电厂热控自动化改造技术
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摘要：改革开放以来，电厂热工自动化改造技术发展的速度很快，测量的控制理论，仪表的控制系统和以前相比都有了大大的提高。新的技术、新的材料不断被利用，DCS网络型分散控制系统在控制过程方面也做了很大的改进。本文先是简要分析了电厂热工控制自动化技术的现状，然后讲解了电厂热工控制自动化技术改造的内容。
关键词：电厂热控；自动化改造技术；研究
随着社会科技的进步，电厂热工控制在自动化改造技术方面取得了很大的进展，国家电力事业机组容量扩大，火电厂在热工控制方面自动化改造技术方面大幅提升，对热工监控的范围也增加不少，下面是热工控制自动化技术的现状分析。
一、电厂热控自动化技术的现状
电厂热工控制自动化技术需要结合智能仪器、热能工程、计算机及相关的控制利用理论，来分析控制热力学参数。它通过检测、控制管理使生产过程中可以实现安全、提高产量和质量、降低能源消耗、增加效率的目的。通过对锅炉、相关机器设备的自动化，达到机组自动适应随时变化的效果，确保了安全经济的生产环境。大多数的热工控制自动化系统由三部分组成，分别是测量系统，执行系统和控制系统。在原理结构上测量系统和执行系统区别，都是引入了智能化和微处理器等设备。它可以通过计算机进行远程的操作控制，在现场总线方面它的核心是计算机控制系统。火电厂的不同之处在于涉及的设备很多，热力系统也很庞大，还要生产过程也很复杂，在恶劣的生产环境下，绝大多数的设备需要经受高温、高压、易燃等不利因素的考验。热力控制自动化系统还囊括了顺序控制，自动检测和自动报警等一系列内容。SIS技术在慢慢走向成熟，ＤＣＳ的迅速发展应用掀起了火电厂建设信息化的新浪潮，火电厂纷纷转向数字化的类型。发展速度是在提高，但还要问题需要处理，比如锅炉电的整体控制程度还很低，热力测量和仪表工艺也需要进一步提高，安全监视及相关保护设备的覆盖面很过于狭窄，功能也不是很全，机组自动化调节的投入率不高，程序系统开环利用少，投入使用也少。单元机组实现了集中控制和电气控制，但热工控制自动化没有很好的结合电气控制自动化。今后可以采用一台单元机组只安排一位值班工作人员，使电气控制和汽轮和锅炉达到一个整体的效果，做到这一点，我国的火电厂热工控制自动化水平就会在国际上具有很高的竞争力度。随着热工自动化控制新技术的不断采用，有关新原料、新原理和新工艺的传感器和变送器被大力开发利用。使控制系统和控制装置发展速度日新月异，在生产实践过程中也广泛的采用新的控制理论和策略。
二、电厂热控自动化技术改造的内容
1.单位机组智能监控
DCS的普及使单位机组的监控更好实现，在电力行业单位机组的智能监控程度还很低，虽然在国内许多化工、冶金行业中智能化的监视和控制软件被广泛的采用也取得了一定的企业效益，但我国电力发展时间短暂，几年发展才有所提高，随着电力技术的不不断应用，火电厂单元机组智能监控也会不断的成熟。火电厂采用信息智能化的软件和相关的仪表。比如可以对现场智能传感器设置远程控制和组态的仪表智能管理软件，也可以远程的修正安装位置和零位漂移。对精度进行自动的标注，计算出各个产生的误差，把生成的曲线报告标定好，自动跟踪记录仪器仪表的状态变化，例如掉电、取压管路是否堵塞、零位是否漂移。阀门智能控制软件可以智能的对阀门进行在线组装、调试和标定，判断阀门是否卡住，阀芯是否磨损等。做完阀门性能的全面评估后对实现维护提供策略。掌管重要转动设备状态的智能控制软件对重要转动设备状态进行分析，重要转动设备包括送风机、给水机、引风机，它的采用要建立在可靠状态的监控技术上，通过振动和机电诊断，对是否存在不平衡、负荷过重、轴承磨损等现象进行综合快速分析，识别出发生故障的原因，在故障还没有达到恶劣的影响程度下发出警报，对停止检修提供帮助和指引。智能化报警软件可以对报警的信号进行分析、统计和预测，对机组未来可能的发展趋势和发展状态进行分析判断，用指导工作人员的方法操作。还要故障预测软件、故障诊断软件、状态维修软件，它们都具有专业性，对正在运行的机组进行安全的全面分析判断，最大限度发挥机组的潜力。单元控制智能化会转变机组检修的方式，改变以往被动式、定期式的方式，转向主动式、预测式的维修方式，检修计划也会根据实际机组的运行状况进行合理的、科学的安排。
2.优化过程控制
火电厂热工控制自动化改造技术大大提高了模拟量控制系统调节的范围和质量指标。目前虽然一些自适应、模糊控制、状态预测控制和人工神经网络系统等技术在不少电厂中被采用，但它们真正达到很好运行效果的并没有多少。电力行业竞争不断的激烈化，电厂需要采用安全的，可以为企业带来经济效益的，通用性强的，可以方便安装调试的控制优化专用软件。它们对于燃烧以及蒸汽温度的优化起到很大的作用。现在机组采用的AGC都是单机的模式，通过调度把负荷直接的转发给AGC机组。但是电网的负荷变动很快，投入的AGC机组不断处于相应变化的变负荷状态，使锅炉的蒸汽压力和锅炉的内部温度波动范围过大，辅机、挡板和阀门等机器设备频繁产生动作，这种情况对于机组和相关的机器设备都带来了不利的影响。伴随这生产成本的不断增加，电厂要从不同的各个角度去分析如何才能降低电厂的生产成本，延长机组和设备的使用寿命。所以需要安装负荷全场的分配系统，就是所通过电网对电厂一个关于全部电厂的负荷命令，有全部电厂的全厂进行系统负荷分配，在机组煤耗成本的前提下，在机组变化允许的范围内安排选择机组的负荷任务，达到电厂煤耗成本降低的，电厂发电成本降低的良好效果。AGC单机式的方式将对全厂负荷方式进行转变分配，SIS系统也将结合实际的身材进行再一次的开发利用，自身应用技术慢慢走向成熟，做到火电厂可以安全的、高效的、环保的生产工作。
3.实现管控一体化
管控一体化指，DCS和MIS管理信息系统相互结合，彼此渗透，结合成为一个层次面广的、网络化的、集管理控制、调度决策于一体的综合自动化控制系统。工程建设全面安装厂级的管理信息系统，这个系统基于单元机组DCS。厂级管理信息系统通过对单元机组监控网络提出信息，然后加工成厂级管理监控信息，在远程计算机系统的帮助下对电网调度系统发送相应的信息，接受调度的指令。这样一来，实现了整个电网管理控制的一体化。
4.大屏幕的显示器被采用
DCS的人机接口是CRT，它由值班工作人员进行监视，但时间一长，工作人员会感到视觉疲劳，这样就降低了监视的注意力。如果采用大屏幕的显示器，则值班工作人员的眼睛会感到舒适些，提高了监视的注意力。现在许多公司生产开发了这种被火电厂采用的大屏幕显示器。比如日立和西门子公司。如果采用大屏幕的显示器，那么系统智能化的程度会大幅提高，连锁保护设计也会更加完善。工作值班人员相应的管理要求也要提高，采用大屏幕的显示器，为实现少数人监视提供了可靠的技术保障，也标明了现在火电厂企业在控制屋里监控的水平。
总结：
总的来讲，电厂热工控制自动化改造是朝着智能化、高速化、高效化、一体化和操作透明化方向发展的。现代科学技术在电厂热工控制方面的应用，大大拓展了电厂热工自动化控制改造技术的发展空间。将改变以前落后的热工调节系统指标。通过热工控制自动化改造技术的广泛应用，完成对机组运行监控维护的高效处理。
参考文献：
[1]李彬.浅析电厂热控自动化改造技术趋势[J].中华工控，2010
[2]张国彬.电厂热控自动化改造过程浅析[J].工控技术，2009
[3]蔡江河.电厂热工控制未来发展方向[J].自动化技术研究，2008