電廠熱工自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

李樹耀

摘 要：本文從電廠熱工自動化技術(shù)的概念入手，分析了當前電廠熱工自動化技術(shù)的現(xiàn)狀，探討了電廠熱工自動化的發(fā)展趨勢，以達到保證火電組安全經(jīng)濟運行，促進電廠熱工自動化技術(shù)的發(fā)展和進一步廣泛應(yīng)用，推動國家電力事業(yè)快速發(fā)展的目的。

關(guān)鍵詞：電廠熱工；自動化；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.129

0 引言

近年來，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展帶動了各個行業(yè)的進步，我國積極實施電廠熱工自動化的技術(shù)改革，使電廠熱工自動化技術(shù)在專業(yè)理論知識和硬件設(shè)施方面，都取得了長足的進步。尤其是信息技術(shù)系統(tǒng)在電廠熱工自動化中的應(yīng)用，使得電廠熱工自動化的專業(yè)技術(shù)水平以及相關(guān)管理水平都得到了提高，不斷推動著電廠熱工自動化的發(fā)展。接下來我們將著重探討電廠熱工自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。

1 電廠熱工自動化的基本概況

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，伴隨著我國工業(yè)企業(yè)不斷增加的電量需求，改造自動裝置中小容量、小機組的大容量整機組顯得極為迫切。在國家的積極努力和科學(xué)技術(shù)的不斷應(yīng)用下，我國發(fā)電機組的自動化水平得到了切實提高。電廠熱工自動化是指主機、輔助設(shè)備、公用系統(tǒng)等的自動化。包括自動檢測（測量與顯示）、自動調(diào)節(jié)（模擬量控制）、順序控制（開關(guān)量控制）、自動保護和綜合自動化技術(shù)五個基本內(nèi)容。

2 電廠熱工自動化的現(xiàn)狀

2.1 分散控制系統(tǒng)（DCS）的現(xiàn)狀

20世紀70年代左右，DCS系統(tǒng)在國外栢率先研制和使用，20世紀80年代，中國引進此項技術(shù)，并在火電廠應(yīng)用此項系統(tǒng)，大大提高了火電廠自動化水平。DCS系統(tǒng)在中國應(yīng)用取得較大成功的原因在于：一是DCS的應(yīng)用加強了對機組的有效監(jiān)視和控制，極大縮短了發(fā)電機組的安裝調(diào)試時間，對整機啟動調(diào)試作用同樣巨大，為發(fā)電組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行做出了很大貢獻；二是DCS系統(tǒng)獨特的CRT/鍵盤操作方式已被行和操作人員熟悉，擺脫了對常規(guī)儀表和控制設(shè)備的依賴；三是對電廠輸煤、除灰等輔助生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用可編程控制器，使順序控制得以實現(xiàn)；其次是國內(nèi)加大投入，研發(fā)DCS系統(tǒng)，使DCS的造價得以降低。

雖然現(xiàn)階段，DCS系統(tǒng)在我國已得到了廣泛應(yīng)用，在改造方面也取得了一定成績，但相較于國外，還是處于劣勢，突出體現(xiàn)在系統(tǒng)運行的可靠性、以及維護工作量的需求等方面。在成本造價方面，我國雖占優(yōu)勢，但自動化水平低，維護工作量大。

我國機組的發(fā)展現(xiàn)狀（以自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)為例）可歸納為兩點：一是均采用進口設(shè)備廠商提供的知名設(shè)備，主要是機組、配套儀表設(shè)備、DCS系統(tǒng)、編制軟件。國外DCS系統(tǒng)的高技術(shù)水平、較長的發(fā)展時間和完善的系統(tǒng)，可靠的控制儀表的運行，合理的各種參數(shù)的設(shè)置都是考慮的關(guān)鍵。二是技術(shù)引進和改造相結(jié)合，體現(xiàn)為國產(chǎn)機組、進口儀表及設(shè)備、進口DCS系統(tǒng)，國內(nèi)編制DCS程序。在編寫程序時，選擇專業(yè)資質(zhì)較高的國內(nèi)人員，但是編寫DCS系統(tǒng)不可避免的會相對的出現(xiàn)不精確的地方。一些不可預(yù)見的問題也會在以后的調(diào)試和運行過程中出現(xiàn)。

2.2 電廠熱工測量技術(shù)現(xiàn)狀

（1）溫度測量。水銀包和金屬膜等擁有極強的熱敏軟件在電廠的熱工測量系統(tǒng)的溫度傳感設(shè)備的采用中只占很小的一部分，大部分還是在變送器和二次儀表中直接應(yīng)用熱電偶熱電阻，DDZ-2型號的溫度傳感器即使是在125MW以下的機組中，其正常的使用和運行也能得到保持。對于300MW的機組來說，熱電阻信號都不能直接進入到電子室中，此時，為使電阻信號能夠進入電子室，就要通過分散管理系統(tǒng)的專門轉(zhuǎn)化器進行轉(zhuǎn)換。對于熱電偶聯(lián)系的冷端補償，補償措施可根據(jù)不同的形式來作出。

（2）流量測量。在電廠工作中，利用差壓的原理測量流量是最常用的方法，采用齒輪或者渦輪進行精確的測量很少使用，一般是運用公式來進行計算大機器組合的流量測量工作。

3 電廠熱工自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 現(xiàn)場控制系統(tǒng)的開放的實現(xiàn)

分散控制系統(tǒng)（DCS）和PLC發(fā)展是現(xiàn)場控制系統(tǒng)（FCS）出現(xiàn)的基礎(chǔ)，現(xiàn)場控制系統(tǒng)在具備分散控制系統(tǒng)和PLC基本特點的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了革新。由于現(xiàn)場控制系統(tǒng)具有節(jié)約電纜、減少資源浪費、降低成本、控制現(xiàn)場、提高信號傳輸準確度的優(yōu)點，因此和分散控制系統(tǒng)以及PLC相比，具有很高的經(jīng)濟效益。同時現(xiàn)場控制系統(tǒng)可以加強與商家間的合作，不使用控制柜從而減少占地面積、簡化系統(tǒng)，因此，現(xiàn)場控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高社會效益，符合時代發(fā)展的趨勢。

3.2 自動化的實現(xiàn)

實現(xiàn)電廠自動化的關(guān)鍵在于將電廠的人力、物力、財力整合在一起，優(yōu)化組合電廠資源，實現(xiàn)電廠管理控制一體化，爭取最大效益的實現(xiàn)。

電廠子自動化的實現(xiàn)首先要做好設(shè)備安裝完成后的全面調(diào)試和記錄工作，重要的是將重要的硬件設(shè)備的跟蹤記錄工作做好。要提高電廠熱工自動化系統(tǒng)維護工作人員的安全運行意識，實事求是的記錄，以確保系統(tǒng)安全運行。其次完成優(yōu)質(zhì)系統(tǒng)的建設(shè)，在系統(tǒng)構(gòu)建與設(shè)計過程中，要使用優(yōu)質(zhì)元件，用先進成熟的技術(shù)實現(xiàn)確保熱控系統(tǒng)可靠性的實現(xiàn)。最后為了實現(xiàn)電廠熱工自動化，要注意在設(shè)計系統(tǒng)時，全面考慮設(shè)計過程，采用冗余的觀念，結(jié)合電廠的未來發(fā)展前景，才能使電廠熱工自動化更好的實現(xiàn)。

3.3 高性能的實現(xiàn)

電廠熱工自動化自從引進中國，國家便在這項系統(tǒng)上投入了很多的人力、財力、物力，電廠熱工自動化也取得了較快的發(fā)展。現(xiàn)在，電廠熱工自動化軟件已經(jīng)涵蓋了很多功能，它的出現(xiàn)和發(fā)展是時代的要求，使得電廠的經(jīng)濟效益大大提高，解放了人力和物力。但是，電廠熱工自動化仍然有很大的發(fā)展空間，為了適應(yīng)未來的發(fā)展要求，其必須實現(xiàn)高性能，為了更加安全經(jīng)濟的電廠運行做貢獻。

4 結(jié)語

電場熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用，使電廠的投資成本降低，使電廠控制擁有了更準確的方法，使電廠的發(fā)展速度大大加快。電廠熱工自動化在電廠中優(yōu)勢明顯，發(fā)展條件良好，能夠使電廠的綜合運行能力提高，并能適應(yīng)電廠運行的需求，在不斷改進的基礎(chǔ)上，使熱工自動化技術(shù)在未來電廠運營中的應(yīng)用更加規(guī)范，確保電廠的經(jīng)濟效益和社會效益雙豐收。

參考文獻：

[1]薛霞.電廠熱工自動化技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2012（11）.

[2]高東峰.電廠熱工自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015（01）.endprint