摘 要：本文简单介绍电厂热工自动化的概念和发展历程，分析目前在电厂中应用的热工自动化技术的现状，并对未来电厂热工自动化技术的发展前景进行了展望。
关键词：电厂；热工自动化；应用现状；前景
1引言
近年来我国的经济得到了迅速的发展，人们对电力能源的需求越来越大，而且随着电力科学技术的发展，自动化和智能化的程度越来越高，对电力系统的正常运行和安全起到非常重要的作用。由于随着我国电力企业改革的不断深入，电厂的热工自动化技术开始广泛应用，并随着科学技术的更新和进步，具有非常广阔的发展前景。
2电厂热工自动化概述
2.1电厂热工自动化的概念
电厂热工自动化就是指电厂的生产过程中所使用的仪器、设备、机组的运行、控制、监测、保护、报警，以及参数信息的准备和处理等过程是在无人参与的情况下，利用自动化仪表和自动化控制装置等来实现的。其在电厂中的应用非常广泛，包括电厂办公系统的自动化、发电机组的自动化、辅助设备的自动化等，能够进行设备和机组参数的自动测量、监视、调节、保护，以及生产设备的循序控制、发电系统的综合自动化等，能够大大节省人工劳动强度和成本，对发电系统进行自动保护，提高系统运行的安全和稳定性，提高发电机组的和整个电厂的运行效率。
2.2热工自动化的发展历程
国外对热工自动化的研究开始较早，开始于18世纪60年代，并于1784年由瓦特成功研制出蒸汽机离心摆调速技术。我国对热工自动化的研究开始于上世纪50年代，当时由于技术落后，系统的自动化程度较低，大多工作还需要由人工来完成，而且技术人员的专业技能水平较低。直到上世纪70年代，我国开始采用集中控制的方式，并自主研发出用于不同机组的自动化仪表，后来由自主研发出DCS系统并投入生产，并于上世纪80年代将DCS系统应用于电厂中，并成为目前电厂最主要的自动化控制技术之一。
3电厂热工自动化技术应用现状
3.1热工自动化仪表
热工自动化仪表系统是利用热能工程的控制理论和计算机技术，采用智能的器械仪表对电厂的热能电力参数进行检测和监控，可是实现电厂人工仪表的自动化调节，并对锅炉蒸汽设备及其他辅助设备进行自动化控制，大大降低电厂生产中的安全事故，确保发电机组的安全稳定运行[1]。
3.2热工自动化测量系统
热工自动化测量系统利用的是热电偶热电阻的传感器技术以及测量变送器对电阻电容进行检测或位移检测的原理，采用标准节流件、流量计等对系统中的温度、压力、流量、料位、液位等参数进行测量的系统，传感器通常为采用应变原理的弹簧管、膜片，数显在二次仪表中居多。节流件大多采用差压原理，流量计为涡轮或齿轮流量计，对料位的测量采用电容式、称重式传感器配合变送器进行测量，或者超声波原理或浮子式进行测量，液位测量大多采用压差原理。
3.3热工自动化安全系统
热工自动化安全系统是对其他系统以及作业人员的人身安全进行保护的系统，是保障电厂正常运行的安全运行，系统的运行主要在热工保护、终端监控系统的动态监控、控制系统的安全运行以及所有安全技术的支持下才能实现起保护作用。
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3.4热工自动化网络服务系统
热工自动化网络服务系统是利用网络通讯服务器将电厂的各个部门进行连接和控制，对电厂的生产状况进行记录和整理，并将这些信息传输至服务器的主控中心通讯端口，并利用各部门的计算机设备进行数据的共享。此外，目前较为先进的网络隔离技术也被应用到电厂的自动化系统中，用于进行数据的分流下载，减少数据端口的重复传输的作用。
3.5热工自动化的DCS控制系统
DCS控制系统是目前发电企业最重要的控制系统，可是实现对电厂生产全过程的监测和控制，并通过辅助编程对煤渣卸载、燃料加注等过程进行控制，并采用中控网络系统对系统故障隐患进行实时监测，对蒸汽燃烧系统和能源供给熊进行控制和停机保护等，对整个生产过程进行保护，防止安全事故的发生。目前我国电厂中应用的DCS系统已经达到国际先进水平。
4电厂热工自动化的未来发展动向及前景
4.1电厂自动化控制系统的优化
在目前电厂的自动化控制中，由于热工自动化技术在不断更新和进步，许多新型和先进的状态预测、模糊控制、自适应、人工神经网络等技术不断应用其中，但是由于技术水平和专业技术人员的技能水平各不相同，所以这些新型技术在电厂自动化控制中的应用现状参差不齐，而随着电厂企业的竞争越来越激烈，为了提高电厂的经济效益，电厂的自动化控制技术也在向操作简单、较强的适用性、高安全性和高经济性方向发展。
4.2控制仪表的自动化发展
目前电厂中的过程控制仪表已经逐渐实现自动化控制，常规的过程控制仪表逐渐被取代，未来的发展方向逐渐向采用智能变送器和智能执行器进行过程控制的仪表方向发展，而且随着目前全球环境问题的日益恶化，对电厂的污染物排放等提出了更高的要求，在电厂的仪表控制方面，需要对电厂排放物进行精确检测和分析，所以更多的自动化仪表需要应用于这个方面，并且向结构简单化、成本低、操作简单、方便维护和管理、测量准确等方面发展。
4.3热工自动化系统操作简便化
由于目前的电厂规模在不断扩大，发电机组的容量也不断增加，使得电厂所使用的热工自动化控制系统也越来越复杂，需要人员继续操作和监视的仪器也较多，且对操作人员的要求也越来越高，给作业人员带来了较大的压力，所以将作业人员的操作和监视进行简便化的各种系统也在不断被研发和应用，如ATC、SCS系统等，取代了大量的人工操作，向数字化控制和智能化控制方向发展。
4.4发电机组的顺序控制和无人操作技术
目前在电厂发电系统中用于进行发电机组的顺序控制和启停的技术为APS技术，作业人员只需简单的按钮操作就可以实现机组的启停和机组按照顺序、时间、状态进行运行，基本可以实现无人操作，但是此技术属于新型技术，在电厂的实际运行中需要不断更新和改进，是电厂发电机组控制的未来发展方向。
5结语
近年来电厂热工自动化技术发展迅速，目前在电厂中广泛的应用的有热工自动化仪表、自动化测量、自动化安全、自动化网络服务、以及DCS控制系统等，随着我国科学技术的不断发展和热工自动化技术的不断进步，电厂中的热工自动化技术也在不断优化，并向更高的无人操作的智能化等方向发展，具有非常广阔的应用前景。
参考文献：
[1]李磊.电厂热工自动化技术应用现状及研究展望[J].山东工业技术,2015(23):148-148
论文作者:孟瑞鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/27
标签：电厂论文; 热工论文; 系统论文; 技术论文; 机组论文; 测量论文; 操作论文; 《电力设备》2017年第23期论文;