火電廠熱工自動化控制的應用實踐及發展方向

牛志龍

[摘? ? 要]隨著當前我國科學技術水平不斷的創新發展，在人們的生活和生產工作中對于火電廠供電提出了更高的要求。當前火電廠運行中熱工自動化控制系統的應用時間比較晚，因此在很多應用的細節方面還存在一些問題，這些問題需要不斷的改善，從而加強火電廠自動化技術的研究和分析，通過不斷創新滿足火電廠發展運行的要求。在具體的熱工自動化應用過程中存在的問題主要有鍋爐壓力變化較大、整個自動化技術的可靠性不高、自平衡能力較差等。為了提升熱工自動化的整體運行水平，確保整個火電廠的安全穩定，就需要對火電廠熱工自動化控制的實際應用以及未來的發展方向進行全面的研究和分析，實現我國電力行業的穩步發展。

[關鍵詞]火電廠;熱工自動化;控制應用;發展方向

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（21）04–0–03

Application and Development Direction of Thermal Automation

Control in Thermal Power Plant

Niu Zhi-long

[Abstract]With the continuous innovation and development of science and technology in China， higher requirements have been put forward for power supply in thermal power plants in people's life and production work. At present， the application time of thermal automation control system in thermal power plant operation is relatively late， so there are still some problems in many application details， which need to be improved continuously. In order to strengthen the research and analysis of thermal power plant automation technology， through continuous innovation to meet the requirements of thermal power plant development and operation. The main problems in the application process of thermal automation are the large change of boiler pressure， the low reliability of the whole automation technology and the poor self-balancing ability. In order to improve the overall operation level of thermal automation effectively and ensure the safety and stability of the whole thermal power plant， it is necessary to study and analyze the practical application of thermal automation control and the future development direction of thermal power plant to realize the steady development of power industry in China.

[Keywords]thermal power plant; thermal automation; control application; development direction

當前我國社會經濟的發展過程中，對于電力能源使用需求的增加給火電廠運行帶來了很大的壓力，各地區對于火電廠的技術資金和人員投入都在不斷增加。同時，對于先進的電氣生產設備系統也在創新改進，這樣能夠保證電力生產的工作效率和質量，為后續電力能源的使用提供良好的幫助。另外，火電廠的電力資源在生產運行過程中還要結合熱工自動化技術的優勢，對熱工設備生產工作進行全面的管控，促進設備在工作期間的工作水平，避免異常和故障問題的發生，同時還要對運行中的問題進行及時解決，防止給熱工設備造成損害，影響到整個發電系統的使用。確保我國火電廠運行發展的穩定與安全。

1 火電廠熱工自動化控制概述

1.1 火電廠熱工自動化控制內涵

我國火電廠運行過程中熱工自動化是指在沒有任何工作人員參與下，通過自動化控制原理以及計算機管理體系和相關的控制裝置對整個火電廠的機械設備零件進行控制，從而保證整個系統運行的安全和穩定。火電廠熱工自動化系統中會涉及到一些主機自動化以及輔助設備自動化等方面。這些模塊都是由自動控制、測量、信息采集、處理、保護系統等不同的自動化模塊組成。通過火電廠的熱工自動化系統能夠調節生產過程中設備的各項參數，合理控制設備的運行順序，保證整個系統的安全檢測和應用。因此，可以看出，通過熱工自動化技術可以加強火電廠運行設備的安全和可靠，同時提高整個系統的運行效率，降低工程的運行成本，保證設備的使用安全。

1.2 火電廠熱工自動化中自動控制理論及基本應用

火電廠熱工自動化控制是在火電廠運行中使用熱工設備進行發電，生產期間通過對全過程的測量數據等相關參數的管理，保證整體設備運行符合規范要求。但是這種常見的熱工參數管理過多的依賴于技術人員，這會增加整個火電廠運行的成本。而且人工在進行參數管理的過程中由于一些人為因素也會造成檢測不及時和誤檢的情況發生，從而引發嚴重的生產質量問題。因此，通過熱工自動化技術的構建可以實現對整個系統的自動化管理，特別是做到設備的自動檢測、自動控制、自動報警、自動保護等工作，這對于后續發電生產工作會產生很大的影響。在整個熱工自動化控制系統過程中會使用到自動化儀表、自動化裝置，這樣能夠提高火電廠的運行自動化水平。

另外，發電機組在生產的過程中其生產效率也得到了很大的提升，同時節約了人力資源。如果火電廠熱工設備在運行使用的過程中出現了相應的問題，自動化系統可以通過報警裝置及時發出警報，這樣能夠提醒工作人員及時趕到故障現場，進行相關參數的調節以及故障的排除，避免后續問題的嚴重化。自動化控制系統的應用對于整個火電廠電力生產工作的開展具有非常重要的意義，需要火電廠在今后的生產過程中不斷地加強對熱工自動化技術的研究，保證整個自動化優勢的發揮，實現火電廠生產工作的順利進行。

2 熱工自動化技術的故障及應對措施

在火電廠熱工自動化技術應用的過程中，熱工設備也會出現相應的故障問題，這些問題會影響到整個系統的運行安全和穩，其中包括電纜故障造成的誤動問題處理。為了避免一個設備機柜中安裝多個設備和組件，防止組件和設備之間相互的干擾，造成整個系統運行的紊亂和故障問題的發生。同時，在線路安裝及后期維護時還要保證線路正常的使用線路進行簡單有序的設置，避免線路交叉造成的線路故障問題，定期地對電源進行檢查。如果電壓輸出量過高或過低，都需要及時更換電源模件。除此之外，熱工儀表的參數故障問題。熱工儀表在工作時參數曲線會在一定的合理范圍之內出現浮動，但不能超過相應的限制，否則就會導致整個工作系統出現異常的情況。如果異常問題發生工作人員要及時地進行檢查分析，對設備故障進行排查。通過相關參數的研究，確定最終的故障位置以及采取的故障維修方法，將不良的影響控制到最低。

3 火電廠熱工自動化的應用實踐

3.1 優化熱控制系統

在火電廠熱工自動化技術應用的過程中需要加強對熱控系統的優化，①優化汽輪機監視儀表系統能夠提高整個設備運行的可靠性，通過全面的研究和調查分析對汽輪機監視儀表進行優化之后，能夠避免各種故障問題的發生。②增強抗干擾能力和接地的效果。目前我國火電廠熱工自動化技術應用過程中會受到很多外界因素的影響，為了控制這些不良因素造成的干擾問題，就需要加強控制系統的抗干擾能力和接地可靠性，保證整個熱工控制系統的安全和穩定。防止控制系統數據誤差以及運行不穩定的情況發生，給整個熱工自動化技術的應用帶來不良的影響。③優化熱控系統的邏輯性，熱控系統與控制設備在運行過程中電磁強度比較大，所以既會受到外部環境的影響也會由于自身運行導致異常情況的發生，引起信號錯誤的不良情況。一但出現錯誤測量信號，將會給整個系統的運行和數據的傳遞帶來危害。

3.2 系統經濟運行優化

在對火電廠熱工自動化控制系統應用之前要做好相應的軟件測試和評價，保證整個軟件應用過程中的合理性。通過選用各種不同的控制系統，確保熱工系統的工作效率。同時實現節能減排的效果，在火力發電廠中，提高對電煤脫硫速度以及電煤脫硫質量，能夠保證自動化系統對脫硫吸收部分的合理控制，避免對環境造成不良的影響。另外，還要不斷提高整個機械設備運行的安全性，發揮熱工自動化控制系統的節能減排效果。

3.3 安全指標優化

在火力發電廠熱工自動化系統應用的過程中，還要保證整個火電廠的運行平穩，考慮到火電廠在日后使用過程中的節能問題。如果平時工作發生異常情況會導致設備故障引起停工將會造成大量資源的損耗，再次開啟時還會消耗很多的能源。因此，導致火力發電廠節能減排效果受到嚴重的影響。在進行火力發電廠運行時，要最大限度地降低發電機械設備出現故障的概率，合理的減少因非正常原因造成的停工問題。另外，還需要對各種機械設備和工作區域進行檢查，防止安全事故的發生。除此之外，還需要結合智能化的自動監控系統徹底的改變人工操作的傳統模式，降低自動檢測的時間，提高整體的工作效率。加強對故障問題的提前預防，為整個火電廠的經濟效益以及為整個火電廠的穩定運行起到很大的促進作用，同時還可以降低各種污染物質的排放。

3.4 等離子點火

在火電廠熱工自動化應用的過程中，新技術是影響整個系統發展的關鍵，其中的等離子點火在節能環保技術方面具有很大的優勢。它能夠改變傳統點火時受到煤炭質量的影響，在遇到一些煙煤、貧煤和褐煤時，等離子點火采用的是機電機械壓縮以及開放式一體化的等離子發電器，這一設備的工作效率比較強，能夠成功地進行煤炭的點燃。同時，這一技術還能有效地提高鍋爐的使用效率，降低對燃煤質量的要求。除此之外，等離子點火系統采用的是高導電高導熱以及不易被氧化的合金材料，這些材料的穩定性比較強，不需要進行專門的惰性氣體保護，能夠實現整個系體的簡化操作，有效地降低了工程的運行成本。

3.5 機組自動控制和脫硫

當前，我國很多的火電廠使用的都是碳酸鈣濕法脫硫技術對尾氣進行脫硫處理，同時燃爐部分和脫硫部分是相互獨立的，兩者之間僅是通過導線進行串聯。這樣無法保證整個工程的運行安全，也會影響到節能減排技術的發揮。近些年隨著我國對環境問題的重視程度的不斷提高，一些先進的節能設備和節能技術已經逐漸被應用到了火電廠熱工自動化系統中，將脫硫部分融合DCS控制系統能夠加強自動化控制技術的應用以及脫硫的節能減排效果。

3.6 變頻控制技術

火力發電廠中使用的變頻設備能夠有效地對能源進行調節。火電廠企業購進變頻設備時會消耗大量的成本，特別是高壓變頻器。因此需要為其設置專門的工作機房，在使用的過程中還要對干擾的信息進行控制。所以，在火電廠引進變頻設備之前要保證設備的使用效果，對設備的使用可行性進行全面的分析，通過相關操作規范的制定保障設備的使用安全。

4 火電廠熱工自動化的發展方向

當前我國火電廠熱工自動化的應用隨著科學技術水平的創新不斷發展，因此需要加強對發展方向的全面研究。首先是智能化發展方向，當前熱工自動化技術應用的過程中經過多種技術的合理應用，能夠提高整體設備的運行效率和運行安全性，這表明先進技術在整個火電廠運行中具有非常好的應用前景。在未來我國熱工自動化控制系統中仍然需要工作人員加強對先進技術的研究和分析，保證整個熱工自動化控制工作的智能化發展，做好DCS系統以及PLC控制系統的聯合應用。通過在優勢上的互補實現熱工自動化設備整體運行效果的全面提升，為我國火電廠發電起到積極的推動作用。其次是人性化發展方向。在未來我國火電廠進行熱工自動化控制時，可以通過人機交互的方式提高整體的控制效率和便捷性。對于自動化控制應用要采取人性化的設計要求，根據人體結構特征做好相應的控制系統設計分析。同時，還需要對自動化系統的控制可靠性進行不斷的提高，確保工作人員在整個操作過程中更加的舒適自然，實現我國熱工自動化控制系統工作效率的全面提升，也對我國火力發電行業的發展起到了積極的推動作用。

5 結語

我國現代化社會經濟和城市運行的穩定發展過程中，對于電力能源的使用需求不斷增加。由于人們生活和生產過程中電力能源的使用量變化。因此，需要火力發電廠保證電力能源生產的穩定運行，提高整個火電廠運行系統的合理性。在當前火電廠運行過程中使用熱工自動化技術，能夠保證整個火電廠運行的效率和安全性。另外，工作人員還需要對火電廠熱工自動化技術的使用進行全方面的研究和分析，找出系統中存在的缺陷，通過創新自動化技術，提高我國火電廠發電的整體經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 康玉國.火電廠熱工自動化DCS控制系統的應用及發展分析[J].電力系統裝備，2019（20）：18-19.

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