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摘 要：所谓电厂热工自动化是指参数在应用于电厂热力过程中的测量、信息的处理、自动的控制、系统的自动报警和装置的自动保护等操作时是在没有人为参与的情况下，仅仅依靠自动化仪表本身和自动控制装置来进行完成。热工的自动化使得热工设备安全得到了有效的保障，并使得机组的经济性得到大幅度增长，因此，工作人员的劳动强度大大的被降低下来，直接节约了人力成本的同时，提高了电厂的运作效率，促进了电厂生产力水平的提高。
关键词：电厂；热工自动化；趋势
随着目前单元机组容量的增大，不仅在正常运行时需要监视的项目和需要操作的项目有近千个，而且机组启停时监视和操作的项目数量还要增加，再加上各操作项目的操作还相互影响，所以对热工自动化提出了更高的要求。热工自动化可以提高机组运行的安全可靠性；提高机组运行的经济性，减少运行人员，提高生产效率。改善劳动条件，减轻劳动强度。
一、电厂热工自动化的概念及内容
火电厂热工自动化是指在无人直接参与的情况下，通过自动化仪表和自动控制装置（包括计算机和计算机网络）完成火电厂热力过程参数测量、信息处理、自动控制、自动报警和自动保护。它是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。主要包括以下几方面内容：
1.自动检测
指热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量由自动化仪表来实现的系统。自动检测的热工参数是监督火电厂机组是否正常运行的依据；是随时调整自动控制作用的根据；是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据来源。
2.自动控制
指应用自动控制装置实现火电厂机组中的某些生产过程和设备的自动运行和调节，确保机组运行的安全性和经济性，分为自动调节、顺序控制和远方控制。
3.自动报警
指在自动检测的热工参数偏离正常值时，通过灯光声响等报警信号提示运行人员注意，以便及时发现和处理异常的生产过程和设备。
4.自动保护
指在热工参数超过限定值时或相关设备运行条件不满足要求时投入相应装置暂停或终止异常的生产过程和设备，以免事故扩大损伤人员和设备。
二、电厂热工自动化的现状
随着科学技术的不断发展和我国机组容量的不断提高，电厂热工自动化技术在吸收先进的科学成果和科学知识中得到了迅速的发展完善。近些年，热工自动化水平随着电厂机组容量的不断增大、机器参数的不断提高和不断更新的自动化装置而不断的得到提高。
1.热工测量技术方面
（1）温度测量。火电厂的热工测量控制系统的温度传感器中除了少数几个地方采用的是如金属膜和水银包等热敏元件外，大多数地方采用的都是热电偶热电阻。在变送器和二次仪表当中，DDZ-2型号的温度传感器中的纸条仪和记录仪在125MW以下的机组中仍旧可以正常使用，在二次仪表中也有数字显示仪和无纸条记录仪器。其中，一般300MW以上的机组是阻止热电阻信号直接进入电子室里去的，这些热电阻信号是由DCS系统中的专门转换器转换后才可进入电子室。对于热电偶的冷端补偿，是根据不同的控制系统而采取的不同的补偿方法（如冷端补偿器、用电阻测试其温度后进行修正和恒温箱等）。
（2）流量测量。流量测试大多是依据差压原理来进行测。量，只有极少数的地方会使用齿轮或是涡轮流量计来进行测量。在大机器组合中，其主要的蒸汽流量的测量一般是不采用节流件的，他一般是根据调解机的压力和公式来进行计算。其它的热工测量除了较为简单的电导率测量外，其余的一些测量大都处于研发阶段，还不稳定和完善。
2.自动控制及其系统
（1）汽包水位自动调节系统。一般情况下汽包水位自动调节系统所采用的是串级系统和三冲量系统，其中设有单冲量和三角冲量这种逻辑性的切换，以使得大型的机器中可以进行有效的调节。这里面，根据小汽机和电泵的承载量来决定他们之间的切换。在大型机组中，为了节约能源，大多数情况下，电泵与小汽机的转动速度都是直接由大型机组的水位控制系统决定。
（2）主汽温度调节系统。一般主汽温度调节系统都是以减温水的调节为主，以其后方的烟道遮挡版面和喷燃器中用以调节角度的系统为辅助。但是由于汽温调节的对象不是一个单容环节，其推延的时间较长，为可调控性较差的一个调节系统，所以有关研究人员对此也尤为关注并研究出了许多新的控制理论和策略。现如今，这些大型的单元机组中所使用的汽温调节系统大多为最新研究出的控制策略。
三、电厂热工自动化发展趋势
1.未来智能控制应用将增多
科学技术在迅速的发展的同时，计算机的更新升级也越来越快，为提高电厂的自动化水平提供了条件。从电厂的实用性出发，这就要求电厂热工自动化水平的提高。而热工自动化的水平与智能控制的应用有直接的关系，智能控制系统在实际的应用越来越普及，这是未来电力行业发展的必然要求。为满足市场竞争以及用户的要求，DCS与PLC正在互相取长补短，互相吸收和融合来达到取长补短的目的。
2.电厂热工自动化中的保护措施更加完善
（1）做好调试。在设备完成安装的时候，应对整体进行全面的调试，并做好记录。具体就是针对重要的硬件设备进行跟踪记录。热工保护系统的安全运行实际上需要保护意识的提高，其系统的可靠性与硬件情况是不可分的，所以必须对系统硬件运行的情况进行记录，尤其是保护出口卡的情况，通常每一次保护投入运行应对此设备进行校验，确认合格。
（2）设计中采用冗余思路。在系统设计的过程中应充分的考虑到电厂的发展，即采用冗余的设计思路对电厂的自动控制系统进行设计。尤其是对保护系统，对一些保护执行设备的动作电源也应当采取控制。
（3）利用优质元件。在系统设计和构建过程中，应当尽量采用成熟的技术和元件来完成系统的搭建。因为随着热控系统的复杂性提高，对热控元件的可靠性要求也就越高。因此成熟的技术和应用反馈较好的元件是可以满足DCS系统整体可靠性需求，以期最大限度的提高DCS系统的可靠性和保护系统的安全。
3.电厂热工自动化系统设计更加人性化
（1）人机工程学因素。应用人体测量学、人体力学、生理学和心理学等多学科综合研究方法，对人体结构和特征进行研究，提供人体机能特征参数，为控制系统设计提供人性化的要求。
（2）可靠性因素。系统的可靠性是人们信赖及接受的基本条件，高可靠性的系统，不仅要提高系统的性能、可用率和使用寿命，同时还应增强系统对人的安全的考虑，体现系统对人性的关怀。
（3）环境因素。主要针对系统与人共存的运行操作环境，用人性化设计的理念来分析诸如温度、湿度、音响、光照及其他物理因素的影响，使人具有安全感和舒适感。
总之，随着我国计算机网络技术的发展和可以水平的提高，热工自动化技术仍会不断的向无线化、智能化、透明化方向发展。新的理论也将会不断地应用于实践当中，使得机组的运算操作更加安全、高效。
参考文献：
[1]朱清；杨景萍.浅谈电厂热工自动化的现状与展望[J].科技促进发展（应用版）.2010（1）
[2]杨庆柏.21世纪火电厂热工自动化展望[OL]
[3]王学军.电力行业热工自动化技术的应用现状与发展[OL]
作者简介：
周政利（1984年09月15日-），男，籍贯：吉林省磐石市，单位：辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司，岗位：设备部热工专责工，职称：助理工程师，学历本科。
关键词：电厂；热工自动化；趋势
随着目前单元机组容量的增大，不仅在正常运行时需要监视的项目和需要操作的项目有近千个，而且机组启停时监视和操作的项目数量还要增加，再加上各操作项目的操作还相互影响，所以对热工自动化提出了更高的要求。热工自动化可以提高机组运行的安全可靠性；提高机组运行的经济性，减少运行人员，提高生产效率。改善劳动条件，减轻劳动强度。
一、电厂热工自动化的概念及内容
火电厂热工自动化是指在无人直接参与的情况下，通过自动化仪表和自动控制装置（包括计算机和计算机网络）完成火电厂热力过程参数测量、信息处理、自动控制、自动报警和自动保护。它是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。主要包括以下几方面内容：
1.自动检测
指热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量由自动化仪表来实现的系统。自动检测的热工参数是监督火电厂机组是否正常运行的依据；是随时调整自动控制作用的根据；是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据来源。
2.自动控制
指应用自动控制装置实现火电厂机组中的某些生产过程和设备的自动运行和调节，确保机组运行的安全性和经济性，分为自动调节、顺序控制和远方控制。
3.自动报警
指在自动检测的热工参数偏离正常值时，通过灯光声响等报警信号提示运行人员注意，以便及时发现和处理异常的生产过程和设备。
4.自动保护
指在热工参数超过限定值时或相关设备运行条件不满足要求时投入相应装置暂停或终止异常的生产过程和设备，以免事故扩大损伤人员和设备。
二、电厂热工自动化的现状
随着科学技术的不断发展和我国机组容量的不断提高，电厂热工自动化技术在吸收先进的科学成果和科学知识中得到了迅速的发展完善。近些年，热工自动化水平随着电厂机组容量的不断增大、机器参数的不断提高和不断更新的自动化装置而不断的得到提高。
1.热工测量技术方面
（1）温度测量。火电厂的热工测量控制系统的温度传感器中除了少数几个地方采用的是如金属膜和水银包等热敏元件外，大多数地方采用的都是热电偶热电阻。在变送器和二次仪表当中，DDZ-2型号的温度传感器中的纸条仪和记录仪在125MW以下的机组中仍旧可以正常使用，在二次仪表中也有数字显示仪和无纸条记录仪器。其中，一般300MW以上的机组是阻止热电阻信号直接进入电子室里去的，这些热电阻信号是由DCS系统中的专门转换器转换后才可进入电子室。对于热电偶的冷端补偿，是根据不同的控制系统而采取的不同的补偿方法（如冷端补偿器、用电阻测试其温度后进行修正和恒温箱等）。
（2）流量测量。流量测试大多是依据差压原理来进行测。量，只有极少数的地方会使用齿轮或是涡轮流量计来进行测量。在大机器组合中，其主要的蒸汽流量的测量一般是不采用节流件的，他一般是根据调解机的压力和公式来进行计算。其它的热工测量除了较为简单的电导率测量外，其余的一些测量大都处于研发阶段，还不稳定和完善。
2.自动控制及其系统
（1）汽包水位自动调节系统。一般情况下汽包水位自动调节系统所采用的是串级系统和三冲量系统，其中设有单冲量和三角冲量这种逻辑性的切换，以使得大型的机器中可以进行有效的调节。这里面，根据小汽机和电泵的承载量来决定他们之间的切换。在大型机组中，为了节约能源，大多数情况下，电泵与小汽机的转动速度都是直接由大型机组的水位控制系统决定。
（2）主汽温度调节系统。一般主汽温度调节系统都是以减温水的调节为主，以其后方的烟道遮挡版面和喷燃器中用以调节角度的系统为辅助。但是由于汽温调节的对象不是一个单容环节，其推延的时间较长，为可调控性较差的一个调节系统，所以有关研究人员对此也尤为关注并研究出了许多新的控制理论和策略。现如今，这些大型的单元机组中所使用的汽温调节系统大多为最新研究出的控制策略。
三、电厂热工自动化发展趋势
1.未来智能控制应用将增多
科学技术在迅速的发展的同时，计算机的更新升级也越来越快，为提高电厂的自动化水平提供了条件。从电厂的实用性出发，这就要求电厂热工自动化水平的提高。而热工自动化的水平与智能控制的应用有直接的关系，智能控制系统在实际的应用越来越普及，这是未来电力行业发展的必然要求。为满足市场竞争以及用户的要求，DCS与PLC正在互相取长补短，互相吸收和融合来达到取长补短的目的。
2.电厂热工自动化中的保护措施更加完善
（1）做好调试。在设备完成安装的时候，应对整体进行全面的调试，并做好记录。具体就是针对重要的硬件设备进行跟踪记录。热工保护系统的安全运行实际上需要保护意识的提高，其系统的可靠性与硬件情况是不可分的，所以必须对系统硬件运行的情况进行记录，尤其是保护出口卡的情况，通常每一次保护投入运行应对此设备进行校验，确认合格。
（2）设计中采用冗余思路。在系统设计的过程中应充分的考虑到电厂的发展，即采用冗余的设计思路对电厂的自动控制系统进行设计。尤其是对保护系统，对一些保护执行设备的动作电源也应当采取控制。
（3）利用优质元件。在系统设计和构建过程中，应当尽量采用成熟的技术和元件来完成系统的搭建。因为随着热控系统的复杂性提高，对热控元件的可靠性要求也就越高。因此成熟的技术和应用反馈较好的元件是可以满足DCS系统整体可靠性需求，以期最大限度的提高DCS系统的可靠性和保护系统的安全。
3.电厂热工自动化系统设计更加人性化
（1）人机工程学因素。应用人体测量学、人体力学、生理学和心理学等多学科综合研究方法，对人体结构和特征进行研究，提供人体机能特征参数，为控制系统设计提供人性化的要求。
（2）可靠性因素。系统的可靠性是人们信赖及接受的基本条件，高可靠性的系统，不仅要提高系统的性能、可用率和使用寿命，同时还应增强系统对人的安全的考虑，体现系统对人性的关怀。
（3）环境因素。主要针对系统与人共存的运行操作环境，用人性化设计的理念来分析诸如温度、湿度、音响、光照及其他物理因素的影响，使人具有安全感和舒适感。
总之，随着我国计算机网络技术的发展和可以水平的提高，热工自动化技术仍会不断的向无线化、智能化、透明化方向发展。新的理论也将会不断地应用于实践当中，使得机组的运算操作更加安全、高效。
参考文献：
[1]朱清；杨景萍.浅谈电厂热工自动化的现状与展望[J].科技促进发展（应用版）.2010（1）
[2]杨庆柏.21世纪火电厂热工自动化展望[OL]
[3]王学军.电力行业热工自动化技术的应用现状与发展[OL]
作者简介：
周政利（1984年09月15日-），男，籍贯：吉林省磐石市，单位：辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司，岗位：设备部热工专责工，职称：助理工程师，学历本科。