山东电力建设第三工程有限公司，山东 青岛 266100
摘要：当前我国的电力需求受全球经济影响趋于平稳，如何在激烈的市场竞争中获取效益，建设大容量火力发电机组成为保证经济效益、降低煤耗的重要手段之一。热工自动化控制技术尤其是在电厂运行中的应用中，具有非常重要的作用，它是安全运行的神经中枢，是保证设备安全运行的基本保障。因此，热工自动化控制技术的可靠性是安全运行的关键问题。为了提高设备运行安全，对热工自动化控制的可靠性进行科学管理，成为了企业稳定运行的必然要求。
关键词：热工自动化技术；系统组成；策略
1 热工自动化技术优势
经济效益、自动化控制水平、运行水平，是热工自动化技术评价的重要因素，而热工自动化技术的应用以及发展，必须从以下几个方面来考虑：第一，DCS分散控制系统的全面应用，可实现对机组运行参数的实时调整、在线监控，同时配合传统的设备更新方法，能够让设备机组调节水平得到有效提升，相较于传统的老式仪表调整方法，该方法的实际达到的效果更优，故热工自动化数具有更为良好的经济效益；第二，DCS分散控制系统可有效提高机组运行安全性、可靠性，减少人为误操作带来的影响，同时还可提高故障分析速度，缩短停机时间，而DEH数字电液控制系统，则能够让汽轮机运作更加稳定，让其负荷区间调整响应更加快速。通常来说，200MW机组的启动耗资在几万元到十万元不等，而停机所导致的经济损失则更大，所以DEH数字电液控制系统的应用，所产生的经济效益、安全效益是非常可观的；第三，DEH、DCS系统的投入，能够真正实现集中控制，同时也为值班制度落实创造了良好条件，从当前热工自动化技术的使用来看，热工自动化技术不仅仅能够减少劳动强度，同时也能够减少维修人员、监管人员数量。并且，该技术的应用还为火电厂信息化管理奠定了坚实基础。
2 火力发电厂热工自动控制系统的组成
2.1 分散控制系统
分散控制系统（DCS）是大多数电厂所采用的控制系统，是自动控制系统的核心部分。每个机组都有各自的分散控制系统，在两台机组之间的数据线通常是利用网桥连接到电厂的公用网络系统，例如燃油泵房、空压机房等。为保证安全，可以在公用网络某一节点设置操作员监控数据传送状态或者是通过单元机组操作员站实现对公用系统的监控。机组操作台上尽可能设置DCS和DCH操作员站，还要有安全停炉和停机的操作按钮，以防控制中心出现死机。如果条件不允许设置，那就必须有后备控制手段，确保在分散控制系统出现故障时能够安全地停机。
2.2 辅助系统
辅助系统在整个热工自动系统中占据极为重要的地位，可以实现无人控制的热工自动控制系统正常工作，让整个火力发电厂持续为人们供给所需电能。主要通过对控制器进行编程，使数据之间通过特定的数据接口进行数据链接，由中央控制室进行统一管理与监控，达到在无人控制情况下的系统能够正常工作。
2.3 监控系统
火力发电厂热工自动控制系统的监控系统包括视频网络监控系统和实时监控系统等。
视频监控系统主要是对火力发电厂的无人值班区以及一些比较危险的区域进行监控，使这些区域的运行也在管理人员的控制范围之内，通过这种直观的监控，实现火力发电厂整体运行的有效管理。
实时监控系统是对火力发电厂的生产和设备、电力运行的情况进行监督，当火力发电厂出现问题时，实时监控系统能够自动的发生动作，并提出报告。它主要由厂级实时监控和信息管理系统等两类组成，它是通过数据接口与控制器连接在一起，能够实现数据通信的共享。
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3 提高火力发电厂热工自动控制可靠性的策略
3.1 合理利用APS技术
APS技术在火力发电厂热工自动控制系统中具有重要作用，其属于控制机组工作顺序的系统，可以依据CPU负载情况，自动调整CPU的供电数据。APS技术对于实现电厂自动化控制至关重要，其可以实现无人或者是仅有少量人数条件下，实现整台机组的自动运转。此种模式的优点在于：优化电厂机组控制的顺序，显著增强机组的运行效率，同时还可以降低工作人员的工作强度，节约成本；此外APS技术还可以充分发挥技术优势，降低在系统运行过程中人工造成的干扰，可以有效提高系统的自动化程度，从而显著增强电厂热工自动控制可靠性和安全性。
3.2 单元机组集中配置
通常情况下，在火力发电厂中，一个控制系统包括一个单元机组或者是两个机组共同使用，这种方法往往造成监控设备支出提高，增加成本，同时还使得监控系统处于分散状态，使其无法实现统一管理。近年来，我国技术不断增强与完善，火力发电厂可以通过设置电子室模式，对多个单元机组进行控制；另一方面，用电需求不断增多，装机容量持续增加，基于全电厂单元机组相结合的大型控制室也逐渐提高。这种发展模式促使单元机组开始朝着集中配置的方向发展，但在实际操作过程中，不同电厂的生产程序可以存在差别，因而这不利于形成完全统一的大型控制室。因此，在具体使用过程中，应与实际相结合，尽可能采用集中配置模式，如此可以有效降低设备成本，可以提高工作效率。
3.3 优化分散控制系统
热工自动化控制系统的建设与运行过程中，应当对于分散控制系统的抗干扰效果加以优化，提高其抗干扰性能，具体包括系统接地抗干扰、线缆抗干扰及信号抗干扰三种方式。切实保障接地系统的稳定运行，需要合理选择相应的接地点位及接地方式，可采用一点接地方式。为发挥接地抗干扰效果，需要将接地点及强电设备接地点之间的点位距离控制在10m以上。信号电缆的抗干扰效果，可通过铠装屏蔽线缆加以实现，有效降低动力线对线缆产生的电磁干扰问题。为有效减少外部干扰，在敷设信号电缆时，可合理选用传输信号种类并按不同层次进行信号干扰屏蔽，充分避免在相同电缆上采用导向不同的动力电源传输信号带来的问题，有效减少对于线路及信号的电磁干扰。为达到这一目标，应当控制信号线及动力线缆之间的距离，保证两种线缆平行敷设，确保敷设距离满足抗干扰要求。热工自动化控制系统可靠性的提升，还需要充分发挥热控元件的重要作用，有效提高热控元件技术效果。
4 火力发电厂热工自动控制技术的未来发展
4.1 创新热工控制保护手段
在以往火力发电厂的热工控制保护系统当中，一般都是采用连锁以及报警的手段，然而这只能在一定程度上保护超限以及波动性。然而随着社会的发展，计算机技术也在不断进步，而热工设备的保护控制手段也越来越完善，其不仅能够实现在线记录，完成全方位的监控，而且还具有判断发展趋势等功能，这样其就能够严密地监控电气设备的运行状态，一旦发现发生设备故障，那么其就能够进行提前预警，而且还可以采取相应的控制措施，有效地保护系统以及设备，使其能够正常稳定地运行，从而保证火力发电厂的安全稳定运行。
4.2 应用人工智能
目前模拟量控制的水平正在不断提升，且且应用范围也在不断增加，未来人工智能的研究一定会取得良好的成果，并能将系统从研制阶段转化到具体的使用阶段。当前电厂热工温度与压力检测过程中，测量存在偏差，只是将某一点作为检测依据，忽视了整体性，因此检测结果往往不具备真实性。但目前的技术水平还不足以解决上述问题，相信未来人工智能的出现可有效上述问题的解决。
5 结语
科技的发展为火力发电提供了基本的技术保障，但是火力发电仍然存在生产耗能大，废弃物排放多的资源浪费现象。目前，我国每年所需的电能量还在持续上升，因此，为了充分满足当前对机组控制系统的需求，火力发电厂必须要加强电气自动化技术的创新与改革，从而使其能够更好地为发电厂提供服务。
参考文献：
[1]王恒.热工自动控制在火电厂中的可靠性分析[J].南方农机，2018（6）.
论文作者:黎锐
论文发表刊物:《防护工程》2019年13期
论文发表时间:2019/11/12
标签：火力发电厂论文; 热工论文; 机组论文; 控制系统论文; 系统论文; 技术论文; 抗干扰论文; 《防护工程》2019年13期论文;