火电厂热工控制系统的现状及展望分析

张丁

中煤平朔安太堡热电有限公司，山西省朔州市，036000

 摘要：火电厂是我国目前主要的供电渠道，且在电力供应中占据着重要的位置，它是衡量火电厂现代化发展的重要标准。我国火电厂的发展经历了发电机组的小单机容量向着大容量的转变、参数也有母管制向着单元机组转变的历史进程。我国整个火电的发展进程显示了自动化技术在不断提升，从简单到复杂、从局部到整体自动化的发展过程。我国电力事业也由此进入了大电网、大机组、高参数自动化的新纪元。本文也就在此基础上进行深层次的分析，并根据相关问题提出了前景展望，从而实现火力发电的全面发展。

        关键词：火电厂；热工控制系统；现状；展望

1、火电厂热工自动化的相关概念

        火电厂热工自动化是依据我国基本国情，通过安全可靠、经济实用性的原则，设计并将火电厂热力应用的自动测量设备、信息的自动处理、设备的自动控制等。同时在无人操作控制的情况下，可以借助自动化的仪表和相关控制设备，完成对火电厂热力运行过程的有效控制。热工自动化应用于火电厂中，高效地收集了相关的热力数据，也提高了火电厂热力生产的安全可靠性与经济适用性。同时火电厂热工自动化设备的高效应用，大大降低了工作人员的作业量、有效节约了劳动成本，利用高科技设备提高了火电厂发电过程的安全效率[1]。

2、问题研究背景及意义

        火电厂当中机组设备的规模逐渐扩大，热工控制系统在火电厂当中发挥出来的作用自然会显得十分重要，不单单能够促使电能生产效率得到大幅度提升，也能够让成本得到有效地控制。热控系统在维护机组安全的过程中，发挥出来的作用十分重要，假如没有热工控制系统，那么想要对火电厂运行安全性及稳定性作出保证，是一件十分困难的事情。但是在此需要注意到的问题是，热工控制系统当中全部运行设备的参数都会相互影响，假如任意一个环节当中发生问题，那么就难以对系统运行安全性及稳定性做出保证，不单单会对机组的实际运行情况造成一定影响，也容易引发损失。在下文中将火电厂经常使用到的DCS系统当成是实际案例，详细分析DCS系统实际运行过程中经常发生的问题，并提出一些问题解决措施，希望能够在日后相关工作人员对这个问题进行分析的时候，起到一定借鉴性作用，促使我国火电厂机组运行安全性及稳定性得到大幅度提升[2]。

3、火电厂热工控制技术的现状分析

        3.1、仪表和控制设置自动化现状

 在火电厂的热工控制技术层面，仪表以及控制设置方面自动化的技术发展已经有了一段时间的基础。早在上个世纪的八十年代初，我国就已经从国外引进了相应的机组制造技术，分别为600W和300W的机组制造技术。我国针对国内各种工业仪表以及控制设置的问题进行了改造，例如当时所具有的仪表以及控制装配种类较少，并且科学化程度较低，不能够满足工业生产的具体需求的现象，将已有技术和国外的先进技术进行了良好的结合，从而一定程度上改变了我国在仪表和控制设置方面的不良发展状况。并且我国相关的部门以及企业在开展有关仪表、控制设置的自动化技术工作研究过程当中，也不是盲目引进国外的经验，而是结合我国具体的国情开展对应的仪表实践工作。我国的仪表就目前的情况来说已经在一定程度上能够满足国内的需求，并且形成了一个较为完善的仪表国内市场[3]。

        3.2、电路回路领域中存在的问题

        假如电缆铺设的不是十分科学合理，那么电路回路当中就会产生很多问题，比方说电缆在高温区域当中铺设，或者是绝缘层损坏，那么引发线路短接、虚接等问题的几率比较高，这些问题会对热控设备收发信号的精准性造成一定影响。除去上文中所说的这些问题之外，电缆铺设工作进行的过程当中，假如安装人员将端子排连接错误，或者是使用到的电流宝不正确，都有可能对电路信号的孙犁传输造成一定影响，在此背景之下，想要对热工控制设备的运行安全性就稳定性做出保证，是一件十分困难的事情。

4、火电厂热工控制技术的发展要点

        4.1、不断加强硬件管理

        火电厂的热工控制技术发展是建立在硬件设施的完备基础之上的，只有硬件设施的支撑才能够保证火电厂热工控制技术的不断发展。目前我国在进行火电厂的建设过程当中，由于各项技术的发展，以及对于工作量、工作质量、工作成本等要素的要求，导致了硬件设施的压力越来越大，所以必须加强对于硬件设施的管理与维护，才能为火电厂热工控制工作的平稳运行打下良好的根基。热控系统对于火电厂的经济效益起到了直接的影响，因此对于硬件设施的管理首先就要体现在选购的过程当中。选购热控系统硬件设备时，必须选择符合国家标准并且满足工作生产需求的设备，其次在日常的工作运行当中，定期对热控设备进行性能的检查也是十分必要的。日常管理工作中，硬件设备时构成热控系统的重要因素，所以从火电厂的管理阶层，可以开展排班制度来轮换对硬件进行功能性的检查。需要注意到的是，热控系统硬件设备对于热控工作的影响，乃至对整体火电厂运行的影响要素还包括有硬件设备的使用寿命。如果使用寿命过短那么就会造成经济效益的下降。最后是再出现故障的维修工作当中，热控系统构成十分复杂，因此对于维修工作也做出了较高的要求，必须是专业的维修人员，并且具有一定的维修经验。

        4.2、应用冗余设计

        现阶段，在过程控制电源当中使用冗余设计，逐渐得到了我国社会各个领域中相关人士的认可，能够对设备的运行安全性及稳定性做出一定保证，但是仅仅做到这一点仍然是不够的。系统当中包含的全部热工信号都应当使用冗余设计模式，多次将同一个测量点位上的信号调取出来，就能够将监控作用及判断作用切实发挥出来。针对各个比较重要的测量点位来说，要求测量通道分布在不同的卡件上，以便于可以保证故障不会集中在一个位置上发生，促使系统的运行稳定性得到大幅度提升。重要测量代为内上的取样孔，也需要使用多点位取样模式，使用独立的做法，可以对数据精准性做出一定保证，从而对系统的运行安全性及稳定性做出一定保证，可以在热工控制系统实际运行的过程中，短时间之内将问题找寻出来，并使用适应性比较强的措施解决问题。

 4.3、电缆桥架的安装策略
        在对热控制系统中的电缆桥架安装的过程中，需要通过以下三个方面了解安装要点，第一，由于设备中的电缆桥架在安装的过程中，有较多的线路，当线路交叉时容易发生事故，进而为了保障电缆桥架安装的合理性，需要先检查线路的设计，分析线路是否合理，并在检查的过程中比对线路设计图，通过这样的方法，能够保障线路运行的稳定性。第二，在安装的过程中，需要先将设备需要使用的吊架及桥支架进行测量，并根据测量的数据进行制作，但在制作的过程中，需要根据平直的方向进行测量，保障系统运行的稳定性。第三，在制作电缆支架的过程中，需要按照分层布置的原则进行整理，例如：为了提高电缆桥架稳定性，可以将保温层与、桥架之间超过500毫米，保障线路运行的稳定性[4]。
5、结束语
        综上所述，在火电厂的热工控制技术当中使用自动化技术已经成为时代发展的潮流，也是提升自身经济效益的必然需求，所以在未来的发展当中通过各种手段提升自动化与科学化水准，也是促使火电厂增强自身的行业竞争力的有效要素。将总线控制方式以及以太网通信方式相互结合，应用到热工控制系统和电气监控系统的一体化控制过程中，能够更好地满足系统实时通信需求，而且经过实践应用证明，此种一体化方式拥有良好的控制效果。
        参考文献：
        [1]张勇.火电厂热工与电气控制系统一体化应用分析[J].江西煤炭科技，2018（03）：164-166.
        [2]侯占忠.火电厂热工控制技术的现状及发展[J].化工管理，2018（17）：48-49.
        [3]赵小双.火电厂热工控制技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（15）：9-10.
        [4]赵小双.火电厂热工控制设备常见问题及应对措施[J].城市建设理论研究（电子版），2018（13）：2-3.