摘要：火电厂合理应用热工自动化系统，加强对各个子系统功能的优化设计，能够发挥出这一技术的应用优势，对机组运行进行有效控制，确保火电厂生产安全有序进行。因此，在火力发电生产过程中，有必要对热工自动化的应用进行全面研究并做好事故预防工作。
关键词：火电厂；热工自动化；事故预防
引言：
热工自动化能够实现电、机、炉有机结合，并开创发电机组的单元制模式，从而使火电机组的发电效率以及潜能得到提升，同时通过创新还能够提升对火力发电生产过程的监管，实现管理自动化，降低发电成本，使火力发电企业的社会经济效益进一步增强，有利于企业在市场竞争中提高核心竞争力，促进使企业的可持续发展。
一、火力发电厂自动化系统的结构分析
火力发电厂自动化系统主要分为两大部分，其一为电气自动化系统，其二为热工自动化系统。火力发电厂在控制与管理的过程中具有一定的复杂性，尤其是机炉方面的热工自动化系统非常复杂，其中包含若干个子系统，且各子系统的独立性比较强，例如，炉膛监控系统、机组协调系统、数字电液系统以及其他的一些仪表系统等。而火力发电厂的电气自动化系统相对于热工自动化系统而言比较简单，仅包括网络控制自动化系统和电气监控系统两个独立系统。为了使火力发电厂的生产效率得到提升，降低生产成本，必须对热工自动化系统应用进行研究。
二、火电热工自动化的具体应用
1、测量技术方面的应用
在火力发电过程中，热工测量工作一直是基础性的工作，其主要是对工质的压力、温度、液位以及流量等方面进行测量，然而这些方面的测量离不开有效的测量技术。一般来讲，在对温度进行测量时，都会通过热工测量系统之中的温度传感器来测量温度。在此系统之中，若机组小于125MW，则温度变送器的型号一般为DDZ-2型，而这种变送器所配备的仪表一般为长图型仪表或者是小条形仪表，但若机组容量达到300MW，则其在温度测量过程中通常是通过热电阻、热电偶将温度信号转变为电信号传入控制系统或监视终端；对于压力测量，主要使用弹簧管和膜片所组成的指示表计进行就地观察监视，同时还借助变送器来完成压力信号的远传；而对于流量测量方面，主要是依照差压原理对标准节流件进行应用来完成测量的，若发电机组为大机组，则对其流量测量一般是通过公式来进行计算的，所使用的仪表一般也是智能化仪表；对于液位测量主要是通过电容传感器或者是称重传感器。
2、自动控制系统的应用
通过串级系统以及三冲量系统使汽包水位自调系统得以合理运行，针对大机组而言，可通过具体的负荷情况来切换三冲量及单冲量，从而使自动调节得以实现。对于燃控系统而言，能够有效对锅炉燃烧进行调节。当锅炉处于燃烧状态时，送风机形成的正压与炉膛之内形成的负压之间会出现冲突，因此，在对燃控系统进行设计时，应提前调节，若需使负荷增加，需要加风之后再进行加煤，若需使负荷降低，必须要先进行减煤然后再进行减风。在对主汽温度进行调控过程中，通常是通过串级方式来使水温降低，但通过各项调节措施会导致各环节都会发生延迟，从而使调节准确性受到影响。为保证主体温度得以准确调控，可通过史密特时间估算法来对其进行实现，从而使误差得以有效调节。为了可以更好的控制机炉负荷，可通过各种跟随方式、基本方式、协调方式对可控性进行提升。当无法实现自动化时，应该以手动的方式对汽机主控进行控制。
3、DCS的应用
DCS是分布式控制系统的简称，该系统也被称之为集散控制系统，其在火电厂热工系统中的应用，能够真正意义上地实现热工控制自动化。在对热工DCS控制系统进行设计的过程中，子系统的功能设计是关键环节，直接关系到整个系统的应用效果。
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（1）DAS的功能
在热工DCS控制系统中，DAS（数据采集）是较为重要的子系统之一，它的主要任务是对热工机组的运行过程进行在线检测，并根据检测到的数据信息生成相关参数，经运算处理后，在显示器上以画面的形式，将结果呈现给操作人员。系统具备自动报警功能，并能够对火电机组的性能指标进行计算，上述功能使现场操作的准确性获得大幅度提升。
（2）MCS的功能
该子系统能够对锅炉和汽轮机组进行整体控制，它的主要任务是对相关变量进行控制，如生产中的水、风等等，同时还能对汽轮机组的负荷进行调节，从而使机组始终保持在最佳的运行状态。MCS是一个模拟量控制系统，根据控制对象可将该子系统分为锅炉侧和汽轮机侧两个部分。
（3）SCS的功能
该子系统能够按照规定的顺序，并依据具体的原则，对热工设备的运行状态进行逻辑判断，根据判断结果，向设备发出控制指令，从而使热工机组中的各个部分以预先设定好的顺序启动，进而达到控制机组运行的目的。
（4）FSSS的功能
该系统能够对锅炉炉膛的运行状况进行实时监控，通过对运算结果的判断，当炉膛运行偏离正常值时，会发出相关的动作指令，结合顺序控制，可对燃烧系统中的关键设备进行操控。同时该系统还具备故障预测功能，由此确保了锅炉的安全、稳定运行。
三、事故预防
由于热工自动化系统相对复杂，所以在各个环节如果出现纰漏很可能会对整个系统运行产生影响，引起机组跳闸或者系统故障，还有可能对整个设备造成严重破坏。为了有效避免热工自动化故障，需要做好以下工作：
（1）注意热工控制设备的选型、采购以及验收等工作，采购要做到货比三家，选择大品牌、可靠的产品型号。如果设备上市时间短，必须先试用，确保质量后方可大规模采购。
（2）要建立专业的技术维护小组，监督设备运行工况，排查设备隐患以及缺陷情况，做好日常维护管理工作，确保设备、系统稳定运行。要建立设备缺陷管理制度，加强技术整改。如有必要，停机停炉对设备进行维护、隐患排查。如果发现不能处理的缺陷等问题，要做好记录，及时上报。
（3）加强对技术人员的培训工作，提高全体人员技术水平，能够更高效、敏锐的识别系统设备运行中的问题，预防事故、降低事故危害。要做好培训，每天组织班组例会，落实检修责任，强化责任意识。
（4）善制度，强化执行力
要完善各项设备检查、校验制度，加强分散控制系统维护检修工作，贯彻联锁、自动保护试验。要加强巡检，做好日常管控，注意工作中的点滴，及时发现处理问题，改善工作方式、方法，多做清洁、整理工作，养成良好工作习惯，防止量变引起质变。要做好设备防潮工作，以防短路问题。为确保设备运行质量，防止过大偏差，发现跑、冒、滴、漏等问题要尽快处理。
总结：
总的来说，近几年热工自动化系统的发展很快，主要面向智能化、一体化方向发展，随着技术不断进步，系统更加优化，节约了大量的资金，也降低了危险事故的发生率，为国民经济的发展提供了强有力的支持。随着科学技术水平的进步，相信热工自动化系统将会得到更好的发展。
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论文作者:孙振宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：热工论文; 机组论文; 系统论文; 测量论文; 自动化系统论文; 火电厂论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第31期论文;