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【摘 要】随着经济的发展，火电厂对于技术的要求也在不断的提高。从自动化设备方面来看，传统的组装仪表已经发展为现代的数字仪表，自动化系统所采用的控制设备也向更精良的方向发展。并且，火电厂热工自动化有着广阔的发展前景。基于此，文章对热工自动化控制在火电厂的应用及发展进行分析，以期能够提供一个借鉴。
【关键词】火电厂；热工自动化控制；应用；发展
1.我国电厂热工自动化发展现状
我国电厂热工自动化事业从20世纪中叶起步，在随后的几十年发展过程中，我国实现了电厂热工由人工操作到现智能化、自动化的转变，可以说我国电厂热工自动化已经取得了显著成就。但目前，我国电厂热工自动化水平和西方发达国家比依然有很大的差距。
现阶段国内的电厂热工机组主要采用DCS控制系统，由系统进行操作，热工自动化基本成型。国内DCS系统价格相对较低，但后期系统运行、维护成本都较高，严重制约了该系统的进一步推广。同时，国产DCS系统在程序运行、程序编制存在一定缺陷，设备之间的匹配、系统之间的搭建都不够合理，国产DCS系统的弊端十分明显。
国内电厂机组虽然都采用DCS控制系统，但由于国内外DCS系统存在的差距，导致我国电厂热工自动化出现以下两种情况。一是由于国外的自动调节系统十分成熟，并且各种仪表与机组的稳定性能好、参数设置符合我国电厂热工自动化需求、设备运行起来十分完善，导致我国电厂机组、DCS系统及相关编制软件都从国外进口。二是国产机组、进口仪表设备、DCS系统与国内DCS运行程序的组合。虽然我国自主研制的DCS系统中存在一些问题，但由于价格低廉，但依旧有部分电厂采用国内自主编制的DCS运行程序，用来降低整个生产成本。这些企业往往相关设备与自动化系统依靠进口，但运行程序采用国产品牌。
电厂热工自动化是一项集智能生产、智能系统运行为一体的现代系统科技。虽然我国电厂热工自动化技术有诸多不足，但总体来说，我国电厂热工自动化技术发展前景更加广阔。在未来，随着科技的发展，我国电厂热工自动化技术必然会迎来新的发展机遇，实现技术、编程、设计思想上的突破，实现自身跨越式发展。
2.热工自动化控制技术的应用
2.1电气控制纳入分散控制系统
在我国电力行业中，一项新技术的诞生，伴随的是对单元机组控制方式的更新，如果新技术用原有的控制方式对单元机组进行控制，也就是在控制盘台上大量设置模拟仪表光字牌和开关按钮，必会产生汽轮机和锅炉的DCS控制不能与室内控制不协调的状况，长期发展下去，必会阻碍火电厂热工自动化控制技术的发展。将DCS纳入到电气控制的范围，主要进行的是信号控制和测量，具体包括的是低压厂用工作变压器、高压启动变压器以及发电机变压器线路组等信号控制和测量。同时，保安电源系统、不停电电源系统和直流系统，尤其是自动准同期和厂用电快速切换以及发电机励磁系统等都需要纳入分散控制系统（DCS）中进行检测和控制。现在，我国分散控制系统纳入到电气控制中的实例越来越多，成功的经验越来越丰富，但是和发达国家比较起来，我国应用DCS技术还有很大的欠缺。
2.2现场总线控制系统（FCS）的广泛应用
现场总线控制系统，简称FCS，是DCS和与PLC的完善和革命性发展。由于分散控制系统对自动化控制中一些局部故障有很好的修复作用，使得这些故障对整个系统的影响相对变小。这些年，随着各种软件和硬件技术的成熟发展，自动化控制系统的可靠性有了突破性的发展。这就是我国火电厂热工自动化控制系统大部分都采用分散控制系统的原因。但是，在上位机系统对现场仪表的信息要求方面，DCS并不能达到预期的效果，严重影响设备控制过程中视野的范围，使得上位机系统功能不能正常发挥。现场总线控制系统（FCS）能够得到专业人士的广泛推崇，并在实际的系统中得到大幅度的应用，就是FCS可以在现场仪表和上位机上进行数字通信，满足了上位机系统对现场仪表的信息要求。
2.3智能控制应用不断增加
据火电厂研究人员分析总结，经过了50年发展的火电厂热工控制理论可以归结为经典控制理论、现代控制理论以及现代智能控制理论三个阶段。在发展迅速、应用广泛的计算机技术和逐步更新并进一步完善的控制技术手段的带动下，智能控制现在已经登上了自动化控制的巅峰。作为新型控制方法的智能控制，基本上可以解决自动化控制中的大时滞、非线性和无精确数学模型对象等常见的控制问题。
3.热工自动化控制系统的应用案例
3.1监控系统的集中化布置
以往控制中心中一般仅有一到两台单元机组，随着热工自动化控制系统的广泛应用以及火电厂单位机组容量的提升，常规式分割机组设备间的措施已经较为落后。目前，大部分火电厂中均把厂内全部机组均整合于一个控制室内，使得集中控制的规模得到有效提高，人工自动化控制管理工作也更为高效。
3.2控制过程中自动化软件的应用
自动化软件的应用，可以有效减轻工作人员的负担，提高火电厂生产运营效率。就目前计算机技术不断发展的现状来看，自动化软件的应用取得了一定成就，未来发展空间也较为广阔。在国内部分电厂的实际运营当中，部分火电厂引入了专用的热工自动化控制软件，针对电厂燃烧机整齐温度的有效控制、设备性能分析工作进行了全面完善，实践证明，该类软件具有较高的经济效益，且安全性和通用性也较强，方便运营维护，故值得进一步推广。
3.3顺序控制系统的巧妙应用
即按照火电厂电力生产流程，提前制定完善的设备运行方案，从而实现有计划式的控制生产过程的良好操作系统。该系统又被称之为程序控制，火电厂运营过程中，主要利用该系统对热工主机的启动和停止进行自动控制，同时又对辅助机组进行调整。包括对汽轮机运行的调控、火电厂排污系统的控制等多个方面。
4.热工自动化的发展趋势 由于科技的不断进步和社会发展需求的不断增加，固有的技术条件已经不能很好地跟上时代的步伐了，为了顺应时代发展的要求，与时俱进，能够更好地满足人类在生产生活中的需求，电厂热工自动化的水平也应不断提高。
4.1实现现场控制系统的开放
现场控制系统（FCS）是由分散控制系统（DCS）与PLC发展而来的，现场控制系统不但具备分散控制系统（DCS）和PLC的特点，而且在二者的基础上又加以改革创新。使用现场控制系统（FCS）来代替分散控制系统（DCS），不仅可以提高电厂的经济效益，也可以提高社会效益。首先，现场控制系统可以节约很多的电缆，减少资源的浪费，从而降低成本；其次，现场控制系统拥有控制现场的功能，这样既可以提高控制信号传输的准确度，可以及时地传输信号；然后，它可以使商家与商家进行合作，共同盈利，改变以往的孤立无援的状况；最后，现场控制系统（FCS）可以不用使用控制柜，从而减少了占地面积，简化系统，使得它的维护和安装以及调试的费用降低，也减少了中间环节。实现现场控制系统的开放，可以减少资金的投入，同时又能使电厂的经济效益与生产总值得以提高。
4.2实现自动化
火电厂是一个产品即产即销，而且资产、技术密集的行业。实现电厂的自动化就要实现电厂管理控制的一体化，将火电厂的人力、物力和财力组合在一起，实现火电厂的优化组合，使得火电厂利益最大化。
（1）做好调试工作。在完成设备安装的同时，也要对设备进行全面的调试，并且做好记录工作。简言之，就是做好重要的硬件设备的跟踪记录工作。火电厂热工自动化的安全运行需要提高系统维护人员的保护意识，所以工作人员必须记录好系统硬件的运行情况，必须实事求是地记录，以便及时地进行维护工作。
（2）采用优质元件
在系统的设计与构建过程中，应该采用优质的元件和先进成熟的技术，来完成对系统的建设。热控系统的复杂程度越高，对热控元件的可靠性的要求也越高，为了使系统更加安全与牢靠，必须采用优质的元件。
（3）采用冗余的设计思路
在系统的设计过程中，应当考虑到电厂的未来发展前景，所以在设计火电厂的自动控制系统时，要采取冗余的设计理念，要考虑全面，才能更好地实现火电厂热工自动化。
4.3实现高性能.热工自动化已经出现了30年。30年中，各国在火电厂热工自动化领域投入了很多的人力、物力以及财力，使热工自动化一直在不断地发展。现在，自动化软件已经涵盖了很多软件的功能，成为了许多软件的统称。热工自动化的发展顺应了时代的要求，运用热工自动化技术可以很好地解决很多问题，不仅能够提高火电厂的经济效益，也解放了人工劳动力，减轻了工作人员的负担，提高了工作效率。热工自动化还有着很大的发展空间。
参考文献：
[1]李莉.谈热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].科学中国人，2014，12：11.
[2]赵雪科.热工自动化控制在火电厂的应用探析[J].硅谷，2014，02：133-134.
[3]郝时光.火电厂热工自动化的安全系统研究[J].民营科技，2014，05：24.
[4]顾宏斌.探析火电厂中热工自动化控制的应用和发展[J].企业技术开发，2014，12：89-90.
【关键词】火电厂；热工自动化控制；应用；发展
1.我国电厂热工自动化发展现状
我国电厂热工自动化事业从20世纪中叶起步，在随后的几十年发展过程中，我国实现了电厂热工由人工操作到现智能化、自动化的转变，可以说我国电厂热工自动化已经取得了显著成就。但目前，我国电厂热工自动化水平和西方发达国家比依然有很大的差距。
现阶段国内的电厂热工机组主要采用DCS控制系统，由系统进行操作，热工自动化基本成型。国内DCS系统价格相对较低，但后期系统运行、维护成本都较高，严重制约了该系统的进一步推广。同时，国产DCS系统在程序运行、程序编制存在一定缺陷，设备之间的匹配、系统之间的搭建都不够合理，国产DCS系统的弊端十分明显。
国内电厂机组虽然都采用DCS控制系统，但由于国内外DCS系统存在的差距，导致我国电厂热工自动化出现以下两种情况。一是由于国外的自动调节系统十分成熟，并且各种仪表与机组的稳定性能好、参数设置符合我国电厂热工自动化需求、设备运行起来十分完善，导致我国电厂机组、DCS系统及相关编制软件都从国外进口。二是国产机组、进口仪表设备、DCS系统与国内DCS运行程序的组合。虽然我国自主研制的DCS系统中存在一些问题，但由于价格低廉，但依旧有部分电厂采用国内自主编制的DCS运行程序，用来降低整个生产成本。这些企业往往相关设备与自动化系统依靠进口，但运行程序采用国产品牌。
电厂热工自动化是一项集智能生产、智能系统运行为一体的现代系统科技。虽然我国电厂热工自动化技术有诸多不足，但总体来说，我国电厂热工自动化技术发展前景更加广阔。在未来，随着科技的发展，我国电厂热工自动化技术必然会迎来新的发展机遇，实现技术、编程、设计思想上的突破，实现自身跨越式发展。
2.热工自动化控制技术的应用
2.1电气控制纳入分散控制系统
在我国电力行业中，一项新技术的诞生，伴随的是对单元机组控制方式的更新，如果新技术用原有的控制方式对单元机组进行控制，也就是在控制盘台上大量设置模拟仪表光字牌和开关按钮，必会产生汽轮机和锅炉的DCS控制不能与室内控制不协调的状况，长期发展下去，必会阻碍火电厂热工自动化控制技术的发展。将DCS纳入到电气控制的范围，主要进行的是信号控制和测量，具体包括的是低压厂用工作变压器、高压启动变压器以及发电机变压器线路组等信号控制和测量。同时，保安电源系统、不停电电源系统和直流系统，尤其是自动准同期和厂用电快速切换以及发电机励磁系统等都需要纳入分散控制系统（DCS）中进行检测和控制。现在，我国分散控制系统纳入到电气控制中的实例越来越多，成功的经验越来越丰富，但是和发达国家比较起来，我国应用DCS技术还有很大的欠缺。
2.2现场总线控制系统（FCS）的广泛应用
现场总线控制系统，简称FCS，是DCS和与PLC的完善和革命性发展。由于分散控制系统对自动化控制中一些局部故障有很好的修复作用，使得这些故障对整个系统的影响相对变小。这些年，随着各种软件和硬件技术的成熟发展，自动化控制系统的可靠性有了突破性的发展。这就是我国火电厂热工自动化控制系统大部分都采用分散控制系统的原因。但是，在上位机系统对现场仪表的信息要求方面，DCS并不能达到预期的效果，严重影响设备控制过程中视野的范围，使得上位机系统功能不能正常发挥。现场总线控制系统（FCS）能够得到专业人士的广泛推崇，并在实际的系统中得到大幅度的应用，就是FCS可以在现场仪表和上位机上进行数字通信，满足了上位机系统对现场仪表的信息要求。
2.3智能控制应用不断增加
据火电厂研究人员分析总结，经过了50年发展的火电厂热工控制理论可以归结为经典控制理论、现代控制理论以及现代智能控制理论三个阶段。在发展迅速、应用广泛的计算机技术和逐步更新并进一步完善的控制技术手段的带动下，智能控制现在已经登上了自动化控制的巅峰。作为新型控制方法的智能控制，基本上可以解决自动化控制中的大时滞、非线性和无精确数学模型对象等常见的控制问题。
3.热工自动化控制系统的应用案例
3.1监控系统的集中化布置
以往控制中心中一般仅有一到两台单元机组，随着热工自动化控制系统的广泛应用以及火电厂单位机组容量的提升，常规式分割机组设备间的措施已经较为落后。目前，大部分火电厂中均把厂内全部机组均整合于一个控制室内，使得集中控制的规模得到有效提高，人工自动化控制管理工作也更为高效。
3.2控制过程中自动化软件的应用
自动化软件的应用，可以有效减轻工作人员的负担，提高火电厂生产运营效率。就目前计算机技术不断发展的现状来看，自动化软件的应用取得了一定成就，未来发展空间也较为广阔。在国内部分电厂的实际运营当中，部分火电厂引入了专用的热工自动化控制软件，针对电厂燃烧机整齐温度的有效控制、设备性能分析工作进行了全面完善，实践证明，该类软件具有较高的经济效益，且安全性和通用性也较强，方便运营维护，故值得进一步推广。
3.3顺序控制系统的巧妙应用
即按照火电厂电力生产流程，提前制定完善的设备运行方案，从而实现有计划式的控制生产过程的良好操作系统。该系统又被称之为程序控制，火电厂运营过程中，主要利用该系统对热工主机的启动和停止进行自动控制，同时又对辅助机组进行调整。包括对汽轮机运行的调控、火电厂排污系统的控制等多个方面。
4.热工自动化的发展趋势 由于科技的不断进步和社会发展需求的不断增加，固有的技术条件已经不能很好地跟上时代的步伐了，为了顺应时代发展的要求，与时俱进，能够更好地满足人类在生产生活中的需求，电厂热工自动化的水平也应不断提高。
4.1实现现场控制系统的开放
现场控制系统（FCS）是由分散控制系统（DCS）与PLC发展而来的，现场控制系统不但具备分散控制系统（DCS）和PLC的特点，而且在二者的基础上又加以改革创新。使用现场控制系统（FCS）来代替分散控制系统（DCS），不仅可以提高电厂的经济效益，也可以提高社会效益。首先，现场控制系统可以节约很多的电缆，减少资源的浪费，从而降低成本；其次，现场控制系统拥有控制现场的功能，这样既可以提高控制信号传输的准确度，可以及时地传输信号；然后，它可以使商家与商家进行合作，共同盈利，改变以往的孤立无援的状况；最后，现场控制系统（FCS）可以不用使用控制柜，从而减少了占地面积，简化系统，使得它的维护和安装以及调试的费用降低，也减少了中间环节。实现现场控制系统的开放，可以减少资金的投入，同时又能使电厂的经济效益与生产总值得以提高。
4.2实现自动化
火电厂是一个产品即产即销，而且资产、技术密集的行业。实现电厂的自动化就要实现电厂管理控制的一体化，将火电厂的人力、物力和财力组合在一起，实现火电厂的优化组合，使得火电厂利益最大化。
（1）做好调试工作。在完成设备安装的同时，也要对设备进行全面的调试，并且做好记录工作。简言之，就是做好重要的硬件设备的跟踪记录工作。火电厂热工自动化的安全运行需要提高系统维护人员的保护意识，所以工作人员必须记录好系统硬件的运行情况，必须实事求是地记录，以便及时地进行维护工作。
（2）采用优质元件
在系统的设计与构建过程中，应该采用优质的元件和先进成熟的技术，来完成对系统的建设。热控系统的复杂程度越高，对热控元件的可靠性的要求也越高，为了使系统更加安全与牢靠，必须采用优质的元件。
（3）采用冗余的设计思路
在系统的设计过程中，应当考虑到电厂的未来发展前景，所以在设计火电厂的自动控制系统时，要采取冗余的设计理念，要考虑全面，才能更好地实现火电厂热工自动化。
4.3实现高性能.热工自动化已经出现了30年。30年中，各国在火电厂热工自动化领域投入了很多的人力、物力以及财力，使热工自动化一直在不断地发展。现在，自动化软件已经涵盖了很多软件的功能，成为了许多软件的统称。热工自动化的发展顺应了时代的要求，运用热工自动化技术可以很好地解决很多问题，不仅能够提高火电厂的经济效益，也解放了人工劳动力，减轻了工作人员的负担，提高了工作效率。热工自动化还有着很大的发展空间。
参考文献：
[1]李莉.谈热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].科学中国人，2014，12：11.
[2]赵雪科.热工自动化控制在火电厂的应用探析[J].硅谷，2014，02：133-134.
[3]郝时光.火电厂热工自动化的安全系统研究[J].民营科技，2014，05：24.
[4]顾宏斌.探析火电厂中热工自动化控制的应用和发展[J].企业技术开发，2014，12：89-90.