技术的主要发展方向。为此，需要进一步深入研究电厂热工自动化技术的发展途径，对其的控制策略、方法、参数进行有效的优化，从而进一步提升电厂在运行过程中的经济性、环保性和安全性，使电力工业的发展得到可靠的技术保障。

参考文献：

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