摘要：伴随我国经济水平和科学技术的不断提高，自动化控制体系得到了长足的进步和发展，很大程度上提高了自动化控制体系的性能，与此同时，自动化控制体系的成本投入在逐渐降低，与相似产品进行比较，自动化控制体系的性价比也越来越高，在各个领域得到了广泛的应用。据不完全统计，目前阶段，自动化控制体系在我国新建立的火力发电厂中得到广泛应用，而对于传统的火电厂，虽然还是应用常规控制，但对其中的电力设备进行了自动化变革。本文对自动化技术在电厂热工控制中的应用进行了简要分析。
关键词：自动化技术；电厂热工控制；应用
1引言
当前我国无论是在社会上还是经济上，都在快速发展，这些也给电力事业带来了进步。火力发电厂也在不断提高热工自动化的技术和水平，现在，热工自动化的技术在火力发电厂中的电力系统运行发挥着越来越重要的作用。当前我国已经对热工自动化技术重视了起来，已经投入政策和精力帮助其进行技术革新。火力发电厂的热工自动化技术作为一项新近产生的技术，在未来发展前景十分广阔。所以我们应该依托现有基础，加强改革创新，在设计理念和设计思路上不断完善，同时寻找直接借鉴的先进对象，这样才能让我国的热工自动化技术得到提升，真正适应当前我国电力发展的需要。
2电厂热工自动化简析
2.1定 义
电厂热工自动化技术主要是指，在电力企业生产电力能源的过程中，对前期的数据准备、电力能源生产过程中的数据处理以及一些相关生产仪器、设备的等进行自动操作、自动化监测与主动提醒。在利用这些自动控制技术，逐步实现电力企业电力能源生产的无人操作过程中，一方面可以降低人工成本，减少人力资源浪费，另一方面也可以有效避免发生重大事故，影响电力企业运行。
2.2热工自动化技术发展历程以及现状
电厂热工自动化技术最先发展与18世纪60年底，我国真正引进并独立创新发展电厂热工自动化技术是在1950年左右，虽然在一定程度上实现了技术独立，但是还是依旧受到落后的技术、简陋的设备影响，因此，该阶段我国电厂热工自动化水平并不高。目前我国电厂热工自动化技术发展十分迅速，并普遍分布在电厂生产的各个过程中。现阶段我国电厂热工自动化技术重要由自动控制系统、机组容量以及设备性能组成，其中自动控制系统作为电厂热工自动化技术的核心内容，其自身能够对汽包水位以及主汽温度进行自动化调节，有效提升了电厂电力能源生产工作效率以及工作质量，对电厂现代化建设有着重要的作用。
3电厂热工自动化控制技术问题分析
3.1电厂设备自动化水平
电厂热工控制自动化水平主要是由以下几个方面决定：一是发电机组设备在电厂所有设备中的地位和配电网对发电厂机组的要求；二是电厂发电机组承受负荷的能力和机组的可控性；三是测量所用仪表与控制设备的质量和种类；四是电厂自身的设备自动控制设计水平。除此之外，设备机组的安装、调试以及自动控制系统所能达到的最终效果还是要依赖于电厂的维护水平和管理机制。
3.2单元机组控制和DCS一体化水平
当前电厂单元机组的主要技术特征之一就是炉机电融一体化，将DCS技术应用于电厂后，可以利用DCS技术的安全性和可靠性，将其与电厂的热工自动化控制系统相结合，就可以形成一种新的单元机组格局。其一是炉机电控制。以往的电厂建设布局中，通常都是由一条线路实现发电设备、变压器设备以及电厂用电监控系统的连接，采用自动化控制模式后，发电厂的运行操作过程开始采取炉机电分管机制，要求系统与炉机分离，电厂设备开始改为集中控制；二是DCS一体化功能的覆盖。DCS一体化通常是指将DCS作为电厂主体，通过网络通信的方式传输和共享数据，从而使系统操作更加简单方便，降低电厂工作人员操作设备的难度，进而达到提高电厂员工工作效率的目的。
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4电厂热工控制中自动化技术的应用
4.1DCS应用
在电厂热工控制中，通过应用DCS能够使得系统自身的连接方式得以改进，避免大量接口的使用，还能够确保电厂高效的运行，使得电厂运行过程中维护与检修工作量明显减少。通过应用DCS，可以直接的对编程加以控制，并且通过计算机设备以及局域网络将控制信息快速的传输出去，不仅能够及时监测电厂运行的状态，还能够为系统操作提供相应的控制质量信息，达到对系统分布式控制的目的。在电厂热工控制中，DCS是自动化技术应用的重要代表，其能够对发电系统进行全面的监测，确保设备处于安全的运行状态之下。在对电厂热工控制中应用DCS，使得系统进一步朝着一体化的方向发展，将一些冗余系统去除，使得数据信息的传播更为迅速，可以更好实现电厂运行的高效化。
4.3机组给水自动控制
给水控制系统是300MW机组模拟量控制系统的重要控制项目。给水控制系统的首要任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在允许的范围内，汽包水位正常是包装机组安全运行的必要条件。300MW机组给水系统配置2台50%容量的汽动给水泵和1台50%容量的电动给水泵。2台汽动给水泵作为机组正常运行时的投用，1台在机组启动时投用并作为汽动给水泵投用时的事故备用。机组正常运行时，机前压力投入滑压运行方式，AGC指令自动变化时，受锅炉热惯性较大、入炉煤热值低、汽轮机调门流量特性不线性、汽轮机给水泵低负荷下流量特性差等原因限制，目前机组的汽包水位自动调节系统的动态调节品质不高，常常超出《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程（（DL/T774-2015）》对机组主要被调参数的动态、稳态品质指标要求。
汽包锅炉的给水控制系统是指由启动给水泵出口旁路调节门、电动调速给水泵和汽动调速给水泵组成的单/三冲量给水控制系统、给水泵最小流量再循环控制系统。给水调节的控制方式随着锅炉负荷的变化而进行改变，以满足汽包水位全程自动控制的需要。特别在发电机组低负荷运行时，机组的蒸汽流量大约在480t/h，两台汽动给水泵的出口流量大约为240t/h，而汽动给水泵的入口流量保护联锁打开给水泵再循环门的定值为160t/h，给水自动投入时，在给水流量自身扰动或负荷扰动的情况下，比较容易引起由于正常给水调节而联开给水泵再循环电动门，造成锅炉汽包水位的急剧下降，极易引起锅炉汽包水位低的停机事故。
4.3热工自动控制的应用
随着我国电厂规模逐渐向着大型化方向发展，在热工控制方面，对于自动化水平的要求也随之不断提高。例如，作者所在电厂2*300MW发电机组，亚临界参数的控制，四角燃烧控制，汽包炉给水、负荷协调控制等这些热工控制的过程中，都要求必须拥有相对高的精度，这样才能确保热工控制的稳定性。电厂依照热工控制的自动化需求，应用了计算机技术以及网络通讯技术，强化了热工控制中的自动化程度。所采用的自动化技术为PID控制技术，同时还基于PID技术又引进了模糊控制系统，和PID技术相互配合使用，不仅能够对非常复杂的工序参数进行调控，例如，调控耦合工序参数、时变工序参数等，还能够确保模糊控制系统的优势得以充分发挥，有效处理好参数控制中存在的不足，确保热工控制过程中的精度，保障电厂能够稳定、高效的运行。
结束语：当前，计算机技术和网络技术都仍然在不断成熟，这些都在促使着热工系统继续发展，所以以后热工系统必然向着节能减排、环保以及自动化等方面进行发展，随着发展终将带来创造性的突破。同时在技术层面，热工自动化也会实现一体化、网络化，进而实现智能化和透明化。随着新颖的测量技术的推广，整个机组在运行操作上会变得更为稳定，故障排除方面也会简单方便。所以火力发电厂的热工自动化这门新科技也会获得更好的发展，最终实现火力发电厂在经济社会效益以及生态效益上的共同发展。
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论文作者:韩庆伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/30
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