火电厂自动化控制技术的运用研究

黄超胜

摘  要：随着我国用电量需求的不断增加，这对火力发电厂的发电能力和可持续发展提出了更高的要求。自动化控制系统的应用极大地提高了火力发电厂的工作效率，得到了电力企业的高度重视。

关键词：火电厂;自动化;控制技术;运用

1热工仪表自动化技术概述

热工仪表自动化技术，顾名思义就是将自动化技术融合应用到热工仪表中。自动化技术是包含控制、信息及系统等相关知识和技术的综合学科，热工仪表是包含压力表、温度计、液位变送器等在内的装置，广泛应用于各大现代化企业建设及发展中。热工仪表自动化技术是将自动化技术和热工仪表相融合，将热工仪表的各项优势及作用通过自动化技术得到最大发挥的技术。该技术在火电厂及其他企业中的应用，有不可替代的作用。

2电厂中自动化控制的运用

2.1自动化控制系统分析

火电厂的自动化控制系统包括集散控制技术、可编程控制、现场总线控制。但是无论是哪种自动化控制形式，都应该达到以下要求：①能够充分发挥控制系统的功能，要做到控制系统的规范化、简便化、高效率、响应快。要确保控制系统的平台结构足够合理。②必须能够满足火电厂对自动化的要求，能够实现对火电厂各个设备的自动控制，并且在工作稳定性和扩展性上存在一定的优势，后期能够方便地进行升级。③必须要做到各个方面协调发展，对数据采集、设备控制等工作的优先级进行优化排序，以满足不同程度的自动化控制。④最好是能够建立一个控制策略数据库，通过机器学习技术，提高自动控制系统的智能化水平。火电厂的自动化控制系统由SIS系统、MIS系统以及电气监控系统、DCS系统组成。

2.2设备安装

融合了自动化技术的热工仪表具有智能性和系统性，这给表盘与设备安装工作带来了很大挑战，工作也更加繁重，因此需要做好每个安装环节的工作。

（1）安装之前，应做好统筹规划工作，对表盘与设备安装的安装位置、安装开始时间及完成时间提前做好规划，并为具体安装过程中可能出现的问题做好应急措施。

（2）安装过程中，应严格按照相关技术规范和要求，做好每个安装环节的工作：（1）初步检查、检测仪器，对仪器的质量检查以及数据进行验收，确保后续安装步骤的有序进行;（2）注意安装的位置，综合考虑天气、温度、电磁波的干扰等，避免这些不利因素影响表盘、设备的工作;（3）注意安装的角度，如测温元件应与管道保持45°左右的倾斜。

（3）安装完成之后，应进一步做好设备的调试工作，尤其是热电偶、压力变送器等的检验工作，确保这些设备的参数在允许的承受范围之内，并保证其工作的及时性、精准性、高效性。

2.3局域网技术在自动化控制系统中的应用

当今时代微电子技术的长足发展促进了电气综合保护与测控设备功能的完善，交流信息的保护、测量和通信等诸多功能的实现，一系列的测控功能都需要借助工业以太网技术的快速发展。工业以太网技术具有成本较低、容量较大以及传输速度高等优点，可有效弥补以往控制系统中存在的缺陷，加强以太网技术的应用可促进火力发电厂的未来发展。

2.4自动化试运行

在设备安装完成、线路铺设以及调试与检查完成之后，就可以进入自动化试运行阶段。与设备及线路调试工作相比，试运行阶段的工作更加繁重和复杂。在这一阶段，需要对设备运行工作的长期稳定性进行测试，设备运行在初期可能不会出现什么问题，但随着时间推移，数据与信息的传输工作量加大，设备可能承受不了过大的信息载荷而出现问题，如：导致设备局部温度过高，影响其他相关工作;导致数据传输失真，导致数据及信息传输的不准确性;系统运行正常，但不能反馈具体工作中的问题等。考虑到以上种种可能出现的问题，相关技术人员要观察设备连续工作较长时间之后，对热工自动化设计方案、生产流程、正常数据信息等进行记录备份，还要注意整个工作系统的反馈调节机制是否正常，能否对系统中哪一设备、哪一环节、什么问题作出反馈，并自动进行调节。

2.5DCS自动化控制系统

检测、管理是DCS的两大功能，可实现由不同厂家生产的不同设备联合在一起运行才能达到的功能，所以DCS可实现多种不同功能，集“集”与“散”为一体是其主要优势。系统的每个功能往往由不同模块来实现，每一个模块可单独称为一个子系统，DCS自动控制系统就实现了这些模块的组合。

DCS可在系统硬件和软件都允许的条件下调整各个功能模块，此举可有效适应火电厂的多样化需求。拿常用的子系统来说，数据采集子系统DAS可实现在线连续测量各部分的信号，如液位、温度、流量、压力等，也可独立出来成为一个结构（上下位机结构），它还能形成小的集散型系统，实现网络实时控制。DAS可以为系统提供多种热力系统流程图，运行参数出现异常后可及时给出警告，同时还能够高频率、迅速地采集继电器开关处所发出的信号，发现异常信号可及时记录并发出警报。此外，DAS可以给出系统中主要参数的变化趋势以便于预测系统的运行状态;定时打印制表可及时记录系统的有关参数，以便后来查阅。燃烧器管理系统BMS主要指针对锅炉炉膛的安全监控，一般在大型的火电机组都会设置这样的自动控制系统。BMS可保证锅炉能够按照预设的燃烧程序进行操作。一旦出现紧急情况，系统能够迅速关闭燃料投放程序，同时能够起动降温系统，从而防止锅炉出现爆炸、爆燃等危害性极大的事故。

3仪表自动化技术的应用前景

3.1综合自动化发展趋势愈加明显

虽然热工仪表自动化技术的发展取得了很大的进步，但随着我国电力工业及自动化技术的不断发展和进步，热工仪表自动化技术仍有很大的发展空间。未来，自动化技术将不再是热工仪表等单一系统的自动调节，而是朝着系统集成的方向发展。这将实现对故障的全面检查、有序管理和自动维护，进而显著提高热工仪表的自动控制效果。

3.2充分体现智力

对于热工仪表自动化技术来说，大数据时代既是挑战，也是机遇。在竞争激烈的市场中，企业只有与时俱进，与时俱进，才能在当今社会中生存和发展。同时，各种科学技术的进步也为热工仪表自动化技术的进步和发展提供了支撑。目前，国内热工仪表自动化软件的主要功能是PC和winintel。这些软件大多只起监控功能。未来热工仪表将集成更先进甚至前沿的技术，如SCADA、OPC等技术，相关技术人员一定能够通过开发和创新实现智能热工仪表。

3.3创新的更大体现

现阶段火电厂热工仪表系统需要大量的设备支持，其安装也需要大量的电缆线路，不仅占用大量的空间资源，而且容易出现后期故障，导致检修工作量增加。未来，电热工控制的相关理论可以集成到热工仪表自动化技术中，如将现场标定技术集成到热工仪表中，使用更多类型的传感器，通过无线通信技术传输数据，不仅可以节省空间，同时也提高了传输的效率和精度。另外，该信息系统可应用于热工仪表中，自动采集仪表运行数据并进行统一分析，实现仪表参数的自动调整和自动校准维护。

结论

自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用，是顺应时代发展的必然趋势，对企业生产、人们日常生活、国家和社会都有着重要作用。自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用，体现在越来越多的方面，应重视其在应用中出现的问题，并逐步掌握解决这些问题的有效途径。未来应将更多、更先进和前沿的技术应用到热工仪表自动化控制系统，使其不断发展和更加完善。

参考文献：

[1]周磊.自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用[J].通信电源技术，2020，37（2）：97-98.

[2]馬静.热工仪表自动化技术应用的研究[J].中外企业家，2018（24）：124.