摘要：随着经济的发展以及科技的不断进步，火电厂热工自动化技术获得了快速的完善与发展，随着生产技术要求的不断提高，火电厂热工自动化技术的改造方向也朝着一体化、智能化，提高可靠性方面不断进步。
关键词：火电厂；热工；自动化系统；技术改造；分析
引言：自动化随着电力事业的发展，机组容量的增大，火电厂热工自动化程度不断提高，热工监控范围不断扩大，使得热工自动化设备和系统在火电机组安全经济运行中的作用愈来愈显得重要，而目前，电力生产企业的热工自动化系统也处于不断的升级改造当中。作为机组主要控制系统的DCS，火电厂热工自动化已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化；另一方面随着厂级监控和管理信息系统、现场总线技术和基于现代控制理论的控制技术的应用，给热工自动化系统注入了新的活力。
1.热工自动化的现状
热工自动化技术是对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理、决策，达到确保安全、增加产量、提高质量、降低消耗、减员增效等目的的综合性高新技术。其中，测量装置和执行机构在原理和结构上没有新的变化，只是引入了智能化、网络通信接口、微处理器等，可以实现计算机远程设定、控制，逐步向现场总线方向发展，其核心已逐步由计算机控制系统取代。未来一段时间里，现场总线将与DC S、PLC相互依存发展，现场总线借助于DCS和PLC平台发展自身的应用空间，DCS和PLC则借助于现场总线完善自身的功能。
2.火电厂热工自动化技术改造
2.1 DCS与DEH系统的一体化
作为独立的运行体系，DEH（数字电液控制系统）需要利用专用的装置以及DCS对自身的电子装置进行设置，可利用专业模件，如测速模件、伺服模件等，与DCS系统实现通讯，实现DEH的简化，从而减低投入成本。在火电厂发展过程中，实现DCS和DEH硬件系统一体化，能在计算机的操作运行过程中、在人员培训过程中，减少操作人数，节约运行成本。
2.2炉膛监控系统
（FSSS）该监控系统是火电厂自动控制系统与火电机组保护系统的组成部分，主要作用在于保护火电厂锅炉炉膛的稳定安全工作。FSSS系统对煤燃烧器实现程序的控制和管理。该系统主要是对锅炉炉膛火焰进行监测，实现对油枪和磨煤机组的管理和控制，实现炉膛稳定、安全。FSSS系统主要分为完善型和简易型，包括磨煤机组控制、锅炉保护、分层火焰监测、煤燃烧管理等功能在内的为完善型的FSSS系统。如何安置FSSS系统对改造成果具有重要影响，如果是分立元件安装，FSSS则采用时间相对较久，FSSS的相关功能与DCS系统有机无缝连接。FSSS的关联设备，如煤油截止阀、火焰检测设备等，如果无法满足自动化技术的要求，也必须进行及时改造。事先要确保DCS系统具有功能拓展的能力。
2.3锅炉顺序控制系统
采用该系统后，系统内不同的动作都设置了安全联锁条件，联锁条件不满足，则将闭锁设备，避免出现失误操作，保护设备正常运转。部分火电厂老机组改造顺序控制机组的能力较弱（常见的单元机组分为机组级、功能级和驱动级三个级别），可将其忽略，转而设计有齐全功能的驱动级或功能级的顺序控。部分改造机组为实现自动调节，去除人工干预点，在改造时设计了以负荷变化为依据的中储式制粉系统或自动切煤／磨煤机组的直吹程序控制系统，也取得良好的效果。
2.4 DCS应用于电气控制系统
近期的热工自动化改造技术研究都利用了厂用电源系统以及变压器、发电机，将电源控制、发电机解列、并列等电气系统项目纳入控制系统之中，提升了火电厂锅炉以及汽轮组的自动控制水平。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的控制形式是控制单机组，在控制台盘上设置开关按钮以及模拟仪表光字牌，直接导致锅炉、汽轮机与控制室DCS控制系统失去协调性，制约了自动化技术的快速发展。在电气控制系统中，DCS技术主要用在主厂房的用电系统和发电机系统内。
3.加强自动化技术改造与安全系统的有效措施
DCS安全技术包括2个方面：一是提高DCS可靠性，从源头上减小DCS故障发生率，如提高DCS电磁兼容性、开发安全控制器等。为此，《火力发电厂热工自动化安全技术指南》已进一步提出一系列要求。二是合理配置DCS及其后备监控设备，减小DCS故障的影响程度。对于自动化技术改造的具体措施主要有：
首先，设备质量是自动化改造工作成败的关键，在选择和购买设备或配件时，应以质量、可靠为前提，采用公开、公正和公平的招标方式选取供货商。招标前要提出要求合理的技术规范书，制定合理的标底，防止招标中的不轨行为。招标前对供货商的资格审查很重要，选择的供货商要具备以下基本条件：具有合法资格证明；有成套设计供货能力和业绩；有健全的质量保证体系；有相对稳定的职工队伍和售后服务力量。若电厂对DCS或其他控制设备的生产厂商和产品质量不清楚时，可向咨询机构咨询，再通过有目的的调查研究，选择几家厂商作为招标对象。积极支持民族工业发展，优先选用符合性能要求的国产化产品或在国内有合作单位的产品，不仅可降低造价，而且有利于备品的供应和厂家的售后服务。
其次，老机组自动化改造的目的是提高机组整体运行水平。通过改造要做到降低煤耗、提高可用率、减少运行人员，并能实现AGC和适应调频调峰要求。因此，老机组自动化改造工作不能独立进行，必须与主机、辅机的技术更新工作配合进行。完善的自动化只能建立在可控性好的机组和可靠性高的自动化装置基础上，任何脱离主辅机改造的自动化改造都是难以取得实效的。
再次，自动化系统的基础是测量元件、传感器和执行机构，应首先改造不能适应工作要求的测量元件和执行机构，选用性能好、质量高的传感器、变送器、开关仪表及执行器。这里还应特别注意与执行机构相连的阀门，它直接影响自动系统的改造效果。
此外，对老机组自动化改造必须进行长远考虑，不能忽视设计的重要性，否则难以避免反复改造。老机组的主机经改造后延长了继续服役的年限，因此改造方案应考虑机组继续服役过程中不会再出现无法适应新的运行方式。无论在装置选型和功能实现上都应进行全面、长远的考虑，提出合理的设计方案。对目前因技术问题或资金限制暂时不能实现的功能，可留待以后分阶段实行，但在选择DCS配置时应留有可扩展的余地，并考虑DCS的开放性，以便与其他厂家设备如PLC相连接，实现分步改造的方式，逐步扩展完成整个机组的自动化改造。
总结：火电厂热工是一个高温、高压、高难度的重点环节和工序，应该利用自动化系统和自动化技术对火电厂热工体系进行改造，这样才能使火电厂热工系统更加符合火电厂运转的需要，使火电厂热工满足行业发展和技术进步的趋势与标准。当前对火电厂热工自动化的改造过程应该放在技术和系统两个环节，通过自动化水平的提升来提高火电厂热工系统的效率与安全，这对火电厂热工自动化目标的实现有着保障作用，同时也对火电厂整体的技术、管理与效率的提升有着全面的支撑作用。
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论文作者:陈一桐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
标签：火电厂论文; 热工论文; 机组论文; 系统论文; 技术改造论文; 技术论文; 控制系统论文; 《电力设备》2018年第11期论文;