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淺論電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)現狀與發(fā)展
電廠(chǎng)熱工自動(dòng)化控制技術(shù)將沿著(zhù)提高模擬量控制系統的調節范圍和品質(zhì)指標的方向發(fā)展，以下是小編搜集整理的一篇探究熱工自動(dòng)化技術(shù)應用現狀的論文范文，歡迎閱讀參考。
摘 要：科學(xué)技術(shù)的日新月異，使得電廠(chǎng)的熱工自動(dòng)化技術(shù)不斷完善，隨著(zhù)對電廠(chǎng)的自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步了解和分析，全面保障設備安全是保證電力行業(yè)的熱工自動(dòng)化系統正常運行的基礎，熱工自動(dòng)化技術(shù)在電力行業(yè)的投入使用，不僅提高了機組的運行效率，而且改善了工作人員的勞動(dòng)條件，節省了人力物力，提高了電力行業(yè)的經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞：熱工自動(dòng)化;電力行業(yè);應用;發(fā)展
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的日新月異，我國電廠(chǎng)的科學(xué)技術(shù)也發(fā)生了翻天覆地的變化。其中，電廠(chǎng)的熱工自動(dòng)化技術(shù)最為突出，電廠(chǎng)的熱工自動(dòng)化系統的最主要的部分就是控制系統DCS，它在控制結構和控制范圍上都發(fā)生了極大的改變，監控系統、總線(xiàn)技術(shù)和管理系統的投入使用，為熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，熱工自動(dòng)化技術(shù)邁向了一個(gè)嶄新的舞臺。
1 熱工自動(dòng)化技術(shù)的概念
熱工自動(dòng)化技術(shù)主要是運用自動(dòng)化系統控制發(fā)電過(guò)程的情況下，控制發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的數據的測量、報警和自動(dòng)保護、信息處理等，以求無(wú)人操作但能正常運行。為了保障發(fā)電設備的安全，在發(fā)電廠(chǎng)的設備投入生產(chǎn)的過(guò)程時(shí)，要對設備的運行狀況、投入與產(chǎn)出的比例進(jìn)行自動(dòng)化控制，降低重大事故的發(fā)生率，同時(shí)也減少資金成本投入，擴大了經(jīng)濟效益。一般情況下，電廠(chǎng)自動(dòng)化系統由自檢系統、控制系統、報警系統、保護系統四個(gè)子系統組成。
2 我國熱工自動(dòng)化技術(shù)的應用現狀
在二十世紀五十年代初期，我國機組的單機容量較小，并分開(kāi)設置控制盤(pán)，而且還要求工作人員24小時(shí)輪流值班進(jìn)行操作與控制，這一時(shí)期，通過(guò)傳遞函數描述的是熱工自動(dòng)化理論的雛形，完全靠手工和人力頂著(zhù)，生產(chǎn)力低下，設備效率低，空氣污染嚴重，經(jīng)濟效益上不去。
在二十世紀六十年代，再熱機組把鍋爐和汽輪機連成一個(gè)統一的整體，提高生產(chǎn)效率。并開(kāi)始著(zhù)手研究利用計算機進(jìn)行監視和控制的工作，由于當時(shí)的計算機的安全性和可靠性都非常低，因此必須保留全套的控制裝置和儀表設計，以確保機組正常的運行。這一時(shí)期的熱工自動(dòng)化的理論基礎是狀態(tài)空間分析方法，為熱工自動(dòng)化的實(shí)現奠定了基礎，為計算機引入工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中奠定了一個(gè)良好的基礎，擁有了一個(gè)不錯的開(kāi)端。
到了二十世紀七十年代，我國為了提高熱工自動(dòng)化的水平，分別從日本、意大利和法國引進(jìn)了成套的、單機容量大的再熱機組，同時(shí)也把先進(jìn)的自動(dòng)化監視系統帶到了中國，這一時(shí)期形成了第三代控制理論。因為電力生產(chǎn)的過(guò)程很復雜，再加上受到很多因素的妨礙，給精確數學(xué)模型的建立提高了難度，且難度無(wú)法想象。
在二十世紀末，我國的電力系統又有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在電力系統的日常工作和生產(chǎn)中廣泛的應用DCS控制系統。在我國的300MW以上的電機組中，大部分都是使用運行時(shí)安全性能和經(jīng)濟性能都比較高的DCS系統進(jìn)行控制。隨著(zhù)PC和DCS的出現，在計算機可視化軟件的基礎上，工作人員的有效操作有了極大的提高。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，DCS和PLC之間的界限也變得越來(lái)越模糊不清，甚至有合二為一的趨勢。絕大部分的PLC都有通訊接口，這就在一定程度上增加了故障停機的概率，反而對DCS的連入有極大幫助。在管理信息化的過(guò)程中，可以把DCS中運行的數據參數輸送到MIS系統中，進(jìn)行數據的再加工與共享。
電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶來(lái)了DCS系統的結構變化，DCS系統應用技術(shù)向著(zhù)單元機組的一體化控制系統方向發(fā)展，既可以降低故障環(huán)節的次數，又可以減少信息傳遞的途徑，從而提高DCS系統的可靠性能和安全性能，為DCS系統的發(fā)展注入了新的能量和活力，推動(dòng)DCS系統的快速發(fā)展。
3 熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景
國家提出的“可持續發(fā)展”戰略，熱工系統將向智能化、環(huán)�；�、網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展，將不斷的減少它的操作步驟，向一體化發(fā)展。
(1)單元機組監控智能化
DCS系統在單元機組中的廣泛應用，DCS系統的投入使用使機組的監控系統更加完善化。但是，電力行業(yè)卻沒(méi)把機組監控提高到智能化的程度，依然費時(shí)費力，工作效率也不高。雖然我國的化工、冶金行業(yè)都廣泛運用智能化監視控制系統，并大大提高了經(jīng)濟效益，但是，智能化的監視控制系統在我國電力行業(yè)中的應用還是一個(gè)新生事物，屬于剛起步階段。隨著(zhù)電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電廠(chǎng)的單元機組將向智能化、自動(dòng)化發(fā)展，這是不可避免的發(fā)展趨勢。因此在電廠(chǎng)未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，單元機組監控智能化在電廠(chǎng)應用會(huì )越來(lái)越廣泛，這是社會(huì )進(jìn)步與經(jīng)濟發(fā)展的具體表現。
(2)過(guò)程控制優(yōu)化軟件廣泛應用
電廠(chǎng)熱工自動(dòng)化控制技術(shù)將沿著(zhù)提高模擬量控制系統的調節范圍和品質(zhì)指標的方向發(fā)展。在二十一世紀的今天，電力行業(yè)的競爭激烈程度不斷加劇，通用性強、易操作的優(yōu)化控制專(zhuān)用軟件在電廠(chǎng)的應用中頗受好評，并得到進(jìn)一步的發(fā)展與推廣，優(yōu)化控制專(zhuān)用軟件的經(jīng)濟效益非常明顯、安裝操作非常簡(jiǎn)單方便、通用性又非常強。SIS系統與生產(chǎn)實(shí)際相結合，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新，使自身的應用技術(shù)向著(zhù)成熟化發(fā)展，在信息技術(shù)的應用中發(fā)揮著(zhù)比較明顯的作用，以確保電廠(chǎng)安全、高效、環(huán)保運行。
(3)現場(chǎng)總線(xiàn)與DCS互相依賴(lài)生存
在未來(lái)電力行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，現場(chǎng)總線(xiàn)總是與DCS系統、PLC系統的聯(lián)系緊密，密不可分。它們之間相互依賴(lài)共同生存，共同發(fā)展。以DCS系統和PLC系統為基礎，現場(chǎng)總線(xiàn)能夠很好的擴大自身的應用空間，而DCS系統和PLC系統則要依賴(lài)現場(chǎng)總線(xiàn)來(lái)達到完善自身的功能的目的。
(4)監控系統趨向集中化
過(guò)去通常情況下，一個(gè)集控室是由一臺或者兩臺的機組使用，電子室又被分成很多個(gè)小型的電子設備間，分布在主設備的周?chē)�，其目的主要是為了節省電纜，這就導致了每個(gè)電廠(chǎng)都會(huì )有多個(gè)輔助車(chē)間存在，加大了日常工作的工作量。隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷更新，管理水平也在不斷的提高，機組容量不斷擴大，也就導致了全廠(chǎng)的單元機組容于一個(gè)控制室，監控系統趨向集中化發(fā)展。由于電廠(chǎng)單元機組的電子設備間越來(lái)越集中，使用I/O柜的配置方式來(lái)分配現場(chǎng)的監視信號，它們大多都是遠程的，例如：浙江省國華浙能寧海發(fā)電廠(chǎng)的四臺機組由一個(gè)控制室進(jìn)行監控，使單元機組電子室比較集中，促進(jìn)了機組運行管理水平的提高，減少了工作量，提高了經(jīng)濟效益，獲得了科技創(chuàng )新的國家金獎。 (5)無(wú)線(xiàn)測量技術(shù)的運用
無(wú)線(xiàn)測量技術(shù)在電力行業(yè)的運用，不僅能對運行的過(guò)程實(shí)施監視和控制，而且還能夠獲得必要的關(guān)鍵信息，通過(guò)對各種信息的整合分析，最后進(jìn)入DCS系統。既能夠節省大量的資金投入，又能夠推動(dòng)和改善自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程。例如供熱和污水區域的測量等，這些對工作人員身體健康產(chǎn)生不良影響的工作區域，都可以采用無(wú)線(xiàn)測量技術(shù)進(jìn)行遠程的監控，既能改善工作人員的工作環(huán)境，又能獲得日常工作所需要的數據，一舉兩得，何樂(lè )而不為呢。
(6)熱工自動(dòng)化系統的可靠性提高
熱工自動(dòng)化系統的軟件和硬件的性能與質(zhì)量都存在著(zhù)非常大的矛盾;邏輯控制的完善性和合理性也存在著(zhù)嚴重的不足，至于熱控人員的檢修和維護水平就更不用說(shuō)了，更是存在著(zhù)一些問(wèn)題和安全隱患，這些存在的問(wèn)題和不足，就導致了熱控保護系統引起的機組跳閘事件發(fā)生率不斷攀升。電力企業(yè)面臨著(zhù)嚴峻的考驗和生產(chǎn)危機。隨著(zhù)市場(chǎng)競爭激烈程度的不斷加深，電力行業(yè)要牢固樹(shù)立并按照“安全第一，預防為主”的方針執行下去，在秉承效益優(yōu)先原則的同時(shí)，不忘生產(chǎn)的安全，從熱工自動(dòng)化系統的可靠性開(kāi)始入手，不斷進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)的研究，以創(chuàng )新技術(shù)為目的，實(shí)現熱工自動(dòng)化系統的不斷發(fā)展與進(jìn)步。
(7)機組檢修、運行以及維護方式將改變
隨著(zhù)電力市場(chǎng)競爭的不斷激烈，電力企業(yè)將改變機組檢修、運行以及維護方式。為了實(shí)現經(jīng)濟效益大幅度提高的目的，電力企業(yè)除了多多提高發(fā)電量以外，還得提高機組的利用效率，縮減生產(chǎn)人員的日常配備，加強與設備檢修企業(yè)的聯(lián)系，利用他們所具備的專(zhuān)業(yè)知識來(lái)提高電廠(chǎng)的勞動(dòng)生產(chǎn)效率。因此，電力企業(yè)將不再聘用檢修維修人員，機組檢修、運行以及維護方式將被徹底改變，檢修維修工作社會(huì )化是電力行業(yè)提高經(jīng)濟效益，減少資本投入的有效途徑。DCS系統向各個(gè)功能領(lǐng)域滲透它的一體化，重新調整與明確將電廠(chǎng)內的分工，使電力企業(yè)不斷協(xié)調化與信息化。
(8)推廣輔助車(chē)間系統集控
隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷提高，發(fā)電廠(chǎng)也在不斷的發(fā)展與完善，因此對操作人員的素質(zhì)要求也在不斷的提高，輔助車(chē)間因此也得到了全面地推廣。在全面推廣的過(guò)程中，輔助車(chē)間存在的問(wèn)題與矛盾越來(lái)越突出。輔控系統之間要保持通信信號的不間斷性，就得通過(guò)多模光纜來(lái)確保通信信號的穩定性與可靠性，為了避免不必要的麻煩，各輔助控制系統的通信接口協(xié)議和物理接口，應事先規定好各接口的型號，最好能夠統一接口型號。在選擇輔助車(chē)間的控制系統時(shí)，為了操作簡(jiǎn)便，最好也是選用統一的人機界面以及操作方式，使得各個(gè)系統都能夠方便、快捷的進(jìn)入BOP網(wǎng)絡(luò )。電力行業(yè)的應用設備也將向著(zhù)統一化、簡(jiǎn)便化、一體化、智能化、靈活化發(fā)展。
結語(yǔ)
從總體而言，熱工自動(dòng)化系統向著(zhù)智能化、一體化、透明化和高速化的發(fā)展趨勢，是社會(huì )進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結果�，F代控制理論在電力行業(yè)的投入使用，是對熱工調節系統指標的一個(gè)巨大的挑戰，計算機技術(shù)在不斷地創(chuàng )新，故障信息系統也隨之不斷的更新發(fā)展。熱工自動(dòng)化系統中的DCS系統的應用，不僅完善了熱工自動(dòng)化系統的安全性與穩定性，更是提高了生產(chǎn)效率，還降低了成本投入，改善了工作人員的工作環(huán)境，確保了電力行業(yè)生產(chǎn)與運行的安全性。
參考文獻
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