火电厂热工自动化控制技术应用及发展研究

　　摘要：在国家对电力工业的持续支持下，电力工业取得了长久的发展，电厂机组的装机容量也在不断扩大。火力发电厂的热工自动化也改变了原有水平，并不断得到改善，热力监控的范围也比以前扩大了，从而确保了火力发电机组的安全和经济运行。本文介绍了电厂热工自动化的基本内容，探讨了电厂热工自动化的现状，并分析了火电厂热工自动化的发展趋势。

　　关键字：火电厂、热工自动化控制技术应用、发展、研究

　　引言

　　随着科学技术的发展，我国电力系统的自动化程度越来越高。发电厂的热工自动化随着火力发电技术的发展而不断进步，并且是我国电力系统的重要组成部分。 目前，我国的火电厂热工自动化已得到很大发展。从自动化设备的角度来看，组装仪表已发展到当前的数字仪表，系统控制设备也已提升到一个新的水平。全部单位设有专用的小型计算机进行监控，并配备了crt显示器，从而大大提高了监视水平。

　　二、火电厂热工自动化的概念和基本内容

　　火电厂热工是我国自动化技术的较早应用，其锅炉给水调节器和蒸汽机离心摆调速器是早期的典型自动化研究成果。随着世界科学技术的飞速发展和我国工业企业对电力的需求日益增长，将自动化设备应用于各种容量机组的改造已成为迫切需要。改造的实现使得我国发电机组的自动化水平得到了有效提高。

　　电厂的热工自动化包括大型机、辅助设备和公共系统的自动化。它可以粗略地分为五个基本内容：一是自动检测，其中包括测量和显示;二是自动调节，其中最为主要的就是模拟控制;第三是顺序控制;第四是自动保护;第五是集成自动化技术。

　　三、电厂热工自动化的现状

　　3.1我国火电厂热工自动化的发展历史

　　自1950年以来，我国实行了独立发展与创新。由于技术落后和其他原因，开发和使用的单个火电单元的容量相对较小。发电机组是手动操作的，并且使用一些简单的仪器即可完成生产控制过程。整个过程是自动化的，程度很低。到1970年代初，尽管自动化水平仍然很低，但我们自己的仪器已广泛用于具有不同容量的国产设备。操作员可以使用按钮和仪器来监视和控制整个装置。

　　4.2分散式控制系统的成就与现状

　　1970年左右，国外率先开发和使用分散式控制系统。中国从1980年代开始引入该系统，并开始将其应用于火力发电厂。分散式控制系统的广泛应用在许多方面提高了火电厂的自动化水平。首先，发电厂使用分散式控制系统来有效地监视和控制机组。在发电机组试运行期间，分散式控制系统大大缩短了发电机组的安装和调试时间。它在整机调试和启动时也起着重要作用，为确保发电机组的安全，稳定和经济运行奠定了基础。坚实的基础。

　　其次，操作员和操作员已熟悉分散式控制系统独特的CRT 键盘操作模式，并逐渐不再依赖传统的仪器和控制设备。第三，发电厂的煤炭生产和除灰等辅助生产系统可以使用基于微型计算机的可编程控制器来实现顺序控制。最后，国内许多研究机构和开发公司都在努力研发，但通过产学研合作等多种形式，他们不断积累工程设计经验，逐渐摆脱了从国外进口分散式控制系统的局面。并有助于降低分散式控制系统的成本。

　　在现阶段，在全国发电机组改造中，分散式控制系统技术得到了进一步的推广和应用。与我国的分散式控制系统系统相比，国外的分散式控制系统具有更大的优势，特别是在系统运行的可靠性，维护工作量要求等方面尤为明显。而且，成本也较高。尽管与国外系统相比，国内分散式控制系统系统在成本上具有更大的优势，但它的自动化程度较低，单元操作需要更多的维护人员，并且工作量通常较大。根据我国单位的实际情况，以自动调节系统为例，我国单位的现状大致可以归纳为：

　　首先，各单位配套的仪器设备，分散式控制系统系统和编程软件都很好地使用。进口设备制造商提供的已知设备。国外的分散式控制系统系统由于其较高的技术水平和较长的开发时间而通常更加完善。各种检查控制仪器的运行相对可靠，各种参数的设置非常合理。第二个是国内生产的设备，进口的仪器和设备，进口的分散式控制系统系统以及国内准备的分散式控制系统程序。技术的引进和转让是这类企业非常重视的内容，主要考虑程序员的经验和参数设置的经验，并选择具有较高专业资格的国内人员来编写。但是在编写分散式控制系统系统的过程中，会出现相对粗糙的地方。在将来的调试和运行过程中，可能会出现一些无法预料的问题。

　　四、电厂热工自动化技术的应用现状与趋势

　　4.1单位智能监控

　　单元直流电的普及和应用使该单元的监视显得焕然一新，但其监视智能在电力工业中并未得到很大改善。尽管许多智能监视和控制软件在国内化学和冶金行业中都有良好的应用和收益，但近几年才在我国的电力行业中起步。随着技术的进步，火电厂机组自动化系统的智能化将成为趋势。因此，在未来几年中，将开发实现信息智能的仪器和软件，并将其应用于火力发电厂。具体包括：仪表智能管理软件，阀门智能管理软件，重要旋转设备状态智能管理软件，智能报警软件的开发与应用。

　　4.2单元监视系统的物理配置趋于集中

　　过去，集中控制室的概念通常用于单个单元或两个单元的组合。电子室被分成几个小的电子设备室，它们布置在锅炉汽轮机室或其他主要设备附近。优点是节省电缆。但是，随着单位容量的增加，计算机技术的发展以及管理水平的不断提高，集中控制室的概念近年来也在不断扩大。看来，整个工厂的单位设备集中在一间控制室中，而单位设备的电子设备则集中在一个房间中。监视信号采用远程I / O机柜配置的趋势，从而提高了单元操作管理水平。

　　4.3 APS技术的应用

　　APS是单元级顺序控制系统的同义词。机组启动时，只需要按下启动控制按钮，整个机组就会按照设计顺序，每个控制子系统的规定时间和工作条件自动启动和停止。相关设备协调发电机各系统的控制，几乎不需要人工干预就能自动完成整个装置的启动和停止。但是，由于设备本身的可控性和可用性不满足自动化要求，并且在某些过程和技术中仍然存在问题，因此需要进行深入的分析、研究和改进。

　　4.4将进一步应用过程控制优化软件

　　进一步提高模拟控制系统的调节范围和质量指标是火电厂自动化控制技术研究的方向。尽管有许多关于自适应、状态预测、模糊控制和人工神经网络技术在电厂控制系统优化中的应用的报道，但据作者介绍，实际操作效果并不多。随着电力行业竞争的加剧，将优选并进一步开发在电厂中应用的用于优化控制的专用软件，该软件在安全和经济效益，强大的多功能性以及方便的安装和调试方面取得了明显的效果。 sis系统将结合实际生产进行二次开发，促进其自身的应用技术成熟，并在确保火力发电厂的安全、环保和高效，深化信息技术应用方面发挥作用。

　　4.5热工自动化的新进展

　　随着自动化技术的发展，热工自动化技术也发展很迅猛。不断开发以新原理、新材料和新工艺生产的各种传感器和变送器，并且控制系统和控制设备也日新月异。新的控制理论和控制策略不断涌现，并在生产实践中得到应用。使用高级概念和算法来创建APS。

　　“交叉引用，有条件自举”的概念认为，模拟自动控制回路使用由开关顺序控制的设备的起停过程状态作为转换工作模式的条件，以及开关顺序控制系统使用模拟自动控制回路作为工作模式，激活条件相互参照。当另一方的条件满足顺序控制或自动调整循环时，将自动提升控制级别，完成条件自举，并可以自主执行后续任务。这个概念使得在复杂的变量控制系统中实现完整的工作条件、完整的工作过程和全自动操作成为可能。

　　自动化论文投稿期刊：《建材与装饰》杂志是由成都市新闻出版局主管、成都市新闻出版发展中心、成都市装饰技术研究应用协会联合主办的具有全国统一认刊号的省级综合性建材科技期刊。

　　结束语：

　　一般而言，热工自动化系统的发展趋势是高速，智能，集成和透明。随着科学技术水平的发展和进步，为热自动化系统的进一步发展提供了连续的扩展空间。

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　　作者简介：赵明明

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