摘要：二十世纪三十年代以来，火电厂的发展对控制仪表提出了新的要求促使我国热工自动化技术取得了长足的进步；近年来随着社会的发展人们生活水平的提高，电厂发电机组的容量越来越大、参数越来越高，电力产业逐步进入大电网、大机组和高度自动化时期。当前，热工自动化装置作为发电机组的重要组成部分对火电厂的现代化发展有着决定性的影响。
关键词：火电厂；热工自动化；现状；发展
1 火电厂热工自动化概述
随着社会经济的不断发展，我国对电力的需求量也越来越大，为了保证供电能力能够满足社会的用电需求，各大火电厂都进行了自动化发电工程的建设。根据我国火电厂的实际情况对火电厂的设备加以设计，使得其产热过程中信息能够自动处理，设备可以自动进行监测、控制等，并保证设备的安全性、经济性和实用性，达到在没有操作人员的条件下，各种自动化设备和自动化仪表完全能够对电厂的产热过程进行控制的目的，这一系列过程叫做火电厂的热工自动化。火电厂的热工自动化一方面降低了火电厂操作人员的工作量，改善了操作人员的整体工作环境，降低了火电厂发电的人力成本，提升了单位产电的经济效益；另一方面提升了火电厂产电的可靠性以及产电效率，提升了火电厂生产的安全性。因此火电厂的热工自动化在电力生产中有着举足轻重的作用。
2 火电厂热工自动化的现状
2.1 仪表和控制设备
热工仪表是火电厂生产中必须的仪表设备，热工仪表由各种压力表、温度仪表、温度仪表和液位仪表组成，所谓热工仪表的自动化技术就是指通过计算机控制、热能工程技术通过智能的仪表对火电生产中各项参数进行自动检测和记录的技术，通过热工仪表的自动化技术可以实现即使在无人的情况下也能对火电的生产信息进行处理。热工仪表的自动化实现了参数配置的优化，降低了火电厂单位生产的能源消耗，提升了火电厂的生产强度和经济效益。二十世纪八十年代初期，我国火电发电厂使用的是 300 瓦和 600 瓦的机组制造技术。
2.2 DCS 控制系统
二十世纪八十年代中后期，国内越来越多的热工仪表制造企业与国际发达国家的制造厂商合作，这一时期 DCS 系统即分散控制系统出现在火电厂的热工作自动化系统中。据数据统计当时出现在我国火电厂的分散控制系统多达十余种，尽管该系统促进了热工自动化的发展但是值得注意的是过多种类的 DCS 系统无疑给设备的维护、维修以及设备零部件的配备带来了不小的难度，因此当时经过讨论研究从众多 DCS 中择优选择了八种在我国火电厂发电过程中使用。DCS 系统的发展和形成主要依托计算机局域网络，它运用计算机局域网络对火电厂的火电机进行集中控制，DCS 系统最主要的功能是数据的采集和处理功能、模拟量控制系统功能、顺序控制系统功能和炉膛安全监控系统功能等，DCS 系统在火电生产中发挥着重要的作用。
2.3 FSSS 系统
上世纪七十年代以前，我国火电厂锅炉的容量较小，锅炉发生爆炸事故的情况也较少，因此用于锅炉的安全保护装置较简单，通常只能通过反光镜进行观察检测。但是随着我国电力事业不断发展，各火电厂发电量逐年增加，锅炉的容量也逐年扩大，锅炉炉膛发生爆炸造成人身伤亡的事故越来越多，严重影响了生产安全，因此根据这一情况我国逐步研究出了 FSSS 系统即锅炉炉膛安全监控系统。现阶段 FSSS 系统已经成为了火电厂锅炉燃烧系统中不可缺少的自动控制系统。
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2.4 DEH 控制系统
我国早在 1985 年就引进了 DEH 技术（数字式电液控制系统），并十分重视 DEH 系统与 DCS 系统的结合应用，例如在福州华能集团、大连华能集团以及石洞口二电厂投入使用的ABB 公司生产的“Procontrol-P”型 DEH 系统以及三菱公司的“MI－DAS-8000”型 DEH 系统，另外现阶段我国自行引进的汽轮机也配有 DEH 控制系统并已投入生产使用，通过多年的实践操作我们得以发现 DEH 控制系统具有更易了解和掌握的特点且其透明度更高利于进行数据共享。3.5 烟气脱硫系统。近年来，随着我国相关部门对大气质量监测力度的加大以及我国政府对环境保护的重视，国内各大火电发电厂均采用了不同程度的烟气脱硫处理，顾名思义，烟气脱硫处理就是去除烟气中硫氧化合物的过程。烟气脱硫系统可以根据发电工作的具体情况以及业主的具体要求进行具体的设置，通常情况下烟气脱硫系统同除灰系统一同设置在除灰控制室中或者与输煤系统一同设置在统一的控制室。烟气脱硫系统主要应用 PLC 对系统的启动、停止进行控制，另外可以对正常运行中烟气监控情况进行控制。
3 火电厂热工自动化的展望
3.1 单元炉、机、电控制一体化
我们知道 DCS 系统对火电厂整个发电机组的信息和参数都有一定范围的收集和掌控，这样更利于对整个电网进行统一管理，使电网更易在最佳的运行状态下工作，同时 DCS 系统充分发挥其管控作用可以简化其他监控装置从而降低电厂生产成本；在未来，单元炉、机、电控制一体化是电厂热工自动化的主要目标，为了实现这一目标应该对以下问题进行认真研究和探索：首先要分析整个系统的设计原则，其次应该统一考虑锅炉、汽机和电气的控制调节以及连锁保护监控功能，电气操作以及电气的控制操作应该由电气人员和热工人员协调操作完成；第三，在设备的选择上应该将 DCS 和 PLC 进行合理的分工和配合；第四，做好检修相互配合工作，按照机组的控制功能保证设备检修和维护的分工和合作。
3.2 机组整组启动
机组的整体自动化水平可以通过机组的整组启动方式得以体现，实现机组的整组启动说明 DCS 系统能够成功对 SCS 系统、FSSS 系统、DEH 系统以及机炉协调控制系统，并实现了主机与辅机之间的关联控制操作，确保了生产工作中的可靠性，促进了整个机组的不断发展。
3.3 信息管理系统
全厂的信息管理系统以及电网信息管理系统的建立离不开发电机组的机、炉、电统一管理，信息管理系统承担着全厂生产过程中的数据监测、全厂用电调度以及对机组各个运行单元效率进行计算掌控的功能。电厂的信息管理系统通常在进行电站设计的初级阶段就进行设计规划，这样能够更好的保证计算机软硬件系统都能符合电厂设计要求，并能够尽量减少电缆的重复铺设，降低一些不必要的重复投资从而降低建立信息管理系统的投资成本，另外这样能够使信息管理系统的建设与电厂的建设同时进行一步到位，免去在电厂各项基础设施建立完成后再统一完善信息管理系统的复杂性。
3.4 智能控制技术
DCS 控制系统的一体化技术已经得到了充分的重视和应用但是不得不承认 DCS 系统的智能化技术却受到了严重的忽视，我国其他相关行业中监控系统的智能化程度已经发展很快且智能技术也取得了较为成功的效果，我们相信在科技不断发展的今天，智能控制技术在火电单元机组自动化系统中也能够发挥极大的功用，相关技术人员也已经认识到智能控制技术的发展空间以及经济效益，因此在未来的几年中电气仪表的智能控制技术以及其他一些相关智能软件必然会在火力发电生产中得到快速的发展及运用。
结束语
总结来说，自动化控制技术是当前工业生产中发展最快最为使用的技术之一，因此火电厂热工自动化控制设计制造的相关人员应该充分认识到自身的责任，不断提高自身专业技术水平，进而使我国火电厂热工自动化水平得到高效稳定的提升。
参考文献：
[1]袁香炜，有关火电厂热工自动化技术之初探[J].神州，2012.
[2]梁锦凤.浅析火电厂热工自动化中自动控制理论的应用[J].大科技，2015.
论文作者:匡湛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：火电厂论文; 系统论文; 热工论文; 机组论文; 控制系统论文; 技术论文; 烟气论文; 《电力设备》2019年第7期论文;