大唐长山热电厂吉林省松原131109
摘要：近年来随着科学技术的发展，自动化技术已经被广泛应用，我国电力技术的主要发展方向是实现电力系统的自动化。本文论述与探讨了火电厂的热控自动化技术及其应用状况。首先阐述了热控自动化的概念，以及在我国发展的现状，并对未来自动化技术的改进方向进行了展望与总结。
关键词：火电厂；热控技术；更新效果
1我国火电厂的热控自动化及其发展
1.1电厂热控自动化
火力发电厂热控自动化指的是在发电过程中，具备对各种信息、各个设备自动处理，综合分析的能力，以达到使用现代化的自动控制系统来达到无人操作的目的的过程。为了保障发电设备的安全，在火力发电过程中，需要自动化的控制设备，保护人的生命和财产安全，避免发生重大安全事故，在提高安全性的同时，也解放了人力，减少了人力资源的浪费。
1.2火电厂热控自动化
在我国的发展历程近年来，我国火力发电厂的热控自动化技术取得了飞速的发展，发电企业已经成功应用了DCS（distributedcontrolsystem）[2]等核心控制技术，DCS技术是将设备分散控制，来实现数据和信息的自动化处理，在我国，广泛应用于300MＷ以上的火电机组上，发电企业一致认为其具有较高的安全性和经济性。21世纪以来计算机软件可视化效果不断提高，极大的发展和促进了DCS技术的应用，同时科技的发展也为火力发电厂的信息化处理提供了必要的保障，如通信接口的识别和管理系统数据的共享，使得DCS的分散控制效果变得非常好。
2火电厂热控自动化技术构成
2.1温度测量，温度是火电厂中很重要的一个参数，在火电厂的热控测量控制系统中广泛使用温度传感器，主要有热电偶和热电阻，还有一些不常用的热敏元件如：金属膜（双金属膜），水银温包等，这些热敏元件都可以作为测量温度变化的一次性元件。
2.2压力（真空）测量，压力测量主要采用的传感器的原理有：位移检测或电阻电容检测原理和应变原理以应变原理作为工作依据的装置有膜片装置、弹簧管装置。以位移检测和电阻电容检测原理作为工作依据的装置是变位器，这样得出的数据压力范围大、数据精度高。
2.3流量测量，在热控自动化系统中主要采用标准节流原件测量流量，根据差压原理测量。还有一小部分电厂采用齿轮流量计或者涡轮流量计，如测量燃油的流量。在火电厂的大机组中不用节流元件测量主蒸汽流量，而是利用公式和汽机调节级的压力计算得出的。
2.4液位（料位）测量，目前应用最为广泛的液位测量主要是依据差压原理并且经过压力补偿来进行检测的，其中同时使用电接点和工业电视，用称重式测量料位，也有用电容式传感器配电容器测量，也有用浮子式或超声波原理测量的。
3热控设备的更新发展
火电厂热控设备主要包括用于各类热力参数的现场测里、检测、信号处理、显示记录、调节、联锁保护等仪表和装置。80年代以前基本采用动圈式、机械式及电位差计、平衡电桥原理构成的模拟显示记录仪表,仿苏式BTx、DDZ一I、DDZZ一I型电动单元调节仪表,由机械开关以及由继电器构成的简易保护装置等。电子电路由分立元件构成,检测精度较低(一般在1.~25.精度等级5),调节系统功能简单,投入品质不理想,保护装置可靠性较差,拒动、误动率较高。进入80年代中期,相继出现了国产型TF一9倪M、Z一l、引进型SPEC一200等组件组装式调节仪表。其系统构成灵活、配置规范、功能增强、可靠性较高。之后又出现了引进型KMM、Vl一87、YS一80等多种可编程单回路调节器,可方便地组成多种控制方案并带有一定的开关量处理功能,其缺点是编程步序有限,外部接口适配性较差。保护方面也出现了如国产MSSS、引进型FSSS等锅炉安全监测系统及独立的数显机保护装置(如TSI),功能逐渐完善,可靠性进一步提高。
80年代后期,特别是进入90年代,随着计算机通讯技术在工程领域的应用,热控设备的发展变化更加明显。主要表现在显示记录仪表数字化、智能化、检测参数多样化、精度高(通常可达1.。级)、可靠性增强、维护方便。特别是引进了一批如N一90、WDPF、Foxboro、AV一6、HITACHI一3000等分散控制系统,使热控技术发生了革命性变化,利用其完备的“3C”(信号通讯、计算处理、调节执行)功能,实现了多方位应用。针对火电厂主要可组成如下基本系统:(1)计算机数据采集系统(DA)S:对机组启动和安全经济运行有关的主要参数进行巡回检测,数据处理多画面CRT显示并具有性能计算、报警、制表和操作指导等功能。(2)燃烧管理系统(BM)S:具有炉膛吹扫、火焰监视、MFT,油枪、磨组及燃烧器管理等完善的保护功能。(3)协调控制系统(CC)S:具有适应负荷变化,维持机、炉能量平衡、参数稳定等调节功能。(4)旁路控制系统:主要实现机组起停、甩负荷工况下的溢流保护功能。(5)顺序控制系统(SAC):在机组起停及故障状态下,实现辅机及汽、水、煤等系统的顺序操作。其它独立的控制系统还有:汽机数字电液调节系统(DEH):可实现汽机负荷、阀门管理、ATC等功能。汽机本体监测系统(TSI):用于连续监测汽轮发电机组转速、振动、偏心、胀差、轴位移等参数,具有显示、追忆、保护、故障诊断等功能。相应的一次元件如变送器、传感器、电汽动执行器等,在转换精度、可靠性方面也有较大地改进。另外还出现了微机化便携式温度、压力校验器、自动整定仪等有效试验工具。总之,热控设备()的更新发展,使得其控制领域不断拓展,功能日趋完善,为提高火电机组自动化水平,保证安全、经济、运行奠定了基础。
4热控理论的应用与发展
技术的更新发展,推动了热控理论的转化应用,热控技术已包容了电子技术、计算机技术、通讯、过程控制等多领域的内容。在火电厂具体体现在以下方面:(1)现场仪表逐步微机化、智能化,如数据采集系统多点巡测仪、记录仪、报警仪、智能流量计等,内部可实现高精度的标度换算、软件补偿、二次经济计算、逻辑运算等功能。(2)控制系统功能完善化。由DDZ一1型及组装式调节仪表组成的控制方案,多为单回路系统,若组成如前馈、串级系统需配有多个独立运算单元,信号匹配困难,并存在PID调节器自身干扰及积分饱和现象。系统整定、修改难度大,同时缺乏切换、方向闭锁、跟踪保持等逻辑功能,更不易组成协调控制方案。微机化的调节仪表尤其是分散控制系统的应用,其丰富的运算处理模件及通讯能力,使其组成的控制方案灵活多样。
PID算法模块克服了自身千扰及饱和现象,还具有重要参数如汽包水位、主汽流量、热负荷等复合较正,阀门特性补偿等功能。控制理论也在由经典控制理论向现代控制理论迈进,出现了变参数自适应控制、多变盘状态调节器(如AV6旁路控制系统)、相位补偿Smiht预估器等现代控制系统,使得诸如协调控制、多执行机构、大迟延系统、非线性系统的可控性、投入品质大大提高。分散控制系统还具有强大的逻辑运算功能,除可实现调节系统本身的跟踪、切换、闭锁等逻辑功能外,还可组成复杂的保护、顺控方案。利用其上位机及其它接口单元可对其内部组态进行在线监测和修改.
5结论
电力产业,一直都是我国主要的支柱产业之一,同时支撑着工业的正常运作和发展.而对于目前发电厂来说,最为常见的就是传统的火力发电站,而随着科技的不断变迁,目前火力发电站机组的容量也不断进行扩增,自动化性能也得到了相应的提升.而热控系统作为火力发电站的一种主要的系统,其可靠性也得到了进一步提升.但是不可忽视的是在设备调制以及系统运作过程依然会因为一些客观或者主观的感染因素造成问题,进而也给正常发电带来严重的安全隐患.
参考文献
[1]高原.浅谈近年来火电厂热控技术的更新与发展[J].宁夏电力,1996(1):20-22.
[2]庞国良.浅析火电厂热控系统抗干扰技术[J].城市建设理论研究,2014(13).
[3]曹起芳,王倩.火电厂热控系统抗干扰技术分析[J].大科技,2016(3).