电厂热工自动化技术优化分析[★]

第一篇：电厂热工自动化技术优化分析

电厂热工自动化技术优化分析

摘 要:随着社会经济的发展，人们对用电量的需求越来越大。电厂的热工自动化技术以其低成本，高效益，低污染等特点受到越来越广泛的应用，大大提高了电厂的生产运作效率，为电厂的电力生产节约了人力使用和经济成本。但是随着电厂发电量的不断增大，热工自动化技术也需要不断优化。本文主要从电厂热工自动化技术的系统原理着手，然后就如何进行电厂热工自动化技术优化进行分析。

关键词：电厂；热工自动化；优化

0 引言

社会在发展，人们的生活水平不断提高，人们在满足经济需求的同时，对生活质量也有了新的要求。人们不再只是单纯地追求经济效益，而忽略社会效益，节能减排逐渐成为了各行各业追求的重要目标。我国长期使用火力发电，不仅资源消耗严重，而且火力发电过程中产生大量的粉尘和烟气，造成了严重的环境污染，使得电力行业成为我国最大的污染排放行业之一[1]。至此，电厂热工自动化技术应运而生。电厂热工自动化技术分析

电厂热工自动化技术采用的是无需人工亲自操作，而由相关控制系统操作的自动化发电技术。这种技术不但可以大量节省人力，也能大大提高生产效率，为电力行业增加更多的经济效益，并且电厂热工自动化技术能够从很大程多上降低能源的消耗，为国家节能减排做出巨大贡献，为企业赢得社会效益。既然电厂热工自动化技术为电厂赢得了不可忽视的经济效益和社会效益，那么它究竟是由那些系统组成，又是如何进行运作的呢？

组成系统

1.1 热工自动化的仪表系统

这种自动化仪表系统主要是对锅炉蒸汽及其他相关的设备进行控制。而热工自动化仪表可以有效监督和控制热能电力参数，从而在很大程度上减少安全事故的发生。

1.2 热工自动化的测量系统

该系统由各种测量设备所组成，其中包括温度、压力、液位、流量等各种测量方式，通过这些设备的自动化测量技术，可以有效控制各种电力因素的含量，从而大大增加了电力因素含量的精准性。

1.3 热工自动化的安全系统

热工自动化的安全系统有别于其他的有形的具体的实体系统设备，而是一直无形的在各种设备后台运行着的系统，它能保证电厂热工自动化技术中其它系统的正常运作，保障电厂工作人员的生命安全。

1.4 热工自动化的网络服务系统

在电厂的热工自动化技术中还使用了网络的功能，对其它系统进行统一地控制，各系统都与终端进行关联，通过数据的传输，有效监督和控制其它系统的运行情况。

1.5 热工自动化的分布式控制系统

分布式控制系统，即DCS。电厂通过热工自动化的DCS控制系统可以有效地对电厂各生产部门进行全面地监测和控制，此系统还能对电厂的一些能源或蒸汽系统等能量巨大的系统进行彻底控制，其中包括在必要时对其进行停机控制，这将在很大程度上减少了安全事故的发生[2]。电厂热工自动化技术优化分析

但就目前来说，电厂的热工自动化技术并非百分之百的完美，它自身也存在着诸多问题亟待解决和优化。那么，应该如何对电厂热工自动化技术进行优化，使之更加完善呢？

2.1 电厂应重视对控制分析仪表的维护和检修

电厂热工自动化技术由于自身技术原因，需要用到大量的检测，控制和分析仪表仪器。因为数量繁多，而且这些仪器本身结构比较复杂就对仪表的维护和检修工作造成了一定的困难，并且这些仪表在市场上的相关资料较少，电厂的工作人员就很难从资料中查阅相关知识，就影响了仪表的检修工作，使之不能充分发挥其原本的作用，造成了资源的浪费，也影响了电厂的经济效益[3]。对此，电厂应该聘请专业的仪器维护和检修人员，将设备的维护和检修当作电厂热工自动化技术的重要环节。

2.2 电厂应增加自动化控制系统的应用，节省人力

电厂热工自动化技术虽属于自动化范畴，但并非完全不需要任何的人力来完成。由于近年间，电厂发电量逐年增加，电厂的工作量也随之上升，需要工作人员监控和操作的环节也越来越多，这就使得电厂员工的工作量超负荷，不但会影响员工的身心健康，也会给电厂带来一定的威胁。对此，电厂在应用热工自动化技术时应增加对各种自动化控制系统的应用，这样能大大减少工作人员的工作量，也能大大节省电厂的人力使用，从而提高电厂发电工作的效率和质量。但电厂在大规模使用自动化控制系统的同时，应加大对系统的检查力度，排除机器故障，以防止安全事故的出现。

2.3 电厂应重视在热工自动化技术使用过程中的安全问题

在任何时候，安全都是第一位的，尤其是在电力行业中，一丁点的安全隐患就极有可能会造成重大的安全事故，造成严重的人员伤亡和严重的环境污染，致使电厂丧失它的经济效益和社会效益。所以，在电厂的工作中安全问题应受到强烈的重视。而且由于电厂热工自动化技术在很大程度上应用的是自动化的运作模式，人力应用相对较少，就更应该加大对安全问题的重视[4]。对此，首先应对电厂工作人员进行安全教育培训，使他们时刻保持安全意识，也应对他们进行全面的专业知识培训，这些专业知识不仅包括电学方面的知识，也应包括热工自动化技术的专业知识和所应用到的设备的专业知识，以免他们在实际工作中因为缺少对某一种设备的了解而造成设备故障的忽视，造成严重后果；其次，电厂也要加大对设备的维护和检修，及时更换使用时间较长的设备，以免设备年久老化，造成功能失灵，还要对设备进行定期维护，使其功能保持稳定性。结束语

电厂热工自动化技术在电厂发电中被越来越广泛地应用，但就目前来说，这种技术还不够完善，需要不断地进行技术优化以适应不断上涨的发电需求。而我们可以相信，经过不断优化的电厂热工自动化技术在未来的应用前景也必将会更加广阔。

参考文献：

[1]李铎,彭勃.电厂热工自动化技术的现状及进展研究[J].科技与企业,2013(19).[2]孟丽荣.如何增强电厂热工自动化的保护意识[J].科技与企业,2013(01).[3]李行,李益.电厂热工自动化技术应用现状及研究展望[J].产业与科技论坛,2014(06).[4]高东峰.电厂热工自动化的现状与发展趋势分析[J].中国高新技术企业,2015(03).

第二篇：电厂热工自动化技术的优化改造

电厂热工自动化技术的优化改造

摘 要：在新世纪中，我国的经济发展进程不断加快。在经济发展的过程中自然少不了各项事业的发展完善，其中电力设施作为建设中的一部分，具有重要的意义。在电力以及电厂的发展中，为适应时代要求以及安全等需求，开始向着自动化的方向发展。我国当前的各项技术为其自动化提供了支持，测量的控制理论，仪表的控制系统等相关方面都得到了很大的改善。为了进一步提高电厂热工自动化的水平，本文展开研究，首先分析其目前发展的状况，并就相关现状以及未来发展趋势分析电厂热工自动化技术的优化改造。

关键词：电厂热工；自动化技术；优化改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.191

0 引言

我国在经济发展的同时，也注意电力等基础设施的建设，其中电厂热工自动化就是完善电力建设的重要方面，并且取得了一定的进展。电力行业借助技术发展的契机，大量的引入电力产业高新设备，尤其是热工自动化设备的引入。就我国目前电厂热工的发展卡可以发现，基本已经实现了设备的自动化。在自动化技术的支持下，对于电厂的生产具有重要意义，既可以较少资源消耗，同时又能够保证安全生产。为了进一步提高我国的电厂热工自动化技术水平，相关部门也在积极创新，希望能够利用新技术实现热工自动化技术的改造。电厂热工自动化技术发展现状

随着电厂的发展，不断的改良相关技术，其中在发电方面的一项重要举措就是自动化发电技术。

我国关于电厂热工自动化技术发展可以追溯到上世纪六十年代。随着计算机的发展以及广泛应用，计算机技术开始应用我国的电厂热工生产中。我国在计算机技术以及信息技术等方面发展相对比较落后，所以也导致了该技术在电厂热工自动化中的发展较缓慢。

面临这一机遇与挑战，我国开始积极改进。就当前世界上发展的先进技术进行引进。我国的发展历程主要从上世纪七十年代开始，在当时在电厂开始引进设备，并相应引进了新技术。在设备以及技术的支持下，我国的该项事业取得了极大地发展。并且在发展后期，为了保证设备的使用更新以及技术更新，也不断的引进高技术人才，在人才引进的基础上，进行设备维修以及更新等。随着发展，我国的科技实力增强，并且也把新技术开始应用于电力领域。

进入二十一世纪，信息技术的发展完善为电厂热工自动化提供了条件。其中最重要的一项改革就是其开始引进DCSC技术，并把其应用于电厂的热工自动化，不断的实现自动化技术的系统改造。但是在这个过程中，并没有实现改革的全覆盖，还有一部分老电机组，存在很多问题，主要集中在安全可靠性以及设备可控性等方面。

电工热厂自动化的发展过程实际就是传统技术与计算机技术以及电子技术结合发展的过程。并且在当前发展新形势下，电厂热工自动化技术也在不断实现更新，想着安全化、高效化以及高准确度、高稳定性方向发展。电厂热工自动化技术改造中面临的问题

关于电厂的热工生产中往往涉及到大量的设备，并且在这个过程中也有相关系统庞大，发电的过程也相对较复杂。除此之外，其生产环境恶劣，条件较差。这一系列因素就给电厂热工自动化的技术改造带来了重要一定的困难。

2.1 任务重，周期长

在电厂的生产过程中，会涉及到大量的设备以及相关庞大的系统。而要进行相应的技术改造就必须在这一基础上来进行，不仅仅需要就原有的设备以及系统等进行分析研究，选取合适的方法以及技术。大量的设备以及相对较复杂的流程就大大增加了相关工作人员的工作量，并且任务相对繁重，也大大延长了生产的周期。

2.2 电厂热工自动化技术改革分析总结不足

由于工作人员的态度不认真，以及技术改造之后相关人员的忽视，往往就会造成自动化技术总结动作被疏漏，这样不利于电厂热工的进一步改进，在一定程度上限制了电厂热工自动化的发展。

2.3 管理制度不完善

要进行电厂热工自动化技术优化改造，就必须要有相关管理人员以及技术人员的参与。但是就目前电厂的热工技术改造的情况可以发现，其存在明显的不足，不能实现对相关人员的有效管理，就其原因可以发现是由于管理制度不够完善。电厂热工自动化技术改造中面临的问题

随着技术发展以及我国的国家各项政策的支持，也在一定程度上促进各项事业的发展。我国在电力方面也给予了极大地支持，积极推进电厂的自动化建设，希望能够是我国的电力产业发展更进一步，完善其绿色化、智能化生产，同时希望促进电厂热工自动化技术的改造，向着智能化以及高速化的方向发展，并能够以此来提高生产效率，增加企业收益。本文就怎样进行电厂热工自动化技术的优化改造进行了探索研究，希望能够以此促进相关技术的优化改造。

3.1 确立电厂自动化技术改造目标与原则

要进行电厂的自动化技术改造，并且能够保证其实现，就必须明确其改造的原则以及改造的目标，并且以此来指导进行电厂自动化技术改造。既要提高电厂的安全生产效率，又要根据本身电厂的实际情况展开分析，明确自身企业发展的目标与方向，确立自己的技术改造目标。在当前发展中，应该注重电厂热工自动化技术的智能化，在保证其高效稳定发展的基础上，提高电厂的经济效益。

3.2 集中控制室改造

集中控制室作为电厂热工自动化技术的核心部分，其改造必须要相应加强，也涉及到各个方面。不仅仅要对控制盘、台实施改造，并且在这个基础上对常规显示控制仪表进行设置，而且为了提高其性能，还应该注重采用大屏幕显示器。

3.3 应用节能环保高压变频技术

当今社会人们越来越注重绿色经济以及资源节约，而电工热厂的发展在这一方面存在明显的不足。为保证其发展，就必须进行改革以及技术改造，高压变频技术为其提供了一定的条件，也将成为未来发展的方向。

3.4 优化电厂热工自动化控制系统

电厂热工自动化控制系统优化方面，也有其发展的方向，在未来的发展中将朝着高安全效益、高经济效益的方向发展，并且也将会设计具有较高的专业自动化控制软件应用于系统内，从而能够实现系统的优化。总结

随着时代发展，为适应时代发展的要求，就必须要加强电厂热工自动化的技术改造。各电厂应该就本身发展展开分析，并能够就其其中存在的问题，提出有针对性的技术改造的对策，从而促进电厂发展。

参考文献：

[1]刘姝颖.火电厂热工自动化技术改造分析[J].科技创新导报，2014（09）：48-49.[2]康昱.电厂热工自动化技术探析[J].科技展望，2014（22）：155.

第三篇：发电厂热工自动化技术初探

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发电厂热工自动化技术初探

发电厂热工自动化技术初探

摘要：本文作者介绍了DCS的应用与发展，并对热工自动化技术在发电厂的应用进行了分析探讨。

关键词：发电厂；热工自动化；技术；初探

中图分类号：TM62文献标识码：A文章编号：

热工自动化系统的发展趋势是高速化、智能化、一体化和透明化。对故障信息的研究和充分利用是发掘热工故障诊断与故障预测的基础,现场总线的应用,为热工自动化系统的进一步发展提供了不断拓展的空间。DCS的应用与发展

火电厂热工自动化系统的发展变化,在二十世纪给人耳目一新的是DCS的应用,而当今则是DCS的应用范围和功能的迅速扩展。

1.1 DCS应用范围的迅速扩展

20世纪末,DCS在国内燃煤机组上应用时,其监控功能覆盖范围还仅限DAS、MCS、FSSS和SCS四项。即使在2004年发布的Q/DG1-K401-2004《火力发电厂分散控制系统(DCS)技术规范书》中,DCS应用的主要功能子系统仍然还是以上四项,但实际上近几年DCS的应用范围迅速扩展,除了一大批高参数、大容量、不同控制结构的燃煤火电机组的各个控制子系统全面应用外,脱硫系统、脱硝系统、空冷系统、大型循环流化床(CFB)锅炉等新工艺上都成功应用。可以说只要工艺上能够实现的系统,DCS都能实现对其进行可靠控制。

1.2 单元机组控制系统一体化的崛起

随着一些电厂将电气发变组和厂用电系统的控制(ECS)功能纳入DCS的SCS控制功能范围,ETS控制功能改由DCS模件构成,DEH与DCS的软硬件合二为一,以及一些机组的烟气湿法脱硫控制直接进入单元机组DCS控制的成功运行,标志着控制系统一体化,在DCS技术的发展推动下而走向成熟。控制系统一体化的实现,是电力行业DCS应用功

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能快速发展的体现。排除人为因素外,控制系统一体化将为越来越多的电厂所采用。

1.3 DCS结构变化,应用技术得到快速发展

随着电子技术的发展,近年来DCS系统在结构上发生变化。过去强调的是控制功能尽可能分散,由此带来的是使用过多的控制器和接口间连接。但过多的控制器和接口间连接,不一定能提高系统运行可靠性,相反到有可能导致故障停机的概率增加。因此随着控制器功能与容量的成倍增加、更多安全措施(包括采用安全性控制器)、冗余技术的采用(有的DCS的核心部件CPU,采用2×2冗余方式)以及速度与可靠性的提高,目前DCS正在转向适度集中,将相互联系密切的多个控制系统和非常复杂的控制功能集中在一对控制器中,以及上述所说的单元机组采用一体化控制系统,正成为DCS应用技术发展的新方向,这不但减少了故障环节,还因内部信息交换方便和信息传递途径的减少而提高了可靠性。此外,随着近几年DCS应用技术的发展,如采用通用化的硬件平台,独立的应用软件体系,标准化的通讯协议,PLC控制器的融入,FCS功能的实现,一键启动技术的成功应用等,都为DCS增添了新的活力,功能进一步提高,应用范围更加宽广。

全厂辅控系统走向集中监控

一个火电厂有10多个辅助车间,国内过去通常都是由PLC和上位机构成各自的网络,在各车间控制室内单独控制,因此得配备大量的运行人员。为了提高外围设备控制水平和劳动生产率,达到减员增效的目的,随着DCS技术和网络通讯功能的提高,目前各个辅助车间的控制已趋向适度集中,整合成一个辅控网(简称BOP 即Balance Of Plant的缩写)方向发展,即将相互独立的各个外围辅助系统,利用计算机及网络技术进行集成,在全厂IT系统上进行运行状况监控,实现外围控制少人值班或无人值班。

变频技术的普及应用与发展

由于变频调速不但在调速范围和精度,动态响应速度,低速转动力矩,工作效率,方便使用方面表现出优越性,更重要的是节能效果在经济及社会效益上产生的显著效应,因此继一些中小型电机上普遍应用后,近年来交流变频调速技术,扩展到一些高压电机的控制上试用,最新【精品】范文 参考文献

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如送、引风机和给水泵电机转速的控制等。

因为蕴藏着巨大的节能潜力,可以预见随着高压变频器可靠性的提高、一次性投资降低和对电网的谐波干扰减少,更多机组的风机、水泵上的大电机会走向变频调速控制,在一段时间内,变频技术将继续在火电厂节能工作中,扮演重要角色。

局部系统应用现场总线

自动化技术的发展,带来新型自动化仪表的涌现,现场总线系统(FCS)是其中一种,它和DCS紧密结合,是提高控制信号传输的准确性、实时性、快速性和机组运行的安全可靠性,解决现场设备的现代化管理,以及降低工程投资等的一项先进的和有效的组合。

热工控制优化技术的应用发展

随着过程生产领域对控制系统要求的不断提高,传统控制方法越来越难以满足火电厂热力流程对系统稳定性和性能最优化方面的要求,汽温超标已经成为制约机组负荷变化响应能力和安全稳定运行的主要障碍之一(燃烧优化主要是锅炉专业在进行,本文不作讨论)。由此基于现代控制理论的一些现代控制系统逐步在火电厂过程控制领域中得到应用。如基于过程模型并在线动态求解优化问题的模型预测控制(简称MPC)法、让自动装置模拟人工操作的经验和规律来实现复杂被控对象自动控制的模糊控制法、利用熟练操作员手动成功操作的经验数据,在常规的串级PID调节系统的基础上建立基于神经网络技术的前馈控制作用等,在提高热工控制系统(尤其是汽温控制系统)品质过程中取得较好效果。

SIS系统的应用发展

SIS系统是实现电厂管理信息系统与各种分散控制系统之间数据交换、实时信息共享的桥梁,其功能包括厂级实时数据采集与监视,厂级性能计算与分析。设备故障诊断功能、寿命管理功能、系统优化功能以及其它功能。自从国家电力公司电力规划总院在2000年提出这一概念和规划后,至今估计有300家多电厂建立了SIS系统,可谓发展相当迅速。但是自从SIS系统投运以来,其所起的作用只是数据的采集、存储、显示和可打印各类生产报表,能够真正把SIS的应用功能尽情发挥出来的很少,其面向统计/生产管理的数据分析工具,基于

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热经济性分析的运行优化,以品质经济性为目标的控制优化,以提高可靠性为目的的设备故障诊断等功能基本多数都未能付绪实施。其原因主要有设计不够完善,多数SIS厂家并没有完全吃透专业性极强的后台程序及算法,使其在生产实际中未能发挥作用,加上与现场生产脱节,因此SIS代理商所能做的只是利用网络技术,边搭建一个基本的SIS 架构边进行摸索。此外SIS应涵盖哪些内容没有统一的标准也缓慢了其功能的应用。但从大的方向上看,SIS系统的建设符合技术发展的需要和中国电力市场发展的趋势,将给发电厂特别是大型的现代化发电厂带来良好的经济效益

结束语

随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高,电厂热工自动化技术不断地从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善,近几年更是日新月异,一方面作为机组主要控制系统的DCS,已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化;另一方面随着厂级监控和管理信息系统(SIS)、现场总线技术和基于现代控制理论的控制技术的应用,给热工自动化系统注入了新的活力。

参考文献：

[1] 宋邦富．DCS应用及发展[J]．化学工程与设备，2010，(3)．

[2] 白建云．大型火力发电厂顺序控制技术研究与应用[J]．技术交流，2011，(3)

[3] 赵杨，丁宝峰，杜翠女等.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].硅谷，2011，（3）.[4] 郑智武.火力发电厂厂用电气自动化系统的现状和发展[J].黑龙江科技信息，2010，（5）.[5] 薛飞，周伟，尹力伟等.火电厂电气自动化系统建设研究[J].科技创新导报，2009，（34）.------------最新【精品】范文

第四篇：电厂热工自动化技术的应用及发展探析

电厂热工自动化技术的应用及发展探析

摘要：随着社会用电的规模化发展，电厂中落实了热工自动化技术的应用，维护电厂运营的稳定性，消除电厂中潜在的安全隐患。电厂运行中的热工自动化技术，深化了控制、智能等理论思想，推进了电厂的自动化发展，体现了现代电厂发展的积极性。文章以电厂为研究背景，分析了热工自动化技术的应用及未来发展的趋势。

关键词：电厂；热工自动化技术；电力事业；用电质量；分散控制系统；监控管理系统 文献标识码：A

中图分类号：TM621 文章编号：1009-2374（2015）28-0063-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.030

电厂是电力事业的核心结构，其对技术的要求比较高，目的是提高电厂运行的经济效益，维护社会的用电质量。热工自动化技术可以应用到电厂的多个模块中，全面辅助电厂的运行，通过热工自动化技术，加强电厂运行的控制力度。热工自动化技术的实践性比较高，而且其在电厂中具有很大的发展潜力，为电厂运营提供可靠的技术支持。电厂热工自动化技术的构成

电厂中的热工自动化技术主要由两个部分构成，分别是分散控制系统和监控管理系统，结合某电厂中对热工自动化技术的应用，重点分析两项构成技术。

1.1 分散控制系统

分散控制系统主要应用在局域网中，电厂处于局域的环境中，分散控制系统利用计算机，管控热工自动化技术的应用，实现多样化的功能。电厂的局域网相当于数据的控制端口，主动处理电厂中运行机组的数据。目前，热工自动化技术中的分散控制系统在火电厂中比较常用，表明分散控制系统的可发展性。

1.2 监控管理系统

监控管理系统的核心是电厂热工自动化技术中的DCS，确保DCS能够准确地完成数据交换。DCS在热工自动化中负责数据的处理，如采集、存储等，利用监控管理系统，可以规范DCS的运行。监控管理系统中，使用的是比较先进的管理软件，根据DCS的运行状态，随时调用运行软件，提供所需的功能。热工自动化技术中的DCS模块并没有达到成熟的状态，所以监控管理系统的运行还不完善，部分管理功能还没有实现，热工自动化技术构成中的监控管理还存在很大的发展空间。电厂热工自动化技术的应用

热工自动化技术在电厂中的应用，改进了电厂传统的运行方式，具有实践性的应用特点。重点分析热工自动化技术的应用，如下：

2.1 DCS应用

DCS在电厂中，改进系统的连接方式，减少了接口的使用量，最主要的是提高电厂的运行效率，降低了电厂的维护量。DCS能够直接控制电厂的编程，借助计算机网络传输控制信息，既可以检测电厂系统的运行状态，又可以提供操作的控制指令，实现分布式的控制应用。DCS是热工自动化技术的典型代表，其可检测电厂的整个发电系统，合理控制设备的运行。DCS在电厂中，朝向一体化的方向进步，取消了冗余系统，加快了信息传输的速度，由此还能提高DCS系统本身的性能，满足电厂高效发展的需求。

2.2 辅助系统中的应用

电厂项目的规模较大，包含复杂的模块，为了保障电厂的稳定性，需要配备大量的物资，特别是辅助系统的建设，保障电厂的正常运行。辅助系统的消耗比较大，电厂将热工自动化技术应用到辅助系统内，用于管控辅助系统的消耗。例如：某电厂中，统计2年内电厂的消耗，其中辅助系统的消耗占比高达50%，加重了电厂运行的成本负担，该电厂采取热工自动化技术应用，提高辅助系统自动化的控制能力，热工自动化技术可以取代部分人工操作，转型为机器操作，促进辅助系统的自动化发展，降低了辅助系统中的物资投入，热工自动化技术投运半年内，成本投资下降了13.8%，表明热工自动化技术具有节能、降耗的作用。

2.3 热工自动控制应用

电厂建设的规模不断扩大，对热工自动技术的要求越来越高，强调了热工自动控制的实践意义。以某火电厂为例，分析热工自动控制的应用。该火电厂的装机容量非常大，要求热工自动控制必须达到相关的精度，便于提供稳定性的技术控制。该火电厂根据热工自动控制的要求，融入计算机技术和相关理论，加强热工自动化的控制力度。该火电厂热工自动化控制中，使用的是PID控制技术，在此基础上引入模糊控制，配合PID控制技术的应用，PID控制技术在该火电厂内，既可以控制复杂的过程参数，如耦合、时变，又可以发挥模糊控制的优势，解决参数处理中的缺陷问题，促使该火电厂的热工自动控制能够进入到高精度的装量，维护火电厂的稳定运行。

2.4 过程控制中的应用

过程控制是指热工自动化技术在电厂生产过程中的应用。电厂生产过程中，需要准确地控制温度、压力等多项过程因素，所以采用热工自动化中的智能控制技术，同时控制多项过程因素，实现过程的优化控制。因为电厂生产过程中，很容易出现资源消耗，增加电厂运行的负担，而热工自动化技术对生产过程的控制具有智能化的特点，减轻过程控制的压力，按照电厂运行状态的需求，分配热工自动化技术在过程控制中的应用，使用状态预测的方法，智能管理电厂生产过程，保障电厂的生产效益。电厂热工自动化技术的发展

热工自动化技术是电厂运营中的主要技术，全面维护电厂的运行效率，提供有效的控制方式，进而促进电厂朝向智能化、自动化的方向发展。根据热工自动化技术在电厂中的应用，分析热工自动化技术的未来发展。

3.1 自律分布式发展

自律分布式系统是电厂热工自动化技术的发展趋势，此类系统可以实现协调与控制的同步进行，有目的地控制电厂的运行。自律分布式应用能够根据电厂的运行状态，自主调节热工自动化技术的工作任务，提升电厂的运行水平。由于自律分布式系统的控制难度大，影响了电厂信息的交互，所以自律分布式系统在电厂热工自动化技术中，仍旧处于研究和待发展的状态。

3.2 引入过程控制仪表

电厂热工自动化技术对仪表提出了新的要求，利用过程控制仪表取代传统仪表，促使电厂仪表具备智能执行的特点。过程控制仪表应用到智能设备中，按照电厂热工自动化技术过程控制的状态，先设计过程控制仪表的应用理论，再安排实践应用。过程控制仪表自身的优点明显，废弃后不会造成任何污染，而且具有高效的使用标准，所以热工自动化技术在未来发展中，重点研究过程控制仪表，促使其投入到电厂热工自动化技术中。

3.3 支援系统的运行

支援系统的应用发展目的是辅助热工自动化技术监控电厂运行，在保障电厂运行效率的同时，缓解电厂的运行压力，解决电厂机组中的运行与安全问题，强化热工自动化技术评估与判断的能力。结语

热工自动化技术在电厂中的应用，降低了电厂的投资成本，提供了准确的控制方法，加快了电厂的发展速度。热工自动化技术的应用优势较为明显，其在电厂中具有良好的发展条件，综合提高电厂的运行能力。根据电厂运行的需求，推进热工自动化技术的发展，规范热工自动化技术在未来电厂运营中的应用，最大化地提高电厂的经济效益。

参考文献

[1] 孙长生，冯国锋.电力行业热工自动化技术的应用现状与发展[J].自动化博览，2008，（4）.[2] 李行，李益.电厂热工自动化技术应用现状及研究展望[J].产业与科技论坛，2014，（6）.[3] 陈明星.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].河南科技，2013，（20）.[4] 白焰.电厂热工自动化技术的现状及发展[J].华东电力，1995，（5）.作者简介：王磊（1983-），男，安徽淮北人，机械工业第一设计研究院工程师，硕士，研究方向：工程设计。

（责任编辑：陈 倩）

第五篇：电厂热工自动化的探讨研究

电厂热工自动化的探讨研究

摘要：电厂热工自动化技术的推广应用能提高电厂的安全性，降低生产成本，是社会发展的必然趋势。DCS控制系统，以及热工自动控制优化技术的应用实现了传统控制系统不可能实现的效果。本文对电厂热工自动化进行了分析探讨。

关键词：热工自动化；DCS；控制系统；优化

引言

就目前国内火电厂发展情况来看，国内热工自动化控制系统的发展前景较为可观。在火电厂实际运营过程中，自动化系统应当为整个火电厂的顺利运行提供有力保障。这一方面要求我们不断对系统构造进行优化，提高其协调性，另一方面又需要逐渐运用现场总线法，逐渐尝试在该系统中运用人工智能，促进火电厂的可持续发展。

一、电厂热工自动化的基本概念

所谓电厂热工自动化，是指采用自动化控制装置和仪表等对电厂的热力过程进行操作，它无需人员参与操作和监视过程。可见，电厂热工自动化技术解放了劳动力，有利于提高发电机组运行的安全性和经济性。具体而言，该技术涉及以下几个方面：

1、自动检测

在热力操作过程中，流量、成分、液位以及温度等是主要的运行参数，通过自动化仪表对这些参数进行自动测量；自动检测各项运行参数是保证机组稳定运行的核心，通过反馈环节还可以实现参数的自动调节，并在必要时及时给出报警信号。

2、自动控制

通过自动控制装置，可以对部分生产过程进行控制和调节，主要有自动调节、顺序和远方控制之分。

3、自动报警

在自动检测过程中，一旦出现热工参数与规定值偏差较大，将会给出报警信号提醒工作人员及时处理。

4、自动保护

当热工参数在限定值以外时，或设备的运行条件不满足要求，相应的自动控制装置将会终止生产过程，实现自动保护。

二、电厂热工自动化技术的应用

1、DCS控制系统

分布式控制系统即Distributed Control System（DCS），是一种在集中式控制系统的基础上发展而来的新型计算机控制系统，在国内自动控制领域又被称为为集散控制系统。DCS技术减少了系统内的各种连接接口以及接口数量，减少了设备的建设以及维修费用，同时降低了系统运行过程中的故障发生率，DCS控制系统已经发展成为大型发电厂的主流控制系统。通过对逻辑器件的编程控制，DCS控制系统可以通过网络系统实现对火力发电整个生产过程的检测，并操纵相应执行机构控制生产设备的运行与停止。近年来随着电子技术的发展，DCS系统在结构上也得到了改善。随着控制器的功率以及容量的增加，为了保证系统的安全性，安全性控制器、冗余控制技术（CPU、控制器冗余等）得到了发展和应用，DCS控制系统也正在转向适度集中，采用一体化控制技术，将复杂或者是联系紧密的控制模块集中到一个控制系统中，这样可以增强内部信息交流的便捷性，减少故障发生环节，这也是DCS控制系统在电厂热工自动化技术中的一个发展方向。

2、热工自动控制理论

随着社会的发展，大型火电厂装机容量不断增大，过程生产领域对控制系统的精度以及稳定性要求也在不断提高，传统控制方法的弊端已经显现出来，难以满足火电厂热力对生产系统稳定性和性能最优化要求。同时由于传统控制方法与当前广泛应用的计算机技术、自动控制理论不能很好兼容，很多火力发电厂已经大量应用热工自动控制优化技术。在火电领域应用最广泛的最深入的是PID控制技术，PID控制器（比例-积分-微分控制器）是由比例单元P（proportion）、积分单元I（integration）和微分单元D（differentiation）组成。由于热工控制技术上有很多非线性、时变、耦合以及参数不确定的复杂过程，而PID控制器对于这些复杂过程的控制上有一定的缺陷。为了提高对于复杂过程的控制能力，一些先进控制理论也被引入到热工自动控制领域当中，如模糊控制、神经网络控制、以及这些PID模糊控制以及PID神经网络控制等，这些先进的控制技术给电厂的热工自动化稳定高精度运行提供了良好的保障。

3、辅助系统的自动控制技术

一个火电厂是一个庞大的工程项目，往往需要很多的辅助系统，每个辅助系统都需要配备大量的财力物力人力才能保证其生产设备的运行。在整个系统运行过程中，这些辅助系统出现的故障以及耗费的成本往往占据系统的很大一部分。为了降低生产成本，提高辅助设备的控制水平，辅助系统的自动控制技术也是电厂热工自动化技术的一个重要发展方向。辅助系统的自动控制技术能够缓解操作工人的压力，用机器代替人工完成一些环境恶劣操作复杂、或是单调重复的工作实现到减员增效的目标。

4、过程控制优化

工业中的过程控制是面向整个生成过程的自动控制，过程控制以温度、湿度、压力、力矩、流量、液位、成分和比率等工艺参数作为被控变量的。过程控制比自动控制理论中实现的目标控制更加全面，同时也更加复杂。火电厂的热工过程控制由于涉及的因素多，涵盖面广，同时由于过程的高度时变与非线性化，以及压力、温度、流量等多个控制变量的耦合，控制难度往往很大。对于过程的控制优化，往往能极大地提升系统的稳定性以及控制品质，是火电厂热工自动化控制技术研究的一个新兴的重要方向。对于过程的控制优化主要运用自适应算法、状态预测、智能算法等理论，实现火电厂整个运行过程的最优化，实现效益的最大化。

三、热工自动化的发展趋势

由于科技的不断进步和社会发展需求的不断增加，固有的技术条件已经不能很好地跟上时代的步伐了，为了顺应时代发展的要求，与时俱进，能够更好地满足人

在生产生活中的需求，电厂热工自动化的水平也应不断提高。

1、实现现场控制系统的开放

现场控制系统（FCS）是由分散控制系统（DCS）与PLC发展而来的，现场控制系统不但具备分散控制系统（DCS）和PLC的特点，而且在二者的基础上又加以改革创新。使用现场控制系统（FCS）来代替分散控制系统（DCS），不仅可以提高电厂的经济效益，也可以提高社会效益。首先，现场控制系统可以节约很多的电缆，减少资源的浪费，从而降低成本；其次，现场控制系统拥有控制现场的功能，这样既可以提高控制信号传输的准确度，可以及时地传输信号；然后，它可以使商家与商家进行合作，共同盈利，改变以往的孤立无援的状况；最后，现场控制系统（FCS）可以不用使用控制柜，从而减少了占地面积，简化系统，使得它的维护和安装以及调试的费用降低，也减少了中间环节。实现现场控制系统的开放，可以减少资金的投入，同时又能使电厂的经济效益与生产总值得以提高。

2、实现自动化

电厂是一个产品即产即销，而且资产、技术密集的行业。实现电厂的自动化就要实现电厂管理控制的一体化，将电厂的人力、物力和财力组合在一起，实现电厂的优化组合，使得电厂利益最大化。

2.1做好调试工作

在完成设备安装的同时，也要对设备进行全面的调试，并且做好记录工作。简言之，就是做好重要的硬件设备的跟踪记录工作。电厂热工自动化的安全运行需要提高系统维护人员的保护意识，所以工作人员必须记录好系统硬件的运行情况，必须实事求是地记录，以便及时地进行维护工作。

2.2采用优质元件

在系统的设计与构建过程中，应该采用优质的元件和先进成熟的技术，来完成对系统的建设。热控系统的复杂程度越高，对热控元件的可靠性的要求也越高，为了使系统更加安全与牢靠，必须采用优质的元件。

2.3采用冗余的设计思路

在系统的设计过程中，应当考虑到电厂的未来发展前景，所以在设计电厂的自动控制系统时，要采取冗余的设计理念，要考虑全面，才能更好地实现电厂热工自动化。

3、实现高性能

热工自动化已经出现了30年。30年中，各国在电厂热工自动化领域投入了很多的人力、物力以及财力，使热工自动化一直在不断地发展。现在，自动化软件已经涵盖了很多软件的功能，成为了许多软件的统称。热工自动化的发展顺应了时代的要求，运用热工自动化技术可以很好地解决很多问题，不仅能够提高电厂的经济效益，也解放了人工劳动力，减轻了工作人员的负担，提高了工作效率。热工自动化还有着很大的发展空间。

结束语

总而言之，随着我国计算机技术和网络技术的发展，电厂热工自动化水平明显提高。在社会需求及电厂发展的推动下，该技术将会朝着智能和无线化的方向发展。本文重点探讨了该技术的概念，主要应用和未来发展。随着相关理论的不断成熟和实践的不断深入，该技术将会得到进一步发展，电厂生产的稳定性和安全性将会更有保障。

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