熱工自動化技術在火力發電中的應用與創新

摘 要：家家戶戶都需要使用電，人們的生活已經離不開電的使用。目前有很多種方法能夠產生電，但是最主要的發電方式還是火力發電。各家各戶的用電量越來越多，給發電廠供電帶來了壓力，提高發電廠的發電效率是解決供電不足的有效方法。在火力發電中運用自動化技術能夠提高發電效率，而優化DCS控制系統能進一步提高發電效率。

關鍵詞：熱工自動化技術;火力發電;應用與創新

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.181

我國的日常生活用電以及工業用電量不斷提高，這就要求我國的火力發電企業提高產電效率以滿足人們日常生活和工作的需求。DCS是熱工自動化技術的主控單元，對于DCS的升級直接影響到火力發電廠的發電效率，另一方面，完善熱工自動化技術在火力發電中的管理以及信息化的監控系統也能提高火力發電的效率。

1 我國熱工自動化技術在火力發電中應用的現狀

自動化技術的使用能夠降低工作人員的工作量，可能人工工作一天的工作量，應用自動化技術很快就能完成。所謂“自動化”，顧名思義，就是指很少的使用人工操作或者沒有人工操作而自動運行;將其應用在火力發電領域，一方面能夠節約人工成本、降低勞動力強度、提高勞動效率，另一方面，熱工自動化技術能夠有效地減少操作失誤，提高火力發電的穩定性和安全性。

1.1 熱工測量技術的應用

熱工測量技術是火力發電生產運行中的常規應用技術，測量對象十分廣泛，涉及到溫度、壓力、流量等，隨著自動化技術的發展，目前熱工測量技術的運用方式已經完全由人工操作，例如在溫度測量方面，基于傳感器收集、控制系統進行數據處理的方式，不同規格機組對熱工測量控制系統需求存在差異，一般來說，125MW以下機組多采用DDZ-2型溫度變送器，300MW以上的機組則采用熱點偶熱電阻信號直接傳導到電子室。

1.2 DCS系統的應用

DCS（Distributed Control System）即分布式控制系統，宏觀層面上說，它屬于過程控制級、監控級構建的計算機網絡系統，能夠實現系統中分級管理、配置靈活、分布控制、集中操作等要求，在現代電力系統中發揮著重要的應用高價值。

綜合國內外火力發電系統自動化技術革命歷程，DCS系統是在發電機組中應用實踐效果最為突出的，一般的DCS都意味著一個局域網系統，以及分布在局域網中的計算機節點，共同構建一個控制系統，進而在局域網和發電機組之間建立連接，即可滿足對控制系統運行網絡控制的需求，實現自動化應用。

2 提高自動化技術在火力發電中應用的有效措施

2.1 加大投資力度

儀器設備的使用對于工作效率的提高是非常巨大的，舉一個例子來說，兩個非常大的數字相乘，人工計算可能需要花費很長的時間才能算出來，而且得出的結果還不一定準確，但是如果使用計算機，只需要輸入兩個相乘的數值就可以馬上得出計算結果，而且結果非常準確，從這個例子中就可以明顯感覺到科技的力量，鄧小平同志也說過，想要經濟進步就一定要發展科技，要想提高火力發電廠的產電效率，就必須加大資金的投入力度，企業應該積極引進國外的先進技術和先進設備，相關的工作人員積極學習國外的管理體系等等，雖然成本較高，但是避免了在后面產電過程中可能出現的麻煩。

2.2 加強DCS控制系統的研發

自律分布式系統結構?，F有的DCS系統結構主要為“垂直型”和“水平型”兩種，在垂直型結構中，如果上位子系統出現故障，則下位子系統可以實現局部控制，但子系統之間的沒有協調性。而在水平型結構中，情況正好相仿，整個系統中不分上下，一部分子系統出現故障，并不影響其他的正常工作，但彼此之間的信息徹底中斷，缺乏控制性;面對這一現象，DCS控制系統研發應以“自律型”為方向——實現自律可協調性與自律可控性的有效統一，其中“自律可協調性”是指無論那一部分子系統出現問題，系統都可以協調控制自身的工作狀態，并滿足子系統之間的通信重構。

2.3 完善自動化運行中的保障措施

（1）自動化設備的安裝階段。在自動化設備的初步安裝階段，必須按照廠家的安裝指示進行安裝，有些設備的安裝可能不適合該火力發電廠，這時候企業領導應該積極與廠家進行溝通，讓廠家派人過來進行適當的調整，切勿自行調整安裝方法，以免遺留安全隱患。安裝完畢進行調試時必須要有一定的安全保護裝置，以免在調試過程中出現意外，確保各項指標符合標準之后，再將這個設備投入使用，一旦哪一項指標不符合標準，即使誤差很小也要立即進行檢查。

（2）盡量使用成熟的技術。雖然越先進的技術越能提高火力發電廠的產電效率，但是如果科技人員剛剛研發出來的技術，該技術還處于調試階段就投入使用，在增加企業利潤的同時也增加了發生事故的風險。而使用成熟的自動化技術增加了機組運行的可靠性，因為成熟的自動化技術下生產出來的自動化設備與其他的裝置相匹配，不會產生排斥現象，就像組裝電腦經常發生問題一樣，可能CPU性能極高，但是其他的電腦配件不支持這種CPU性能的發揮，反而會對CPU造成損害。

（3）各種檢測設備的使用。目前我國的熱工自動化技術在檢測方面和控制方面越來越趨于完善，但是在報警自動化和保護自動化方面還不夠完善，在報警自動化方面，應該在每一個有可能發生事故的裝備上都配有一個自動化報警系統，一旦設備出現故障，自動化報警系統能夠及時報警。

（4）加強對于線纜的保護。在火力發電廠中應用自動化控制系統需要許多的線纜進行連接，與其他的工廠不同，火力發電廠的作業環境相當復雜，安全隱患也較多，企業對于線纜的保護是保證自動化設備正常運行的關鍵部分，一方面企業可以通過積極研發新技術減少電纜的使用，另一方面，工作人員需要經常對電纜進行檢查和維修，確保不會出現電纜斷裂或者融化的現象。

3 結束語

居民用電的很大一部分都是火力發電，一旦火力發電廠出現故障或者供電不足就會對居民的生活造成很大的影響，自動化技術在滿足人們的供電需求方面發揮著越來越重要的作用，因此，我國的科技人員必須加強對DCS控制系統的研發，并且企業要做好一定的安全保障，進一步提高火力發電的效率。

參考文獻：

[1]李小康.關于電廠熱工自動化技術的優化改造研究[J].科技風，

2018（04）：158.

作者簡介：周亮（1984-），男，寧夏人，本科，助理工程師 ，研究方向：計算機科學與技術。