火電廠自動化控制技術的運用研究

黃超勝

摘? 要：隨著我國用電量需求的不斷增加，這對火力發電廠的發電能力和可持續發展提出了更高的要求。自動化控制系統的應用極大地提高了火力發電廠的工作效率，得到了電力企業的高度重視。

關鍵詞：火電廠;自動化;控制技術;運用

1熱工儀表自動化技術概述

熱工儀表自動化技術，顧名思義就是將自動化技術融合應用到熱工儀表中。自動化技術是包含控制、信息及系統等相關知識和技術的綜合學科，熱工儀表是包含壓力表、溫度計、液位變送器等在內的裝置，廣泛應用于各大現代化企業建設及發展中。熱工儀表自動化技術是將自動化技術和熱工儀表相融合，將熱工儀表的各項優勢及作用通過自動化技術得到最大發揮的技術。該技術在火電廠及其他企業中的應用，有不可替代的作用。

2電廠中自動化控制的運用

2.1自動化控制系統分析

火電廠的自動化控制系統包括集散控制技術、可編程控制、現場總線控制。但是無論是哪種自動化控制形式，都應該達到以下要求：①能夠充分發揮控制系統的功能，要做到控制系統的規范化、簡便化、高效率、響應快。要確保控制系統的平臺結構足夠合理。②必須能夠滿足火電廠對自動化的要求，能夠實現對火電廠各個設備的自動控制，并且在工作穩定性和擴展性上存在一定的優勢，后期能夠方便地進行升級。③必須要做到各個方面協調發展，對數據采集、設備控制等工作的優先級進行優化排序，以滿足不同程度的自動化控制。④最好是能夠建立一個控制策略數據庫，通過機器學習技術，提高自動控制系統的智能化水平?；痣姀S的自動化控制系統由SIS系統、MIS系統以及電氣監控系統、DCS系統組成。

2.2設備安裝

融合了自動化技術的熱工儀表具有智能性和系統性，這給表盤與設備安裝工作帶來了很大挑戰，工作也更加繁重，因此需要做好每個安裝環節的工作。

（1）安裝之前，應做好統籌規劃工作，對表盤與設備安裝的安裝位置、安裝開始時間及完成時間提前做好規劃，并為具體安裝過程中可能出現的問題做好應急措施。

（2）安裝過程中，應嚴格按照相關技術規范和要求，做好每個安裝環節的工作：（1）初步檢查、檢測儀器，對儀器的質量檢查以及數據進行驗收，確保后續安裝步驟的有序進行;（2）注意安裝的位置，綜合考慮天氣、溫度、電磁波的干擾等，避免這些不利因素影響表盤、設備的工作;（3）注意安裝的角度，如測溫元件應與管道保持45°左右的傾斜。

（3）安裝完成之后，應進一步做好設備的調試工作，尤其是熱電偶、壓力變送器等的檢驗工作，確保這些設備的參數在允許的承受范圍之內，并保證其工作的及時性、精準性、高效性。

2.3局域網技術在自動化控制系統中的應用

當今時代微電子技術的長足發展促進了電氣綜合保護與測控設備功能的完善，交流信息的保護、測量和通信等諸多功能的實現，一系列的測控功能都需要借助工業以太網技術的快速發展。工業以太網技術具有成本較低、容量較大以及傳輸速度高等優點，可有效彌補以往控制系統中存在的缺陷，加強以太網技術的應用可促進火力發電廠的未來發展。

2.4自動化試運行

在設備安裝完成、線路鋪設以及調試與檢查完成之后，就可以進入自動化試運行階段。與設備及線路調試工作相比，試運行階段的工作更加繁重和復雜。在這一階段，需要對設備運行工作的長期穩定性進行測試，設備運行在初期可能不會出現什么問題，但隨著時間推移，數據與信息的傳輸工作量加大，設備可能承受不了過大的信息載荷而出現問題，如：導致設備局部溫度過高，影響其他相關工作;導致數據傳輸失真，導致數據及信息傳輸的不準確性;系統運行正常，但不能反饋具體工作中的問題等。考慮到以上種種可能出現的問題，相關技術人員要觀察設備連續工作較長時間之后，對熱工自動化設計方案、生產流程、正常數據信息等進行記錄備份，還要注意整個工作系統的反饋調節機制是否正常，能否對系統中哪一設備、哪一環節、什么問題作出反饋，并自動進行調節。

2.5DCS自動化控制系統

檢測、管理是DCS的兩大功能，可實現由不同廠家生產的不同設備聯合在一起運行才能達到的功能，所以DCS可實現多種不同功能，集“集”與“散”為一體是其主要優勢。系統的每個功能往往由不同模塊來實現，每一個模塊可單獨稱為一個子系統，DCS自動控制系統就實現了這些模塊的組合。

DCS可在系統硬件和軟件都允許的條件下調整各個功能模塊，此舉可有效適應火電廠的多樣化需求。拿常用的子系統來說，數據采集子系統DAS可實現在線連續測量各部分的信號，如液位、溫度、流量、壓力等，也可獨立出來成為一個結構（上下位機結構），它還能形成小的集散型系統，實現網絡實時控制。DAS可以為系統提供多種熱力系統流程圖，運行參數出現異常后可及時給出警告，同時還能夠高頻率、迅速地采集繼電器開關處所發出的信號，發現異常信號可及時記錄并發出警報。此外，DAS可以給出系統中主要參數的變化趨勢以便于預測系統的運行狀態;定時打印制表可及時記錄系統的有關參數，以便后來查閱。燃燒器管理系統BMS主要指針對鍋爐爐膛的安全監控，一般在大型的火電機組都會設置這樣的自動控制系統。BMS可保證鍋爐能夠按照預設的燃燒程序進行操作。一旦出現緊急情況，系統能夠迅速關閉燃料投放程序，同時能夠起動降溫系統，從而防止鍋爐出現爆炸、爆燃等危害性極大的事故。

3儀表自動化技術的應用前景

3.1綜合自動化發展趨勢愈加明顯

雖然熱工儀表自動化技術的發展取得了很大的進步，但隨著我國電力工業及自動化技術的不斷發展和進步，熱工儀表自動化技術仍有很大的發展空間。未來，自動化技術將不再是熱工儀表等單一系統的自動調節，而是朝著系統集成的方向發展。這將實現對故障的全面檢查、有序管理和自動維護，進而顯著提高熱工儀表的自動控制效果。

3.2充分體現智力

對于熱工儀表自動化技術來說，大數據時代既是挑戰，也是機遇。在競爭激烈的市場中，企業只有與時俱進，與時俱進，才能在當今社會中生存和發展。同時，各種科學技術的進步也為熱工儀表自動化技術的進步和發展提供了支撐。目前，國內熱工儀表自動化軟件的主要功能是PC和winintel。這些軟件大多只起監控功能。未來熱工儀表將集成更先進甚至前沿的技術，如SCADA、OPC等技術，相關技術人員一定能夠通過開發和創新實現智能熱工儀表。

3.3創新的更大體現

現階段火電廠熱工儀表系統需要大量的設備支持，其安裝也需要大量的電纜線路，不僅占用大量的空間資源，而且容易出現后期故障，導致檢修工作量增加。未來，電熱工控制的相關理論可以集成到熱工儀表自動化技術中，如將現場標定技術集成到熱工儀表中，使用更多類型的傳感器，通過無線通信技術傳輸數據，不僅可以節省空間，同時也提高了傳輸的效率和精度。另外，該信息系統可應用于熱工儀表中，自動采集儀表運行數據并進行統一分析，實現儀表參數的自動調整和自動校準維護。

結論

自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用，是順應時代發展的必然趨勢，對企業生產、人們日常生活、國家和社會都有著重要作用。自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用，體現在越來越多的方面，應重視其在應用中出現的問題，并逐步掌握解決這些問題的有效途徑。未來應將更多、更先進和前沿的技術應用到熱工儀表自動化控制系統，使其不斷發展和更加完善。

參考文獻：

[1]周磊.自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用[J].通信電源技術，2020，37（2）：97-98.

[2]馬靜.熱工儀表自動化技術應用的研究[J].中外企業家，2018（24）：124.