论述常见电厂热工自动控制技术

论述常见电厂热工自动控制技术
对于电厂热工自动化而言，它主要以电厂发电过程中产生的各种数据测量、设备自动控制、信息数据处理以及报警和保护为基础，采用自动化系统和技术，来实现无人操作、控制之目的。

电厂实际生产过程中，为确保发电设备运行的安全可靠性，需对发电设备实行自动化控制，电厂热工自动化控制，关系着整个电厂的可持续发展，因此加强对控制技术的研究，具有非常重大的现实意义。

1、电厂热工自动化控制技术概述
1.1热工测量技术。

1.温度测量。

电厂热工测量过程中，其温度测量传感器中主要采用的是热电偶热电阻，部分电厂也用到了其他类型的热敏元件，比如金属膜水银温包等，这些是测量温度的一次元件；
2.压力测量。

其中传感器以应变原理膜片为主，弹簧管、变送器位移检测原理，二次仪表多采用数显形式；
3.流量测量。

采用的标准节流件通常以差压原理测量为主，只有少数电厂仍然采用传统的齿轮、涡轮等流量计，比如燃油流量测量；
4.液位测量。

液位测量过程中，以差压原理经压力补偿测量作为主流，将电接点与工业电视一同应用。

1.2DCS系统。

实践中可以看到，当前使用较多的大机组仪控系统以DCS系统为主，该系统和技术电厂发电机组控制系统中的应用作用日益凸显，如下图，为一汽包水位控制示意图。

锅炉给水系统主要由两个给水调节阀，其中DN150调节阀是主调节阀，在正常负荷和高负荷运行时使用；旁通管设一个调节阀，在低负荷时使用，作为备用阀。

在自动给水状态下，只允许其中之一自动调节给水，此时，另一调节阀可画面手动给水；在程序投入之前，操作人员需事先选定一个调节阀自动投入。

对于DCS系统而言，其主要是相对于现代化计算机集控系统而言的，该系统是基于计算机局域网技术建立起来的，它将局域网变成安全可靠性、实时性要求更高的网络型控制系统，在当前电厂热工控制系统得到了广泛的应用。

2、电厂热工自动化控制技术问题分析
随着电厂热工自动化水平的不断提升，虽然自动化控制技术有其自身的优点，在实践应用中也所有创新和提升，但在具体的生产应用中，依然还存在着一些问题，总结之，主要表现在以下几个方面：
2.1电厂设备自动化水平。

对于电厂热工控制系统的自动化水平而言，其主要决定于以下几个方面，即发电机组在整个电厂设备中的地位、电网对电厂发电机组提出的要求；发电机组可控制性、可承受负荷能力；控制设备与测量仪表的种类与质量；对电厂设备自动化控制设计能力和水平；同时，还包括安装与调试，最终自动化控制系统能取得怎样的控制效果，很多程度上还决定于电厂自身的管理机制即运行维护水平。

2.2单元机组控制、DCS一体化水平。

实践中可以看到，炉机电融一体化是当前电厂单元机组的主要技术特征，而且DCS技术应用以后，因该技术自身具有高度的安全可靠性，所以可以与电厂热工自动化控制系统密切的联系在一起，形成新型的单元机组格局。

第一，炉机电控制。

传统的电站建设中，变压器机组、发电设备以及电厂用电监控系统等，都是单独一条线路；然自动化控制模式下的电厂设备，基本上都才用了集中控制模式，于是要求上述系统必须与炉机分离开来。

究其原因，主要是因为发电站运行操作过程中，采取的是炉机电分管机制。

第二，DCS一体化功能覆盖。

DCS功能的一体化，即简以DCS为主体，以网络通信为基础，实现数据新型的有效传输和共享，从而实现系统的简约化，通过减少对电厂热工设备的有效操作，降低值班人员的工作强度，提高工作质量和效率。

3、确保电厂热工自动控制技术应用可靠性的有效策略
基于以上对电厂热工控制技术组成、存在着的主要问题分析，笔者认为热工自动控制技术应用过程中，若要确保其安全可靠性，可从以下几个方面着手：
3.1提高发电机组运行监管水平。

在电厂热工自动化控制系统建设条件下，首先应当确保单元机组设备能够正常的运行。

对于自动控制系统而言，最主要的就是发电机组，尤其是最为现代化发电机组核心的大容量机组。

实践中可以看到，因其系统相对比较复杂，所以应当加强监视操作，细化指令。

比如，400MW至700MW的发电机组，其总信息量可达6000点，而且其运作过程中的具体操作指令也超过了1300个。

针对这样的大容量发电机组，若采用传统的人工操作模式来完成，要确保其安全运行，显然难度非常的大。

基于此，电厂热工自动化控制系统建设与技术应用过程中，应当全面提高发电机组的运行监管水平。

3.2优化和完善过程控制专用软硬件。

当电厂热工控制系统采用分散控制系统以后，虽然锅炉、汽轮机的控制水平有了很大程度的提升，但很多电厂单元机组控制过程中依然还沿袭着传统的控制模式。

比如，在控制盘台安装模拟仪表光字牌、装设适量的开关按钮等，该做法导致锅炉、控制室以及汽轮机与DCS系统
之间的协调不畅，严重影响了电厂热工自动化控制水平。

DCS在电气控制系统中的应用，主要作用于发电机系统、主厂房用电系统，对不停电电源、支流以及保安电源系统，进行监控；对于发电机励磁系统而言，应当对DCS纳入厂用电快速切换、自动准同期待等，进行重点考虑。

近年来，随着电厂热工自动化建设的不断深化，整个热工自动化控制系统逐渐向DCS方向发展，然DCS本身也存在着一些缺陷与不足，比如智能化水平还有待进一步提高，难以实现上位机系统对现场仪表的信息要求。

因此，电厂热工自动化控制技术的创新与应用，很多程度上还决定于过程控制专用软硬件的优化与完善。

3.3集中配置单元机组。

电厂热工自动控制系统中，对参数测量、信息数据处理以及控制和报警保护等工序，基本上都是通过自动化仪表以及自动控制设备来实现的。

从某种意义上来讲，电厂热工自动化控制，对于确保电廠热工装置的安全可靠性、改善劳动强度以及提高整个机组的经济性，具有非常重要的作用。

对于电厂热工自动化控制系统而言，一般由一台或两台单元机组构成，其中电子室由一系列不同小型电子设备组成。

近年来，随着社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，对电能资源的需求量也在不断的提高，电厂热工集控室建设规模扩大的同时，也出现了可以集合全电厂单元机组的超大型控制室，这在很大程度上促进了单元机组电子设备集中配置效率和快速发展，同时也是优化和保证电厂热工自动化控制技术有效应用的关键。

结语
总而言之，电厂热工自动控制技术应用和控制系统是一项非常复杂的工程，各工作环节之间联系非常的紧密，任何一个环节出现了故障问题，都可能会对整个电厂热工控制系统的安全可靠性产生影响，甚至造成更为严重的事故。

因此，应当加强思想重视，加强控制机制和控制技术创新，只有这样才能确保电厂热工控制系统机组运行的安全可靠性、稳定性，才能确保电厂热工自动化建设的顺利进行。