摘要：加强火电厂热工自动化中自动控制理论的应用研究，有利于提升其自动化水平，满足火电厂生产计划深入推进要求。因此，需要通过对火电厂热工自动化实际情况及要求的考虑，将自动控制理论应用于其中，促使火电厂热工自动化的实际作用得以充分发挥，并且增加其自动化方面的技术含量。
关键词：火电厂热工自动化；DCS控制系统；应用
1火电厂热工自动化概述
为了促进火电厂热工自动化发展，全面提升自动化技术在其生产实践中的应用水平，则需要了解热工自动化的相关内容。具体包括：1）通过对信息技术、自动化技术及计算机网络等要素的配合使用，可构建出功能强大的火电厂热工自动化控制系统，从而实现对相关生产活动开展过程的实时监测，消除其中可能存在的安全隐患；2）通过对DCS（分布式控制系统）与PLC(可编程控制器）的配合使用，可增强火电厂热工自动化的实践作用效果，并且提升与之相关的自动化控制系统潜在应用价值，从而实现火电厂的生产成本最低化及生产效益最大化的长远发展目标；3）在火电厂热工自动化控制系统应用的过程中，应根据实际情况，在该系统中设置好高级算法模块，促使该系统的实践应用水平得以提升，实现对火电厂生产计划推进过程的有效控制。
2火电厂热工自动化DCS控制系统的应用
2.1热工自动化DCS控制系统设计
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。热工DCS控制系统包括5个子系统。热工DCS控制系统包含5个子系统，每个子系统都有自己的功能和负责的任务，下面重点对各个子系统的功能设计进行分析。1DAS的功能设计，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。2MCS的功能设计，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。锅炉侧MCS系统具有如下功能：协调控制、蒸汽温度控制、引风控制、水箱水位控制等。汽轮机侧MCS子系统具备给水系统全程调节和除氧器水位调节等功能。3SCS的功能设计，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。火电厂内的主、辅机是SCS子系统控制的主要对象，可实现主辅机的自动开关机，同时，还能对机组的运行参数进行监视。因该子系统采用的是分层设计，控制方面运了优先级技术，所以能在较短的时间内，完成顺序控制。4DEH的功能设计，该子系统可对汽轮机组的转速、功率、压力等进行控制，是汽轮机运行中不可或缺的重要组成部分之一。当汽轮机组发生故障时，可对机组中的关键设备进行保护控制。5FSSS的功能设计，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。
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2.2热工自动化DCS控制系统的应用
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用效果主要体现在如下几个方面：1提高了自动化运行效率，DCS控制系统本身具备良好的兼容性，可对多个设备进行有效控制，在保障机组安全、稳定运行的同时，大幅度提升了自动化运行效率。通过显示器，可将机组的运行状况直观呈现给操作人员，由此使得整个操作过程变得更加简便，运行成本随之下降。2降低了故障几率，利用DCS控制系统可对热工机组的运行进行维护与管理，通过检测，可以及时发现设备的故障问题，并以报警的方式通知操作人员，由此缩小了故障的影响范围，保障了机组的运行可靠性。3提高了安全系数，DCS控制系统具有远程控制输入/输出设备，可对热工机组进行远程操控，对于操作人员无法在现场进行处理的特殊环境，DCS均可以进行远程控制，由此使得安全系数得到了显著提升。4主蒸汽压力特性调节方面的应用，实践中为了使火电厂热工自动化作用下发电机组、汽轮机等有着良好的应用工况，并且实现对主蒸汽压力特性的有效调节，则需要考虑使用自动控制理论。具体表现为：1）在自动控制理论的作用下，通过对主蒸汽压力调节要求的考虑，在计算机三维空间中对其偏差进行科学分析，从而为主蒸汽压力有效调节提供参考信息，确保其调节有效性；2）基于自动控制理论的火电厂热工自动化方面的主蒸汽压力调节，需要考虑使用双回路形式，且将控制信号作用于主蒸汽压力调节方面，促使主蒸汽压力所需的调节措施运用更具科学性。
3火电厂热工自动化DCS控制系统的发展趋势
3.1与PLC融合
PLC是具有可编程功能的存储器，可对系统内部程序进行存储，并对运算指令进行快速执行。火电厂在对DCS控制系统进行应用时，可将DCS与PLC进行有机融合，这样能够使DCS系统具备逻辑控制功能，从而使顺序控制过程得以优化。
3.2引入IGDS
火电厂归属于工业领域的范畴，IGDS是目前最为先进的工业图形显示系统，在DCS系统中引入IGDS，可使人机交互界面的整体效果获得大幅度提升，不但显示速度可以变得更快，而且还能使画面有所增多。
3.3融入先进的控制理论
火电厂的生产流程具有复杂性和多样性的特点，尤其是热工自动化系统，若是采用简单的控制方式，很难达到预期中的控制效果。为满足热工自动化的需要，DCS控制系统必须具有更加精准的控制，而且操作过程也要尽可能简单、流畅。为实现这一目标，可在DCS系统中引入先进的控制理论，对系统进行优化，由此可为DCS系统的应用与发展提供更广泛的空间。
4结论
综上所述，热工自动化作为火电厂生产过程中不可或缺的重要组成部分之一，其运行稳定与否关系重大。为此，火电厂可在热工自动化中对DCS控制系统进行合理应用，通过对各个子系统功能的优化设计，发挥出DCS系统的应用优势，对机组运行进行有效控制，确保火电厂生产安全有序进行。在未来一段时期，应当加大对DCS系统的研究力度，对现有的功能进行优化改进，使系统更加完善，满足热工自动化的需要，提高火电厂的生产能效。
参考文献
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论文作者:朱雪峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/26
标签：火电厂论文; 热工论文; 控制系统论文; 机组论文; 子系统论文; 系统论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2019年第1期论文;