摘要：所谓电厂热工自动化是指参数在应用于电厂热力过程中的测量、信息的处理、自动的控制、系统的自动报警和装置的自动保护等操作时是在没有人为参与的情况下，仅仅依靠自动化仪表本身和自动控制装置来进行完成。热工的自动化使得热工设备安全得到了有效的保障，并使得机组的经济性得到大幅度增长，因此，工作人员的劳动强度大大的被降低下来，直接节约了人力成本的同时，提高了电厂的运作效率，促进了电厂生产力水平的提高。
关键词：电厂；热工自动化；发展现状；趋势
前言
随着我国社会经济的快速发展，电力事业的进步，火电厂热工自动化水平不断提高，火电厂热工自动化技术在电力系统和经济运行中的作用越来越重要。目前，我国已经加快了技术革新，火电厂热工自动化已经取得了很大的发展。同时，作为一项现代科技，火电厂热工自动化有着广阔的发展前景。在现有基础上，还需要我们不断加强改革和创新，创新设计理念和思路，借鉴国外的先进经验，努力开发国内电厂真正需要的热工自动化技术。
一、电厂热工自动化的概念及内容
火电厂热工自动化是指在无人直接参与的情况下，通过自动化仪表和自动控制装置（包括计算机和计算机网络）完成火电厂热力过程参数测量、信息处理、自动控制、自动报警和自动保护。它是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。主要包括以下几方面内容：
1、自动检测
指热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量由自动化仪表来实现的系统。自动检测的热工参数是监督火电厂机组是否正常运行的依据；是随时调整自动控制作用的根据；是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据来源。
2、自动控制
指应用自动控制装置实现火电厂机组中的某些生产过程和设备的自动运行和调节，确保机组运行的安全性和经济性，分为自动调节、顺序控制和远方控制。
3、自动报警
指在自动检测的热工参数偏离正常值时，通过灯光声响等报警信号提示运行人员注意，以便及时发现和处理异常的生产过程和设备。
4、自动保护
指在热工参数超过限定值时或相关设备运行条件不满足要求时投入相应装置暂停或终止异常的生产过程和设备，以免事故扩大损伤人员和设备。
二、电厂热工自动化的现状
随着科学技术的不断发展和我国机组容量的不断提高，电厂热工自动化技术在吸收先进的科学成果和科学知识中得到了迅速的发展完善。近些年，热工自动化水平随着电厂机组容量的不断增大、机器参数的不断提高和不断更新的自动化装置而不断的得到提高。
1、热工测量技术方面
（1）温度测量。火电厂的热工测量控制系统的温度传感器中除了少数几个地方采用的是如金属膜和水银包等热敏元件外，大多数地方采用的都是热电偶热电阻。在变送器和二次仪表当中，DDZ-2型号的温度传感器中的纸条仪和记录仪在125MW以下的机组中仍旧可以正常使用，在二次仪表中也有数字显示仪和无纸条记录仪器。其中，一般300MW以上的机组是阻止热电阻信号直接进入电子室里去的，这些热电阻信号是由DCS系统中的专门转换器转换后才可进入电子室。对于热电偶的冷端补偿，是根据不同的控制系统而采取的不同的补偿方法（如冷端补偿器、用电阻测试其温度后进行修正和恒温箱等）。
（2）流量测量。流量测试大多是依据差压原理来进行测。量，只有极少数的地方会使用齿轮或是涡轮流量计来进行测量。在大机器组合中，其主要的蒸汽流量的测量一般是不采用节流件的，他一般是根据调解机的压力和公式来进行计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其它的热工测量除了较为简单的电导率测量外，其余的一些测量大都处于研发阶段，还不稳定和完善。
2、自动控制及其系统
（1）汽包水位自动调节系统。一般情况下汽包水位自动调节系统所采用的是串级系统和三冲量系统，其中设有单冲量和三角冲量这种逻辑性的切换，以使得大型的机器中可以进行有效的调节。这里面，根据小汽机和电泵的承载量来决定他们之间的切换。在大型机组中，为了节约能源，大多数情况下，电泵与小汽机的转动速度都是直接由大型机组的水位控制系统决定。
（2）主汽温度调节系统。一般主汽温度调节系统都是以减温水的调节为主，以其后方的烟道遮挡版面和喷燃器中用以调节角度的系统为辅助。但是由于汽温调节的对象不是一个单容环节，其推延的时间较长，为可调控性较差的一个调节系统，所以有关研究人员对此也尤为关注并研究出了许多新的控制理论和策略。现如今，这些大型的单元机组中所使用的汽温调节系统大多为最新研究出的控制策略。
三、电厂热工自动化的发展方向和趋势
1、过程控制仪表。
随着电厂热工自动化的推广应用，目前已经很少应用常规的过程控制仪表，转而采用自动化水平较高的过程控制仪表。过程控制仪表在未来的主要发展方向是在FB支持下应用各种智能执行器和智能变送器。随着我国对于电厂环境保护要求的日益提高，用于对于电厂排放物进行监测、分析的仪表日益增多，这些分析仪表的维护和使用较为困难，价格很高，构造复杂，且在市面上很少能够找到介绍这类分析仪表的书籍和资料，这样就使得分析仪表在实际生产工作中很难发挥出其应用的作用，这样不单单影响到自然环境，同时也造成了大量的国有资产投资浪费。与之形成鲜明对比的是，国外电厂较为重视分析仪表的维护、运行和使用，分析仪表已经成为了国外电厂中极为重要的组成部分。
2、运行支援系统。
由于单元机组的容量越来越大，需要监视和操作的项目越来越多，因此给运行人员造成很大压力。为了解决这些问题，出现了各种各样的控制系统。例如SCS、汽机自启停控制系统ATC等。这些系统一方面缓解了运行人员手动进行大量复杂操作的压力，另一方面由于这些系统大量采用了计算机和数字化的自动装置，因此，判断这些装置是否正确工作成为运行人员的重要工作。同时机组本身的安全也非常重要，早期发现和判断被控对象本身的故障是使机组安全经济运行的重要措施。
3、自律分布式的系统。
自律控制系统是一种它能够在同一时间内实现自律的可协调系统和自律的可控性的系统，也是目前国内外电厂中最重要的控制系统。在整个电厂系统中，任意一个系统发现故障，自律控制系统也能够在第一时间将自身的工作状态自动地进行控制、协调，保证发电的继续进行。与自律性的DCS相比，现在使用的DCS还有很大的提升空间。现有的DCS分为水平分布型系统和层次分布型系统。在水平分布型系统中，子系统的正常工作不会受到其他子系统的影响，各个子系统之间都保持了一定的独立性，也就是说当某些子系统发生故障，其余的子系统也会继续工作，但是水平分布型系统有一个致命的缺点，就是缺乏控制性，虽然它具有协调性。不能有效地让各个子系统之间实现相互的控制，也无法相互之间交换信息。在层次分布型系统中，如果上位子系统发生了故障，那么下位子系统能够在局部范围内进行控制，但是无法自动地进行调节，这说明层次分布型系统缺乏系统的协调性，但是具有自律控制性。
四、结语
随着人们环保意识的增强，和国家对工业企业发展过程中环境要求的不断提高，在电子计算机及其网络技术不断成熟的今天，不久的将来热工系统必将围绕环保、节能、减排等主题发生较大的创造性改变。这些改变必将向着一体化、智能化、网络化、透明化的方向和格局不断前进，新的测量技术的迅速发展和推广应用，必将使得机组的运行、操作、故障排除等操作变得更加简单方便。而随着国家对电厂投入力度的不断加大，国家科研机构的不断创新，火电厂的热工自动化技术一定会有更好的发展，为火电厂实现经济效益、社会效益、生态效益保驾护航。
参考文献：
[1]杨美一.电厂热工自动化系统的发展，工业设计，2012，1.
[2]朱清；杨景萍.浅谈电厂热工自动化的现状与展望[J].科技促进发展（应用版）.2010（10）.
论文作者:程序
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
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