何国栋
（国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 新疆哈密 839000）
摘要：现阶段，随着社会各行业对电力能源提出了更高需求，我国电力技术及电力设备也取得了较好的发展成果，火电厂及电厂机组在数量、规模及装机容量上不断扩展。火电厂热工自动化标志着火电厂在技术上趋于成熟，火电厂热工自动化水平高低也直接反映了电力行业的发展状况。本文对火电厂热工自动化的现状进行分析，对其发展趋势加以预测，仅供参考。
关键词：火电厂；热工自动化；现状；发展
火电厂热工自动化技术依托于自动化技术、网络信息技术及控制技术，在大中型电力企业发电机组中得到了有效应用，在满足社会生产生活电力能源供给需求方面起到了重要的助推作用[1]。在火电厂发电机组逐步实现了由小容量向大容量扩展、由高参数向单元机组转变的行业背景下，研究火电厂热工自动化的现状及趋势，更显重要。
一、火电厂热工自动化基本概述
火电厂热工自动化指的是借助于自动控制装置及自动化仪表，对火电厂运行过程中的各类参数进行自动的测量、处理、分析、控制、报警及保护等，从而节省了火电厂值班人力资源，提高火电厂管理的效率。借助于火电厂热工自动化，能够在提高火电厂发电机组自动化操作及管理水平的基础上，为火电厂机组的技术升级改造提供保障。火电厂热工自动化主要涉及到自动化检测、自动化调节、自动化控制、自动化保护及综合自动化等多个方面，是基于火电厂主机、火电厂附属设施及火电厂系统的自动化。
二、火电厂热工自动化现状解析
火电厂热工自动化随着我国火电单机容量的扩展及自动化控制技术的进步而逐步发展成熟，在早期阶段的火电厂热工自动化中，主要是通过在机组中增加仪表及按钮等，实现对发电厂机组的监控管理。随着上世纪70年代DCS系统研制成功，我国于上世纪80年代开始在火电厂机组中采用DCS系统，从而使机组在安装、调试、监控等方面的自动化水平都得到有效提升[2]。借助于可编程控制器技术，在火电厂的除灰辅助系统及输煤系统中，可以达到顺序控制功能，而从我国自主研发的DCS系统相比，在火电厂发电机组改造中采用国外DCS系统，其系统性能更加稳定可靠，自动化水平更高。
DCS系统，全称为分散控制系统，即Distributed Control System，主要应用于规格在300MW以上的火电厂火电机组，其在促进火电厂设备安全稳定运行方面作用显著。通过采用基于windows及可编程控制器（PLC）等技术平台的可视化软件设备，火电厂机组管理人员能够将可视化软件与DCS系统加以连接，然后将获取到的数据信息输入到MIS，即火电厂管理信息系统中，可以对火电厂机组设备运行过程中产生的历史数据及实时数据加以整理、分析及共享，进而使火电厂热工自动化水平得以提升。
DCS系统应用下的火电厂热工自动化技术，其在具体的技术应用流程上主要涉及以下几个环节：1.自动化检测。DCS系统的自动化检测主要是通过对火电厂发电机组的系统成分变化、系统压力数值、系统流量大小、系统温度高低、系统液位升降等各类参数加以检测及测量，根据得出的热力学参数来对火电厂机组运行隐患，运行事故几率等作出预测。2.自动化控制。自动化控制是通过控制装置的作用，对火电厂机组的主设备及附属设备进行动态的调节，使其始终保持良好的运行状态。3.自动化报警及保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自动化报警主要是在自动化检测及自动化控制环节发现存在异常的热工参数后，可以通过灯光及警报等方式，给予火电厂机组管理人员信息提示，使其尽快对故障设备进行检修。自动化保护是在热工参数出现异常及故障后，DCS系统可将火电厂机组设备加以暂停，以免带来故障面积的扩大及人身安全事故。
三、火电厂热工自动化的发展研究
（一）火电厂热工自动化技术在新兴技术的辅助下逐步实现了技术的升级改进
火电厂热工自动化在一些新兴技术的辅助下，如计算机网络技术、模糊神经网络技术、自动化控制技术、云计算及物联网技术等，在自动化程度上有了更大幅度的提高，在火电厂中采用计算机控制技术，可以对热工自动化系统中的一些参数进行更加有效精准的调节。以火电厂热工自动化故障自动化检测为例，通过在热工自动化自动检测技术中融入计算机技术中的容错控制技术及冗余控制技术，能够对原有的故障检测范围加以进一步缩减，从而提高故障自动检测的效率。
而随着专家诊断系统、人工智能系统及维护技术的发展，在DCS系统中采用更为先进的计算机控制技术，能够推进火电厂热工自动化的层次水平，例如，采用计算机智能化控制中的模糊控制语言，可以将火电厂热工自动化控制及管理的经验加以汇总，将其借助于计算机语言及系统进行转化，可以形成更为严密的逻辑推理系统网络，从而使火电厂热工自动化中涉及到的一些复杂对象及参数可以得到深度挖掘。此外，在神经网络系统的介入下，凭借其具备的非线性逼近及非线性映射等功能，可以将热工自动化过程中生成的参数信息进行二次组织及解析，进而使热工自动化在非线性建模及控制上表现更加优异[3]。
（二）现场总线技术及控制系统与DCS的融合
随着现场总线控制技术的发展进步，火电厂热工自动化中的DCS系统、PLC技术平台与现场总线技术融合趋势逐渐加深，一方面能够使火电厂热工自动化DCS系统性能空间得到扩展，另一方面可以使火电厂热工自动化系统更加稳定可靠。从DCS系统的自身功能特点上看，其上位机系统无法对火电厂热工自动化仪表参数的获取监控加以有效实现，这就给DCS系统对参数信息的监控造成了不利影响，相应地，上位机系统功能也得到了部分限制。现场总线技术的出现，可以为DCS系统上位机和火电厂热工自动化仪表之间的通信架构通道，进而使火电厂电气热工达到一体化控制。
（三）火电厂热工自动化的前景展望
火电厂热工自动化技术作为火电厂设备机组的主要控制及管理方式，在未来的应用中应着重突出热工自动化的安全性及稳定性，然后在热工自动化管理控制的一体化上进行改良升级[4]。而在电力能源供给趋于频繁的时代背景下，要推进火电厂热工自动化的全面普及推广，可以依托火电厂监控设备的自动化、数字化发展趋势，在智能控制理论及智能控制技术的辅助下，借助于智能控制技术的优势，突破数学模型对象不够精准、变结构及非线性等火电厂热工自动化控制问题。此外，火电厂热工自动化在技术可行性上的增强还应着眼于其实用性的提升，通过计算机监控系统的分析，火电厂热工自动化检测中形成的测量结果可以被深度挖掘，从而为火电厂热工自动化水平的提升形成助推。
结语：
火电厂热工自动化是电力企业及电力行业参与国际市场竞争的重要砝码，在日趋激烈的电力市场竞争环境中，我国火电厂热工自动化技术的发展进步要广泛借鉴吸收外国的火电厂自动化理论及实践研究经验，与此同时，做好我国火电厂热工自动化技术的研发改进，最终推动火电厂热工自动化的发展进步。
参考文献
[1]张擎.浅论火电厂热工自动化的现状与进展[J].科技传播,2010,(15):58.
[2]魏慧.火电厂热工自动化的安全系统研究[J].科技视界,2015,(12):251.
[3]元北石.论火电厂热工自动化的技术改造与安全系统[J].科学之友,2011,(36):50-51.
[4]冯玉伟.火电厂热工自动化技术改造建议[J].科技风,2013,(23):15.
论文作者:何国栋
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/20
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