火力发电厂热工自动化技术分析

摘要：在我国的电力系统中，火力发电厂属于非常重要的组成部分，目前社会对电能的需求量越来越高，对火力发电技术起到了推动作用。为了提升发电效益和安全性，火电厂对热工自动化技术进行了积极的引进，从而能够对节能输变电过程进行不断完善，使发电厂的供电质量得以提升。文章对火力发电厂中的热工自动化技术进行了研究。

关键词：火力发电厂；热工自动化技术；电力系统；电能需求；发电技术；节能输变电

在火力发电厂中，热工自动化技术具有十分重要的作用，其能够将一体化和智能化的服务提供出来，从而确保电厂实现安全正常运行。通过热工自动化技术，实现火力发动厂的自动化控制是完全可行的，这对火力发电厂的可持续化发展有着积极的作用。热工自动化技术除了能够使火力发电厂的运行水平得以提升之外，同时也可以使电能的供应的质量得到有效的强化，最终能够全面增强火力发电的安全性。我国在经济发展的过程中对于电力的需求量越来越大，热工自动化技术在火力发电厂中具有广阔的应用前景。

1火力发电厂热工自动化技术概述

所谓的火电厂热工自动化主要是指通过对计算机网络和计算机等自动控制装置和自动化仪表的应用在无人参与的情况下，对火力发电厂热力过程进行自动保护、自动报警、自动控制、信息处理和参数测量。火力发电厂热工自动化技术属于改善劳动条件、降低劳动强度、强化机组性能以及保障设备安全的一种非常重要的技术措施，其主要内容包括以下四个方面：（1）自动保护：在相关设备没有满足运行条件或者出现超过限定值的热工参数时，将相应装置投入进去，从而将异常的生产过程和设备暂停或终止，防止出现由于事故而引发设备损坏的问题；（2）自动报警：通过自动化检测，如果发现热工参数偏离了正常值，就会进行自动报警，运行人员可以通过声响和灯光来获得情报，并对异常情况进行及时处理；（3）自动控制：所谓自动控制，就是通过对自动控制装置的应用，从而自动地运行和调节火电厂机组中的生产设备和过程，使机组运行的经济性和安全性得到充分的保证，其主要包括远方控制、顺序控制和自动调节；（4）自动检测：通过自动化仪表能够对热力过程中的热工参数系统进行测量，具体参数包括压力、流量、液位、成分和温度等。要判断火电厂的机组是否正常运行，并对其进行有效的监测就必须以自动监测的热工参数作为依据，以此为基础由自动控制系统对其进行及时调整，并开展自动报警事故分析和经济核算等工作。

2热工自动化技术在火力发电厂中的具体应用

在火力发电厂中应用热工自动化技术具有非常强的实践优势，其能够使火力发电厂的基本需求得到充分的满足，除了能够极大地提升火力发电厂的运行水平之外，也能够进一步减少火力发电厂运行过程中的能源消耗，推动火力发电厂的可持续发展。

2.1在火力发电厂中对热工测量的具体应用

热工测量作为热工技术中的关键，在火力发电厂中发挥着重要的作用，流量测量、压力测量等多项测量工作都需要使用热工测量技术。热工测量技术在火力发电厂中主要有以下方面的具体应用：（1）流量测量：在热工测量工作中严格地遵守差压原理，然后通过对标准的节流件或者仪表的应用防止有误差的情况出现在流量测量工作中，最终能够使热工测量的精准度得到进一步的提升，而且有利于排除潜在的流量隐患，提高运行安全性；（2）压力测量：热工测量在压力部分必须遵循应变原理，并且通过对传感器等仪器的应用，从而对压力测量工作中热工检测的应用进行合理的分配；（3）温度测量：在温度测量中热工自动化技术的主要对象就是传感器，要开展热工测量工作就必须以热工测量系统的实践为基础，切实提高温度测量的可靠性；（4）液位测量：在火力发电厂的液位变化测量和计算工作中可以应用传感器。

2.2自动控制在火力发电厂中的应用

在火力发电厂调节系统的管控中广泛地应用到了自动化控制技术，比如对燃烧的自动化控制、对温度的自动化控制等，这样就使得火力发电厂的生产过程实现了自动化控制的特点。比如某火力发电厂就在三个系统模块中应用了自动化控制技术，从而将热工自动化技术的优势充分地发挥了出来：（1）汽包水位系统：自动化控制能够以该火电厂的电量负荷状态为根据对单充和三冲量进行自动化的调节；（2）燃烧系统：其最为主要的目的就是对火电厂运行中的送风量和炉膛内的压力进行重点控制，完全地以热工自动技术的要求、按照自动化控制的方式实施减少负荷或者增加电量的操作；（3）主汽压力系统：在水温调节方面应用自动化控制技术能够很好地调节主汽温度，该火电厂将模糊控制方法引入到主汽压力自动控制方面，因此使得主汽的调节能力得以极大提升。

2.3DCS技术在火力发电厂中的应用

在热工自动化技术中DCS属于一项代表技术，而且很多火电厂都积累了大量的应用DCS技术的经验。DCS控制的主控条件就是计算机局域网，在此基础上控制发电机组，最后形成一个完整的网络化控制系统。在整个DCS系统中存在着非常多的处理器，因此其具备非常完善的控制功能，可以将系统缺陷的影响消除掉，即使其中有个别处理器出现故障，也不会影响到整个系统的应用和运行。

3火电厂应用热工自动化技术的新进展

3.1DCS技术正在纳入电气控制

自从DCS技术开始广泛地应用到火电厂中之后，火电厂控制汽轮机和锅炉的水平得到了极大的强化。然而火电厂用电系统和发电机变压器组作为重要的一个环节，仍然采用了传统的控制方式，这样就使得火电厂的自动化水平受到了严重影响。目前主厂房的厂用电系统和发电机系统是DCS技术纳入电气控制的主要范围，而且正在逐渐纳入不停电电源系统、直流系统、保安电源系统等各个系统，因此DCS技术在火电厂中正在发挥越来越重要的作用。

3.2DCS技术将会被FCS逐渐取代

DCS技术在火力发电厂中的应用使得整个系统不会轻易受到某个局部故障的影响，再加上目前各个软硬件技术变得越来越成熟，因此使得火力发电厂中各个系统具有越来越高的可靠性，所以其很快就变成了自动控制系统的主流。但是DCS技术都存在着明显问题，其并不能够使在现场仪表方面上位机系统的信息要求得到充分的满足，并且使控制过程视野受到了限制，严重阻碍了上位系统功能的正常发挥。在这种情况下，就需要上位机和现场仪表之间进行数字通信，也就是要将一个标准的上位机系统与现场仪表相互连接的数字通信线路建立起来，而现场总线就是这条通信线路，于是FCS技术就应运而生。

3.3分级递阶智能控制

通过模拟人脑的分层结构来实现分级递阶智能控制，主要包括组织级、协调级和执行级，分级低阶智能控制中又包括专家控制、神经网络控制和模糊控制等各种智能控制。

4结语

火力发电厂对热工自动化技术的应用予以了高度重视，积极地发展和创新热工自动化技术能够使火力发电厂的运行状态得到有效改善，并且确保实现稳定安全的火力发电。在现代机电技术和信息技术不断发展的今天，热工自动化技术也实现了较快的发展和创新，并且使得火力发电厂具有越来越稳定、高效的运行状态，最终促进了火力发电厂的健康持续发展。

作者:陈风霖 单位:广州中电荔新电力实业有限公司

参考文献：

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