王佳志

（天津藍巢電力檢修有限公司，天津 300380）

一、火電廠熱工自動化的概念及現(xiàn)狀分析

（一）火電廠熱工自動化概念

火電廠熱工自動化指的是利用自動化的儀器與設備，在無人或較少人參與的條件下，自動監(jiān)控火電廠熱力的生產與轉換過程。在火電廠自動化系統(tǒng)的輔助下，可以更加高效地收集和統(tǒng)計相關的熱力數據，提高熱力生產的安全性與經濟性?；痣姀S熱工的自動化在一定程度上也可以節(jié)省人力、物力，同時利用高科技因素的儀表與設備提高火電廠發(fā)電過程的安全系數與效率。

（二）火電廠熱工自動化現(xiàn)狀分析

當前我國大部分的火電機組都是采用DCS程控系統(tǒng)，而隨著近幾年科學技術的快速發(fā)展，DCS系統(tǒng)的應用也愈加廣泛，火電廠熱工自動化極大程度地方便了技術人員的操作，提高了發(fā)電的效率與安全性。就我國當前火電廠熱工自動化現(xiàn)狀來看，熱工自動化主要體現(xiàn)在自動檢測、自動控制、自動報警與自動保護四個方面。DCS系統(tǒng)通過監(jiān)控整個過程的壓力、溫度與流量等熱力學參數，能夠有效監(jiān)督火電廠的運行情況，同時為后期的自動控制、事故分析與經濟核算提供依據。此外系統(tǒng)中的自動控制裝置能夠有效調節(jié)電廠熱工自動化生產過程中的設備運行，確?；痣姀S機組的穩(wěn)定運行。同時DCS系統(tǒng)在進行自動檢測時如果發(fā)現(xiàn)熱工參數出現(xiàn)異常，將發(fā)出信號報警，提醒相關人員及時處理異常情況。在熱工參數出現(xiàn)異?；蚴窍嚓P設備運行出現(xiàn)故障時，需要暫停設備進行調整避免因設備運行故障而引起安全事故。

二、熱工自動化系統(tǒng)的構成

（一）DCS系統(tǒng)（分散控制系統(tǒng)）是以微處理器為核心，以控制功能分散、顯示操作集中為設計原則，同時強調了系統(tǒng)各組成的協(xié)調性，在DCS系統(tǒng)中通常采用分級遞階的結構，實現(xiàn)了儀表控制。近幾年，DCS系統(tǒng)在我國的火力發(fā)電中的應用范圍愈加廣泛，在很大程度上提高了汽輪機的控制水平，同時DCS系統(tǒng)憑借自身的分散控制優(yōu)勢能夠有效提高鍋爐的控制水平，有效解決了鍋爐控制難的問題。隨著科學技術的發(fā)展，DCS系統(tǒng)的功能更加多樣化，從原有的封閉化模式逐漸向開放化發(fā)展，開放式的DCS系統(tǒng)在兼容性方面有所提高，企業(yè)可以根據自身的特定需要針對性地選擇設備與軟件，進一步優(yōu)化火電廠熱工系統(tǒng)。此外，儀表技術的快速發(fā)展也使得DCS系統(tǒng)的分散控制功能進一步增強，在儀表測算與診斷上更加精確。

（二）輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控網絡

輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控網絡主要以可編程的控制器、交換器與人機接口為依托，可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行的調試、安裝與運行過渡的要求，同時輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控網絡按照水、煤、灰設置調試的終端，在火電廠發(fā)電過程中，在輔助系統(tǒng)的幫助下，監(jiān)控系統(tǒng)逐漸由各個外圍系監(jiān)控轉換為控制室的集中監(jiān)控，由此，火力發(fā)電實現(xiàn)了全自動的監(jiān)控，提高了監(jiān)控的效率與準確度。

（三）煙氣脫硫系統(tǒng)

煙氣脫硫系統(tǒng)主要以火電廠發(fā)電的實際情況為依據，與除灰系統(tǒng)合并設置在電除塵控制室或除灰控制系統(tǒng)中。煙氣脫硫系統(tǒng)主要功能為監(jiān)視與報警，通過機組與硬接線盒機組DCS進行有效連接，確保機組能穩(wěn)定安全運行。

三、火電廠熱工自動化的發(fā)展

（一）電氣控制納入

DCS近幾年，分散控制系統(tǒng)DCS在火電廠中的應用愈加廣泛，極大程度地提高了汽輪機與鍋爐的控制水平，但同時作為單元機組內一個重要的組成部分，很多火電廠對發(fā)電機變電器用電系統(tǒng)的控制仍采用原有的控制方式進行單元機組的控制，將大量模擬儀表光字牌與開關按鈕裝設在控制盤臺上，這在一定程度上影響了控制室對汽輪機與鍋爐DCS系統(tǒng)的控制效率，限制了火電廠熱工自動化的發(fā)展。因此，火電廠需要積極將DCS納入保安電源系統(tǒng)、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)、支流系統(tǒng)等，優(yōu)化電氣控制，以完善電氣自動化性能。

（二）智能控制應用

隨著科學技術的快速發(fā)展，火電廠熱工自動化技術快速發(fā)展，智能控制應用逐漸增多，越來越多的火電廠利用計算機技術進行發(fā)電管控，這在一定程度上減少了被控對象的模型。智能控制應用主要采用模糊控制的應用語言變量，將操作經驗總結為若干個條件語句，并建立相應的模糊關系，對模糊邏輯進行推理，這樣便可以快速地對復雜對象進行控制。此外，神經網絡也具備較強的非線性函數逼近與非線性映射能力，可以快速準確地對信息進行處，這樣一來，鍋爐控制中的非線性建模與非線性控制就可以得到有效的控制，因此，在計算機控制技術的輔助下，可以準確檢測出整個系統(tǒng)在運行過程中的故障，同時起到主動保護的效果，確?；痣姀S熱工系統(tǒng)能夠正常運行。

四、火電廠熱工自動化的發(fā)展前景

當前很多火電廠發(fā)電仍采用傳統(tǒng)的火電廠熱工自控技術，未來火電廠熱工自動化電氣控制技術也會被廣泛利用，整個流程將會實現(xiàn)一體化的監(jiān)控。同時，現(xiàn)場監(jiān)控設備也將會向數字化、自動化與機械化方向發(fā)展，計算機監(jiān)控系統(tǒng)將會對熱工儀表測量結果進行科學分析，進而實現(xiàn)火電廠熱工自動化的進一步發(fā)展。從國際上來看，很多國家都在火電廠自動化技術上投入了大量的資金，使得火電廠熱工自動化技術快速發(fā)展，我國也需要密切關注國內外火電廠熱工自動化技術的最新發(fā)展，研發(fā)更為先進的火電廠熱工自動化技術，促進鍋爐與汽輪機控制水平的提高。

結束語

近幾年，我國在火電廠熱工自動化發(fā)展中取得了一定進步，同時也積累了許多寶貴的經驗，但是在火電廠熱工自動化領域中仍存在較大的發(fā)展空間，因此，政府需要加強科技研發(fā)投入，密切關注在火電廠發(fā)電過程中的問題，積極探索熱工自動化的應用，促進火電廠效率與效益的不斷提高。