熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用與創(chuàng)新

摘 要：家家戶戶都需要使用電，人們的生活已經(jīng)離不開(kāi)電的使用。目前有很多種方法能夠產(chǎn)生電，但是最主要的發(fā)電方式還是火力發(fā)電。各家各戶的用電量越來(lái)越多，給發(fā)電廠供電帶來(lái)了壓力，提高發(fā)電廠的發(fā)電效率是解決供電不足的有效方法。在火力發(fā)電中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)能夠提高發(fā)電效率，而優(yōu)化DCS控制系統(tǒng)能進(jìn)一步提高發(fā)電效率。

關(guān)鍵詞：熱工自動(dòng)化技術(shù);火力發(fā)電;應(yīng)用與創(chuàng)新

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.181

我國(guó)的日常生活用電以及工業(yè)用電量不斷提高，這就要求我國(guó)的火力發(fā)電企業(yè)提高產(chǎn)電效率以滿足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯男枨?。DCS是熱工自動(dòng)化技術(shù)的主控單元，對(duì)于DCS的升級(jí)直接影響到火力發(fā)電廠的發(fā)電效率，另一方面，完善熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的管理以及信息化的監(jiān)控系統(tǒng)也能提高火力發(fā)電的效率。

1 我國(guó)熱工自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中應(yīng)用的現(xiàn)狀

自動(dòng)化技術(shù)的使用能夠降低工作人員的工作量，可能人工工作一天的工作量，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)很快就能完成。所謂“自動(dòng)化”，顧名思義，就是指很少的使用人工操作或者沒(méi)有人工操作而自動(dòng)運(yùn)行;將其應(yīng)用在火力發(fā)電領(lǐng)域，一方面能夠節(jié)約人工成本、降低勞動(dòng)力強(qiáng)度、提高勞動(dòng)效率，另一方面，熱工自動(dòng)化技術(shù)能夠有效地減少操作失誤，提高火力發(fā)電的穩(wěn)定性和安全性。

1.1 熱工測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

熱工測(cè)量技術(shù)是火力發(fā)電生產(chǎn)運(yùn)行中的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)，測(cè)量對(duì)象十分廣泛，涉及到溫度、壓力、流量等，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，目前熱工測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用方式已經(jīng)完全由人工操作，例如在溫度測(cè)量方面，基于傳感器收集、控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方式，不同規(guī)格機(jī)組對(duì)熱工測(cè)量控制系統(tǒng)需求存在差異，一般來(lái)說(shuō)，125MW以下機(jī)組多采用DDZ-2型溫度變送器，300MW以上的機(jī)組則采用熱點(diǎn)偶熱電阻信號(hào)直接傳導(dǎo)到電子室。

1.2 DCS系統(tǒng)的應(yīng)用

DCS（Distributed Control System）即分布式控制系統(tǒng)，宏觀層面上說(shuō)，它屬于過(guò)程控制級(jí)、監(jiān)控級(jí)構(gòu)建的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)中分級(jí)管理、配置靈活、分布控制、集中操作等要求，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的應(yīng)用高價(jià)值。

綜合國(guó)內(nèi)外火力發(fā)電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)革命歷程，DCS系統(tǒng)是在發(fā)電機(jī)組中應(yīng)用實(shí)踐效果最為突出的，一般的DCS都意味著一個(gè)局域網(wǎng)系統(tǒng)，以及分布在局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)，共同構(gòu)建一個(gè)控制系統(tǒng)，進(jìn)而在局域網(wǎng)和發(fā)電機(jī)組之間建立連接，即可滿足對(duì)控制系統(tǒng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)控制的需求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化應(yīng)用。

2 提高自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中應(yīng)用的有效措施

2.1 加大投資力度

儀器設(shè)備的使用對(duì)于工作效率的提高是非常巨大的，舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)，兩個(gè)非常大的數(shù)字相乘，人工計(jì)算可能需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間才能算出來(lái)，而且得出的結(jié)果還不一定準(zhǔn)確，但是如果使用計(jì)算機(jī)，只需要輸入兩個(gè)相乘的數(shù)值就可以馬上得出計(jì)算結(jié)果，而且結(jié)果非常準(zhǔn)確，從這個(gè)例子中就可以明顯感覺(jué)到科技的力量，鄧小平同志也說(shuō)過(guò)，想要經(jīng)濟(jì)進(jìn)步就一定要發(fā)展科技，要想提高火力發(fā)電廠的產(chǎn)電效率，就必須加大資金的投入力度，企業(yè)應(yīng)該積極引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備，相關(guān)的工作人員積極學(xué)習(xí)國(guó)外的管理體系等等，雖然成本較高，但是避免了在后面產(chǎn)電過(guò)程中可能出現(xiàn)的麻煩。

2.2 加強(qiáng)DCS控制系統(tǒng)的研發(fā)

自律分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要為“垂直型”和“水平型”兩種，在垂直型結(jié)構(gòu)中，如果上位子系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則下位子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)局部控制，但子系統(tǒng)之間的沒(méi)有協(xié)調(diào)性。而在水平型結(jié)構(gòu)中，情況正好相仿，整個(gè)系統(tǒng)中不分上下，一部分子系統(tǒng)出現(xiàn)故障，并不影響其他的正常工作，但彼此之間的信息徹底中斷，缺乏控制性;面對(duì)這一現(xiàn)象，DCS控制系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)以“自律型”為方向——實(shí)現(xiàn)自律可協(xié)調(diào)性與自律可控性的有效統(tǒng)一，其中“自律可協(xié)調(diào)性”是指無(wú)論那一部分子系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)都可以協(xié)調(diào)控制自身的工作狀態(tài)，并滿足子系統(tǒng)之間的通信重構(gòu)。

2.3 完善自動(dòng)化運(yùn)行中的保障措施

（1）自動(dòng)化設(shè)備的安裝階段。在自動(dòng)化設(shè)備的初步安裝階段，必須按照廠家的安裝指示進(jìn)行安裝，有些設(shè)備的安裝可能不適合該火力發(fā)電廠，這時(shí)候企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該積極與廠家進(jìn)行溝通，讓廠家派人過(guò)來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，切勿自行調(diào)整安裝方法，以免遺留安全隱患。安裝完畢進(jìn)行調(diào)試時(shí)必須要有一定的安全保護(hù)裝置，以免在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)意外，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)之后，再將這個(gè)設(shè)備投入使用，一旦哪一項(xiàng)指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)，即使誤差很小也要立即進(jìn)行檢查。

（2）盡量使用成熟的技術(shù)。雖然越先進(jìn)的技術(shù)越能提高火力發(fā)電廠的產(chǎn)電效率，但是如果科技人員剛剛研發(fā)出來(lái)的技術(shù)，該技術(shù)還處于調(diào)試階段就投入使用，在增加企業(yè)利潤(rùn)的同時(shí)也增加了發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。而使用成熟的自動(dòng)化技術(shù)增加了機(jī)組運(yùn)行的可靠性，因?yàn)槌墒斓淖詣?dòng)化技術(shù)下生產(chǎn)出來(lái)的自動(dòng)化設(shè)備與其他的裝置相匹配，不會(huì)產(chǎn)生排斥現(xiàn)象，就像組裝電腦經(jīng)常發(fā)生問(wèn)題一樣，可能CPU性能極高，但是其他的電腦配件不支持這種CPU性能的發(fā)揮，反而會(huì)對(duì)CPU造成損害。

（3）各種檢測(cè)設(shè)備的使用。目前我國(guó)的熱工自動(dòng)化技術(shù)在檢測(cè)方面和控制方面越來(lái)越趨于完善，但是在報(bào)警自動(dòng)化和保護(hù)自動(dòng)化方面還不夠完善，在報(bào)警自動(dòng)化方面，應(yīng)該在每一個(gè)有可能發(fā)生事故的裝備上都配有一個(gè)自動(dòng)化報(bào)警系統(tǒng)，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，自動(dòng)化報(bào)警系統(tǒng)能夠及時(shí)報(bào)警。

（4）加強(qiáng)對(duì)于線纜的保護(hù)。在火力發(fā)電廠中應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要許多的線纜進(jìn)行連接，與其他的工廠不同，火力發(fā)電廠的作業(yè)環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，安全隱患也較多，企業(yè)對(duì)于線纜的保護(hù)是保證自動(dòng)化設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵部分，一方面企業(yè)可以通過(guò)積極研發(fā)新技術(shù)減少電纜的使用，另一方面，工作人員需要經(jīng)常對(duì)電纜進(jìn)行檢查和維修，確保不會(huì)出現(xiàn)電纜斷裂或者融化的現(xiàn)象。

3 結(jié)束語(yǔ)

居民用電的很大一部分都是火力發(fā)電，一旦火力發(fā)電廠出現(xiàn)故障或者供電不足就會(huì)對(duì)居民的生活造成很大的影響，自動(dòng)化技術(shù)在滿足人們的供電需求方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，因此，我國(guó)的科技人員必須加強(qiáng)對(duì)DCS控制系統(tǒng)的研發(fā)，并且企業(yè)要做好一定的安全保障，進(jìn)一步提高火力發(fā)電的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李小康.關(guān)于電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化改造研究[J].科技風(fēng)，

2018（04）：158.

作者簡(jiǎn)介：周亮（1984-），男，寧夏人，本科，助理工程師 ，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。