電廠熱工自動化發展現狀及趨勢探討

戴進

【摘 要】電廠熱工自動化已成為火電廠未來基本的發展趨勢。隨著現代信息技術不斷進步，自動化與我國電力發展之間的聯系日益緊密，并已成為我國火電廠生產能力的主要推動力量。本文將從電廠熱工自動化發展的現狀進行分析，討論未來電廠熱工自動化的基本發展趨勢，旨在為未來電廠熱工自動化發展提供發展方向。

【關鍵詞】電廠熱工自動化；發展現狀；探討

隨著我國社會經濟的快速發展，電力事業的進步，電廠熱工自動化水平不斷提高，電廠熱工自動化技術在電力系統和經濟運行中的作用越來越重要。目前，我國已經加快了技術革新，電廠熱工自動化已經取得了很大的發展。同時，作為一項現代科技，電廠熱工自動化有著廣闊的發展前景。在現有基礎上，還需要我們不斷加強改革和創新，創新設計理念和思路，借鑒國外的先進經驗，努力開發國內電廠真正需要的熱工自動化技術。

1 我國電廠熱工自動化發展現狀

我國電廠熱工自動化事業從20世紀中葉起步，在隨后的幾十年發展過程中，我國實現了電廠熱工由人工操作到現智能化、自動化的轉變，可以說我國電廠熱工自動化已經取得了顯著成就。但目前，我國電廠熱工自動化水平和西方發達國家比依然有很大的差距。

現階段國內的電廠熱工機組主要采用DCS控制系統，由系統進行操作，熱工自動化基本成型。國內DCS系統價格相對較低，但后期系統運行、維護成本都較高，嚴重制約了該系統的進一步推廣。同時，國產DCS系統在程序運行、程序編制存在一定缺陷，設備之間的匹配、系統之間的搭建都不夠合理，國產DCS系統的弊端十分明顯。

國內電廠機組雖然都采用DCS控制系統，但由于國內外DCS系統存在的差距，導致我國電廠熱工自動化出現以下兩種情況。一是由于國外的自動調節系統十分成熟，并且各種儀表與機組的穩定性能好、參數設置符合我國電廠熱工自動化需求、設備運行起來十分完善，導致我國電廠機組、DCS系統及相關編制軟件都從國外進口。二是國產機組、進口儀表設備、DCS系統與國內DCS運行程序的組合。雖然我國自主研制的DCS系統中存在一些問題，但由于價格低廉，但依舊有部分電廠采用國內自主編制的DCS運行程序，用來降低整個生產成本。這些企業往往相關設備與自動化系統依靠進口，但運行程序采用國產品牌。

電廠熱工自動化是一項集智能生產、智能系統運行為一體的現代系統科技。雖然我國電廠熱工自動化技術有諸多不足，但總體來說，我國電廠熱工自動化技術發展前景更加廣闊。在未來，隨著科技的發展，我國電廠熱工自動化技術必然會迎來新的發展機遇，實現技術、編程、設計思想上的突破，實現自身跨越式發展。

2 我國電廠熱工自動化未來發展趨勢

2.1 全廠輔控系統走向集中監控

通常情況下，一個火電廠的輔助車間在10個左右。在傳統生產中，國內通常是利用PLC與上位機構成系統運行網絡，在各車間控制室內進行單獨控制，這一方法雖然保證了控制的及時性、準確性，但卻造成了人力資源浪費，增加企業運行成本。隨著DCS技術與網絡通訊能力不斷提高，各個輔助車間的控制系統已逐步走向集中，組合成一個輔控網（簡稱BOP即Balance OfPlant的縮寫），通過將相互獨立各個外圍輔助系統進行聯系、再利用計算機網絡技術進行集成，實現整個車間的整體運行控制，該系統與企業系統聯網之后，也可實現在全廠IT系統上進行監控，降低監控系統對監控人員數量的需求。

我國一些企業已經開始了這方面的嘗試，例如，華能銅川電廠已經開始將輸煤、水處理、脫硫系統、除灰除渣作為一個整體網絡在控制室進行集中控制。達到減員的目的。

2.2 新技術將得到進一步應用

2.2.1 無線測量技術應用

無線測量技術可以對系統整體運行情況進行有效的監視與控制，該技術能夠獲取更多地關鍵工藝信息，為技術管理、信息收集提供真實、準確的數據；在整合DCS系統中，該技術可以節省大量安裝成本，在解決成本的同時進一步提高企業自動化技術水平；在污水區域、煤計量和供油、酸堿的測量、供熱等方面，無線測量技術均可實現遠程監控。

2.2.2 APS技術的應用

APS技術通過改變機組運行順序來實現對電廠機組啟停的控制，在應用APS技術之后，操作人員只需按一下啟動鍵就能使機組按設計好的順序、狀態等基本設定運行，有效降低生產過程中人力資源的投入。該技術由于生產工藝與技術水平中存在不足，導致APS技術不能在短時間內應用于實際工作中，但APS技術的產生與應用，為電廠熱工自動化運行打下了良好基礎。

2.3 電氣控制開始納入DCS

火力發電廠生產過程中，電氣自動化與熱工系統自動化水平反映整個火電廠運行管理水平。隨著DCS系統被火電廠采用后，火電廠各項生產指標都大幅提升。但是大多數電廠中電氣自動化仍然作為單獨的一部分獨立運行，嚴重制約了火電廠自動化的發展。目前，部分電廠正在嘗試將電氣控制納入DCS系統運行范圍，用于控制發電機系統與工廠用電系統，它主要由高壓啟動/備用變壓器、發電機變壓器線路組、低壓廠用工作變壓器、高壓廠用工作變壓器、低壓廠用工用變壓器等部分組成。今后，尤其在自動準同期、發電機勵磁系統、廠用電快速切換等方面都會考慮DCS的納入。

2.4 SIS系統的應用發展

SIS系統是實現其他基本系統運行部門與電廠總管理信息系統之間進行數據交換、信息共享的媒介，該系統的功能包括采集、監視工廠數據、分析廠級性能等。在國家明確調度方式并且相關應用軟件技術已經成熟的前提下，可以設置負荷調度實現功能的分配。自從國家電力公司電力規劃總院提出這一概念和規劃后，至今估計有200家多電廠建立了SIS系統，可謂發展相當迅速。

但是自SIS系統投入使用以來，其所發揮的功能十分有限，只局限于收集數據、儲存信息、打印報表等淺層次工作，SIS系統的真正功能得不到有效發揮。設計方面的問題還不是造成這些現象的主要原因，在生產過程中，多數生產廠家并沒有完全掌握該系統的后臺程序及運算算法，導致該系統在生產過程中頻發出現問題；同時部分電廠存在現場生產與實際生產系統、設備運行能力相脫節的現象，因此現階段SIS代理商只能利用網絡技術、按照SIS基本架構邊進行摸索。但總體來說，SIS系統的建設符合技術發展的需要和中國電力市場發展的趨勢，能為發電廠尤其是大型的現代化發電廠帶來更多經濟效益。

3 結束語

熱工自動化發展代表了未來火電廠的基本發展趨勢，其自動化技術同樣成為我國發展勢頭最快、生命力最旺盛的生產力之一，同時國際上很多國家都在相關技術上投入大量資金，以此確保其可在激烈的競爭中占有一席之地。對于我國電廠熱工自動化技術人員而言，要不斷提升自己綜合素質，加強國內外相關知識的交流，克服火電廠專業之間的偏見，互相學習借鑒，以推動我國火電廠自動化的發展。

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[責任編輯：薛俊歌]