电厂热工自动化系统改造技术分析

电厂热工自动化系统改造技术分析

张科

阳泉市南煤龙川发电有限责任公司  山西省阳泉市平定县 045200

摘要：鉴于国内经济发展势头正旺，以及国民用电量的不断提升，当下的电厂运作需要承担更大的社会压力，需要向社会供给更多的优质电力资源。这也就需要当下的电厂单位做好自身技术的发展和各项系统的优化改造，尤其是做到对电厂热工自动化系统的改造升级，以此实现能源消耗的控制以及电力生产的高效。

关键词：电厂热工自动化；系统改造；自动化技术

从目前我国火电厂的发展情况来看，设备自动化已基本实现。在自动化技术的支持下，对电厂的生产具有重要意义，不仅可以降低资源消耗，而且可以保证安全生产。为了进一步提高我国电厂热工自动化的技术水平，相关部门也在积极创新，希望用新技术实现热工自动化技术的转型。

1.火电厂热工自动化控制概述

火电厂热工自动化控制是指在设备运行和电力生产期间，基于对热力全过程的测定以及数据的综合处理，实现的热力发电自动化控制的技术。一般来说在火电厂运行中，常规的热力参数调控和管理，主要依靠人力进行检测、控制和具体操作，这种人力控制的模式不仅增加了发电作业的经济成本，也增加了工作质量和工作效率的不确定性，一些基于人力因素导致的失误、遗漏、错误等问题层出不穷，极易提高发电厂的工作效率和工作直来那个。因此随着当下自动化技术的发展和实践应用，火电厂热工自动化控制已经开始规模化应用，该技术和系统的应用，可以基于自动化设备的支持和程序逻辑的控制，实现自动化检测、控制、警报、保护等工作于一体，不仅能有效降低人力依赖，也可以藉由此控制错误发生率，总体来说有利于自动化生产和高质量生产的落实[1]。

2.电厂热工自动化系统改造的必要性

首先，通过对发电厂热工自动化系统的改造和升级，可以更好地支撑发电厂的自动化控制与管理工作，推动发电厂的各个单元逐渐提高运行效率，让发电厂在实际运行中降低成本，为发电厂可持续发展打下了坚实的基础。其次，根据火力发电厂的实际情况，进行火力发电厂的热力控制系统的改进，以提高火力发电厂的安全生产和生产效率。由于在电站的长期运行中，大部分的时间都是处于高压的，部分系统经过长期的运行，会遇到比较严重的安全管理问题，容易导致生产中出现安全事故，因此，需要对热工自动化系统进行大力和深入的改造，从而有效地解决原系统所存在的负荷突变、控制失稳、易卡机等问题，从而提高电站的生产能力和效率，并在系统功能的支撑下，提高有关工作人员的操作水平。最后，通过对火力发电厂热工自动化系统的有条不紊地进行改造，可以保证火力发电机组能够灵活地操作，推动火力发电厂之间的相互配合，从而全面地提高自身的自动化程度，从而减轻员工的工作负担，降低员工的工作量，同时也可以优化火力发电站的运行方式[2]。

3.电厂热工自动化系统改造技术

3.1优化机组分散控制系统配置

在配置分散控制系统（DCS）时，应保证操作员站，工程师站，实时数据服务器，通讯网络等各部分的职能分工清楚，并保证其可靠、安全地进行冗余配置。为兼顾后续的维修养护过程，应注重对工程师站和操作员站的维修检修功能的保障，并注重灵活增加操作员工作站的数目。在设置控制器时，必须遵守独立设置的原则，不能仅为满足每日运行的需要而降低实际设置的控制器个数，这样才能更好地改善单元的防护性能，防止在设备关机时出现不可控制的损耗。

应该对配置的详细细节给予关注。比如，对于水泵、送风机等，必须采用独立的控制方式进行配置。某些多余的和联合的装置应该在纵向联合起来，使它们的功能最大化。在同一控制系统中，例如给煤机、磨煤机、阻尼器等都属于同一控制器。这些控制组态完成后，应注重保障其参数的设置正确无误，保障重要监控信号和控制信号的稳固不中断，并强化汽包水位、主蒸汽压力、主气温参数来控制再热汽温和炉膛压力。

此外，对各个模块的输入输出也进行了相应的设置。对于重要的参数在配制的过程中，应选取三冗余变送器，其他的参数可以采取双冗余变送器。以此确保与控制电路的输出与输入在同一个控制器的模块箱中，彼此不干涉，彼此独立，还可以在一定程度上增强模块的输入与输出的稳定性，防止由于输入电压而导致的信道失效与破坏。

对于DCS系统的设置，在原则上应当满足《热工自动化系统检修运行维护规程》等相关法律规程的要求。对于DCS的配制应做到满足电磁兼容需求的同时结合电厂的实际运作需求。并注重对信号状态进行优化，具体优化模式可以通过声光警报系统的设置以及ETS双网通信系统的应用，避免集体故障保障运行稳定。

3.2指定应用程序类型

电厂热工自动化系统的运行，主要基于DCS、自动控制、热工检测三大系统。以上三项系统技术为火力发电厂的生产运行提供基本保障，共同构成了电厂热工自动化技术体系。其中DCS可以把LAN技术与电力设备有机地融合在一起，从而达到网络链接的目的，增强了对其他口令及信号的监控与处理；自动控制系统，该系统以燃烧温度、主汽温度、水位等为主要调节对象，具备良好的开环控制和压力控制功能作用。热工检测则是通过探测原理来实现对压力，流量，液面等参数的测定。因此总结来说，要想提升发电厂的热工自动化技术，除了要提升单元的智能程度之外，还要让技术人员对技术的关键问题有一个清晰的认识，利用培训和教学来对技术的运用进行标准化，从而达到对热工自动化技术的系统性的运用。

3.3更新热工自动化技术

近年来，国内在热力系统的应用和变频技术的应用方面，已经取得了一定的进展，除却传统的自动技术外，SIS系统和变频技术的应用已经发挥出突出的应用作用。其中SIS能够很好地实现火力发电厂之间的数据交流与共享。其智能与自动化主要表现为对装备的故障进行自我诊断与自我维修，既可以对信息进行采集、整理与存储，又可以对信息进行分析、判断与优化操作。变频技术能够主动地提高电力系统在较低的转矩、较大的动态速度、较大的调整幅度、较大的调整精度，变频技术一般采用的都是高电压电动机。从长期来讲，频率转换也是一种节约能源、降低排放的特性，也是火力发电厂今后的发展方向[3]。

3.4加强热工保护系统

在热工保护系统的应用中，通常都会遵守“杜绝拒动，预防误动”的配置原则。所以，要想对热力系统进行更深层次的保护，可以适当地添加一个确认信号和一个报警系统，触发停堆保护信号的开关仪器和模拟变送器可分别进行设定。其动作指令按照相应的动作顺序执行，并按照相应的操作逻辑进行控制命令下达，使跳闸继电器根据控制逻辑科学运作。联锁保护通信网络传输的开关量点，应优化延时或在线点的形式，采用硬接线的形式，减少信号瞬时干扰引起的误动作，提高信号的稳定性和可靠性，从根本上优化热工的逻辑控制和设备的稳定性。

结语

电厂热工自动化系统的改造优化需要相关单位注重通过加强热工保护系统、更新热工自动化技术、指定应用程序类型、优化机组分散控制系统配置在内的措施进行控制处理。

参考文献

[1]梁枭.电厂热控自动化系统运行的稳定性研究[J].中国设备工程,2022,No.509(20):143-145.

[2]梁馨月.电厂热工自动化系统改造技术分析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(01):245-246+252.

[3]林木.电厂热控自动化系统运行的稳定性分析[J].技术与市场,2022,29(01):98-99.