摘要：随着社会的不断发展，社会对电能的需求量越来越大，这就给电厂产能以及生产稳定性提出了新的挑战。基于此，笔者通过从查阅文献，结合自身经验，在下文中对常见的电厂热工自动控制技术进行了探讨，以期为我国电力行业发展尽一份绵薄之力。
关键词：电厂；热工自动化；自动化技术；DCS；DEH
电厂热工自动化技术，主要是通过利用自动化控制系统、测量技术来测量电厂生产的各项数据，然后实现对电厂设备的自动化控制，从而提高电厂用电设备运作稳定性，让其生产效率、生产质量得到提升。而在社会电能需求不断提高的背景下，探讨常见电厂热工自动控制技术，就具有极其重要的现实意义。
一、电厂热工自动控制概述
电厂热工是一个非线性、时变、滞后的复杂控制过程，为了能够提高电厂生产效率，国内外诸多学者，从模糊控制、神经网络、自适应控制角度上，提出了诸多控制方法。我国自上世纪七十年代起，开始应用125-300MW火电机组，受当时技术所限制，无论是热工控制设计还是设备配置都比较落后，整体运行水平、监控水平较为低下，设备老化情况较为严重。随着我国电力行业体制改革以及电网商业化的逐步深化，火电厂热工自动化技术的应用已经成为了当前的必然趋势，提高电厂监控水平、运行水平同样也是火电厂热工自动化技术落实的必然举措[1]。
（一）DCS系统
就当前许多火电厂大机组仪控系统使用而言，DCS系统在多数火电厂都得到了广泛应用，并且也发挥出了明显优势。DCS系统主要利用计算机局域网技术，实现分散控制、集中操作、分级管理，该系统能够将系统控制功能分散在各个计算机终端，系统结构采用容错设计方式，可有效提高火电厂热控工作效率、工作稳定性。
（二）DEH系统
数字电液控制系统（Digital Electric Hydraulic Control System），该系统通过维护人员、工程师进行组态修改、配置操作可实现对汽轮转速的控制、自动同期控制、机组负荷控制、主气压控制、单阀控制、多阀门解耦控制、启动轮机程控、OPC控制、和DCS实现数据共享[2]。
二、热工自动化技术优势
经济效益、自动化控制水平、运行水平，是热工自动化技术评价的重要因素，而热工自动化技术的应用以及发展，必须从以下几个方面来考虑：第一，DCS分散控制系统的全面应用，可实现对机组运行参数的实时调整、在线监控，同时配合传统的设备更新方法，能够让设备机组调节水平得到有效提升，相较于传统的老式仪表调整方法，该方法的实际达到的效果更优，故热工自动化数具有更为良好的经济效益；第二，DCS分散控制系统可有效提高机组运行安全性、可靠性，减少人为误操作带来的影响，同时还可提高故障分析速度，缩短停机时间，而DEH数字电液控制系统，则能够让汽轮机运作更加稳定，让其负荷区间调整响应更加快速。通常来说，200MW机组的启动耗资在几万元到十万元不等，而停机所导致的经济损失则更大，所以DEH数字电液控制系统的应用，所产生的经济效益、安全效益是非常可观的；第三，DEH、DCS系统的投入，能够真正实现集中控制，同时也为值班制度落实创造了良好条件，从当前热工自动化技术的使用来看，热工自动化技术不仅仅能够减少劳动强度，同时也能够减少维修人员、监管人员数量[2]。并且，该技术的应用还为火电厂信息化管理奠定了坚实基础。
三、DCS改造现状以及功能范围
经实践证明，火电厂机组在经过DCS改造后，热工自动化控制功能以及指标都能够达到预先设计标准，达到电力行业标准你规程要求，并且呈现出较强的监控能力、交互能力、工作效率。如顺序控制，实现了热力系统设备的自动化运作，安全联动和避免人为误操作，热工自动化投入近100%，而机炉协调控制系统的使用，也能够让机组运行参数更加稳定，机组对电网负荷的适应力更强。
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（一）炉机顺序控制系统
炉机辅机顺序控制系统（SCS）采用顺序控制方式主要遵循设备对客观控制规律的要求，这也是火电厂热工长期运作的经验成果，它将热力系统、运行规程和逻辑顺序控制系统结合起来，运行工作人员只需要监控逻辑顺序运作情况，就能够有效降低工作强度，减少工作中各项繁琐的操作规程。并且，因为顺序控制系统中各个设备动作都有着严谨的联锁动作条件，如果动作条件不符合要求，设备就会处于闭锁状态，这就有效规避了误操作问题带来的影响[3]。一般来说，SCS可大致分为三级，即机组、功能组、驱动。机组的顺序控制较为复杂，逻辑繁琐，控制条件较多，所以目前许多火电厂老机组的SCS改造非常困难，而已经改造的机组都没有设置这一功能，所以改造机组顺序控制系统，可至设置功能组、驱动。而部分改造机组，为了满足使用需求，满足AGC的负荷要求，需消除人工干预的“断点”，所以可设置随着负荷而改变的中贮式系统、中贮式系统，经过实践证明，可达到良好的应用效果[4]。
（二）DEH、DCS一体化硬件系统
DEH可作为一个单独的独立系统，其电子部分则可结合DCS来实现，也可应用单独的装置来实现。若是应用DCS，则需要有单独的测速、伺服模件。DEH、DCS一体化硬件系统，DEH无需再经过工程师、操作员调试，可直接和DCS公用，从而达到降低成本的效果。而对于火电厂来说，DEH、DCS一体化硬件系统具有极其优良的应用价值，能够有效减少人员发展成本、人工成本，推动自动化系统一体化发展进程[5]。DEH、DCS一体化硬件系统目前在许多热工自动化系统制造厂商中都已经实现，火电厂在选择DEH、DCS一体化硬件系统的时候，必须要综合考察供应商的经验、实力。
四、集中控制室改造
（一）控制台改造
关于控制台改造，我国《火力发电厂设计技术规程》、《单元机组分散控制系统设计若干技术问题规定》有着较为详细的要求。在实现DCS、DEH机组改造后，可实现以操作工作站为中心的监控，原有的控制台、BTG盘长度就可大幅度缩短，其结构也要根据控制室布置而改变。针对只有部分热控功能完成改造的机组，比如只实现了SCS、DAS等功能，可减少常规仪表数量，取消一定数量的手动操作装置。
（二）显示改造
随着DCS在火电厂应用的深入，机组监控已经全面进入了以工作站为核心的时代，在人机交互上，大屏幕显示器、CRT得到了广泛应用，可有效缓解工作人员因长时间工作而造成的视觉疲劳。随着工业技术的不断发展，大屏幕显示器还能够实现工业电视的诸多功能，如报警、水位显示等。但是，大屏幕显示器造价较高、实用性低、质量不稳定，该技术还需要进一步完善、提高，所以并不提倡在火电厂中应用[6]。
结束语：
综上所述，自动化技术在火电厂中得到了广泛应用，并取得了良好的应用呈现，相关从业人员对自动化技术在火电厂中的应用必须要有足够的认识，避免电厂内出现严重的运行事故，这样才能保证电厂产能。
参考文献：
[1]安天璐，张占超.火电厂热工自动化控制新技术发展与建议探讨[J].丝路视野，2017：132.
[2]许丹丹.自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用[J].中国高新区，2017（15）：32-33.
[3]王宣钧.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用分析[J].好家长，2017.
[4]刘延文.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].中国设备工程，2017（16）：177-178.
[5]张战强.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].内燃机与配件，2018.
[6]韦盛.解析热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].通讯世界，2017（10）：137-138.
论文作者:方青松
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：火电厂论文; 热工论文; 机组论文; 电厂论文; 系统论文; 技术论文; 控制系统论文; 《电力设备》2019年第6期论文;