齊向永

【摘要】在新的國際形勢(shì)影響下，研究火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新與實(shí)踐已成為目前火電廠運(yùn)行生產(chǎn)的安全前提和保障依據(jù)。隨著科技的不斷發(fā)展，熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是高速化、智能化、一體化和透明化。本文闡述了電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成，對(duì)電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)以及提升電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)措施進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】電廠；熱工自動(dòng)化控制；系統(tǒng)；構(gòu)成；技術(shù)；應(yīng)用；措施

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，促進(jìn)了電力能源的開發(fā)進(jìn)程。在信息技術(shù)的不斷應(yīng)用中，火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)得到進(jìn)一步完善，成為現(xiàn)代電力能源管理的重要環(huán)節(jié)。以下就電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行分析。

一、電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

熱工自動(dòng)化主要內(nèi)容有自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、自動(dòng)報(bào)警以及自動(dòng)保護(hù)。電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)通常包括檢測(cè)裝置、執(zhí)行設(shè)備以及控制系統(tǒng)。電廠的熱力生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，電廠很多設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境都是高溫、高壓以及易燃等惡劣環(huán)境，加上電廠設(shè)備大多都是高速運(yùn)行，自動(dòng)報(bào)警與保護(hù)、自動(dòng)檢測(cè)以及順序控制等裝置不斷應(yīng)用在電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中?，F(xiàn)目前，電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要組成如下：（1）DCS系統(tǒng)。電廠DCS系統(tǒng)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等高新技術(shù)，能夠有效完成電廠的過程控制和管理。電廠DCS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，能夠?qū)﹄姀S機(jī)組的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、自動(dòng)報(bào)警以及自動(dòng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)組運(yùn)行的自動(dòng)化控制。（2）煙氣脫硫系統(tǒng)。煙氣脫硫系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)工程控制的主要采用的是PLC和FGD2DCS。電廠煙氣脫硫系統(tǒng)通過PLC和FGD2DCS，同時(shí)結(jié)合電腦鍵盤來控制煙氣脫硫系統(tǒng)各設(shè)備的開啟和關(guān)閉以及對(duì)各設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。電廠在設(shè)置煙氣脫硫系統(tǒng)控制點(diǎn)時(shí)，可以結(jié)合電廠的實(shí)際情況，將其與除灰系統(tǒng)合并在電除塵控制室中，同時(shí)將其與電廠DCS系統(tǒng)相連，保證電廠機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。（3）輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。為了滿足電廠安裝、調(diào)試以及初期運(yùn)行過渡的需要，電廠輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用的是控制器+交換機(jī)+人機(jī)接口的方式，同時(shí)結(jié)合水點(diǎn)、煤點(diǎn)以及灰點(diǎn)位置來安排調(diào)試終端。隨著科技的不斷發(fā)展，電廠的監(jiān)控系統(tǒng)也在朝著全自動(dòng)方向發(fā)展。

二、電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

1、APS技術(shù)應(yīng)用。APS是機(jī)組級(jí)順序控制系統(tǒng)的代名詞，在機(jī)組啟動(dòng)中，僅需按下一個(gè)啟動(dòng)控制鍵，整個(gè)機(jī)組就將按照設(shè)計(jì)的先后順序、規(guī)定的時(shí)間和各控制子系統(tǒng)的工作情況，自動(dòng)啟停過程中的相關(guān)設(shè)備，協(xié)調(diào)機(jī)爐電各系統(tǒng)的控制在少量人工干預(yù)甚至完全不用人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)地完成整臺(tái)機(jī)組的啟停。但由于設(shè)備自身的可控性和可用率不滿足自動(dòng)化要求，加上一些工藝和技術(shù)上還存在問題，需要深入地分析研究和改進(jìn)，所以目前燃煤機(jī)組實(shí)施APS系統(tǒng)還沒有普及。

2、單元機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的物理配置趨向集中布置。過去一個(gè)集控室的概念，通常為一臺(tái)單元機(jī)組獨(dú)用或?yàn)槎_(tái)機(jī)組合用，電子室分成若干個(gè)小型的電子設(shè)備間，分別布置在鍋爐汽輪機(jī)房或其它主設(shè)備附近。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了電纜。但隨著機(jī)組容量的提高、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和管理水平的深化，近幾年集控室的概念擴(kuò)大，出現(xiàn)了全廠單元機(jī)組集中于一個(gè)控制室，單元機(jī)組的電子設(shè)備間集中，現(xiàn)場(chǎng)一般的監(jiān)視信號(hào)大量采用遠(yuǎn)程I/O柜的配置方式趨勢(shì)，提高了機(jī)組運(yùn)行管理水平。

3、單元機(jī)組監(jiān)控智能化。單元機(jī)組DCS的普及應(yīng)用，使得機(jī)組的監(jiān)控面貌煥然一新，但是它的監(jiān)控智能化程度在電力行業(yè)卻沒有多大提高。雖然許多智能化的監(jiān)視、控制軟件在國內(nèi)化工、冶金行業(yè)中都有較好的應(yīng)用并取得效益，可在我國電力行業(yè)直到近幾年才開始有所起步。隨著技術(shù)的進(jìn)步，火電廠單元機(jī)組自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化將是一種趨勢(shì)，因此未來數(shù)年里，實(shí)現(xiàn)信息智能化的儀表與軟件將會(huì)在火電廠得到發(fā)展與應(yīng)用。具體包括：儀表智能管理軟件、閥門智能管理軟件、重要轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)智能管理軟件、智能化報(bào)警軟件的發(fā)展與應(yīng)用。

4、過程控制優(yōu)化軟件的應(yīng)用。進(jìn)一步提高模擬量控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍和品質(zhì)指標(biāo)，是火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)研究的一個(gè)方向。雖然目前有關(guān)自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，在電廠控制系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)用的報(bào)道有不少，但據(jù)筆者了解真正運(yùn)行效果好的不多。隨著電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，安全、經(jīng)濟(jì)效益方面取得明顯效果、通用性強(qiáng)、安裝調(diào)試方便的優(yōu)化控制專用軟件將會(huì)在電廠得到親睞、進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。SIS系統(tǒng)將結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行二次開發(fā)，促進(jìn)自身應(yīng)用技術(shù)走向成熟，在確保火電廠安全、環(huán)保、高效益，和深化信息化技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮作用。

5、火電廠機(jī)組檢修運(yùn)行維護(hù)方式將改變。隨著電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)電企業(yè)將趨向集約化經(jīng)營和管理結(jié)構(gòu)扁平化，為提高經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)電企業(yè)在多發(fā)電，以提高機(jī)組利用小時(shí)的同時(shí)，將會(huì)通過減少生產(chǎn)人員的配備，密切與外包檢修企業(yè)之間的聯(lián)系，讓專業(yè)檢修隊(duì)伍取替本廠檢修隊(duì)伍的方式來提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此檢修維修工作社會(huì)化將是一種趨勢(shì)。此外DCS的一體化及其向各功能領(lǐng)域滲透，提高電廠整體協(xié)調(diào)和信息化、自動(dòng)化水平的同時(shí)，也將會(huì)使電廠原專業(yè)間及專業(yè)內(nèi)的分工重新調(diào)整，比如熱工與電氣二次回路的專業(yè)劃分打通。為了降低成本，電廠不再保持大批的檢修維修人員，因此檢修維護(hù)方式也將因此而改變，比如讓生產(chǎn)廠家和代理公司承擔(dān)DCS和相關(guān)設(shè)備的檢修工作。

三、提高電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)措施

雖然目前電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)取得了一定成就，但是仍然存在諸多問題，應(yīng)當(dāng)對(duì)電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，不斷提升電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)，推動(dòng)我國電廠熱工自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展。一方面，電廠應(yīng)當(dāng)拓展技術(shù)資源，對(duì)熱工自動(dòng)控制技術(shù)的管理不斷進(jìn)行優(yōu)化。電廠熱工自動(dòng)控制技術(shù)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，電廠應(yīng)當(dāng)對(duì)人才資源優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合拓展，定期對(duì)電廠熱工自動(dòng)化控制員工進(jìn)行熱工自動(dòng)控制技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高電廠熱工自動(dòng)控制人員的專業(yè)技術(shù)水平，推動(dòng)電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)電廠也應(yīng)當(dāng)注重?zé)峁ぷ詣?dòng)化控制系統(tǒng)的保護(hù)邏輯組態(tài)的優(yōu)化，采用質(zhì)量可靠且技術(shù)成熟的熱控元件設(shè)備，提高電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另一方面，電廠應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)熱工自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐。隨著科技和社會(huì)的不斷發(fā)展，電廠的熱工自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則，在電力資源合理開發(fā)的基礎(chǔ)上，不斷對(duì)熱工自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，推動(dòng)熱工自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，保證電廠的正常生產(chǎn)和運(yùn)營，為電廠帶來更大經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語

隨著科技的不斷發(fā)展，目前我國電廠熱工自動(dòng)控制技術(shù)在自動(dòng)裝置方面，熱工自動(dòng)化控制組裝儀表已發(fā)展成為數(shù)字儀表，熱工自動(dòng)化控制的設(shè)備也在不斷進(jìn)行更新，電廠一些機(jī)組專門配備了用來檢測(cè)和控制的小型計(jì)算機(jī)和CRT顯示器，大幅度提高電廠熱工自動(dòng)化監(jiān)控水平，同時(shí)在局部應(yīng)用控制方面和熱工保護(hù)方面也取得了較好成效。電力事業(yè)中熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了我國火力發(fā)電的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳鶴，探索火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新與實(shí)踐[J].科學(xué)與財(cái)富，2012（8）

[2]況衛(wèi)國，智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技與生活，2011（18）

[3]李平等.火電廠熱工自動(dòng)化控制分析[J].神州（下旬刊），2010（12）

[4]張擎.淺論火電廠熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].科技傳播，2010（15）