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摘 要：随着计算机与自动化技术的不断发展，火电厂自动化水平越来越高，这不仅保证了电力生产的安全，更提高了发电效率，降低了发电成本。文章详细分析了火电厂热工自动化的安全配置，提出了进行技术改造的方法，对促进火电厂热工自动化技术的发展，提高其智能化、自动化水平具有重要的作用。
关键词：热工自动化；安全配置；技术改造
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）12-0099-02
火电厂的热工自动化是指火电厂在发电过程中，数据监测、数据处理、过程控制、自动报警和保护等技术，通过提高系统的自动化和智能化实现发电过程的无人操作，提高火电厂的发电效率和安全生产的保障水平。随着计算机和自动化技术的不断发展，各种自动检测和控制装置产品不断出现，火电厂的热工自动化水平也得到稳步的提高。我国火电厂热工自动化的发展方向是智能化、一体化、自动化，通过采用先进的现场总线技术，实现分布式数据采集、集中式数据管理和控制，这不仅能够有效的提高生产效率，减少人员的工作强度，降低发电成本，而且能够大大的提高电力生产过程的安全系数，及时发现安全隐患，防止重大事故的发生。
1 火电厂热工自动化安全配置
火电厂的热工自动化技术主要分为四个系统：自动检测系统、自动控制系统、自动报警系统、自动保护系统。自动检测系统对发电厂电力生产过程中的参数进行实时的监测和收集，通过现场总线将数据传输到数据中心，为工作人员提供决策支持。自动控制系统根据被控系统的输出量自动调整输入，实现输出的最优控制。自动报警系统是确保在故障发生时能够及时的对工作人员做出提示，以便工作人员能够迅速的处理故障，保障生产的顺利进行。自动保护系统是指在故障发生时，由于被控对象的状态超出了一定的范围，系统自动进行的一系列保护措施，防止事故的发生。下面简要的介绍几种常见的热工自动化系统安全配置。
1.1 DCS与DEH一体化系统
DEH是数字电液控制系统的简称，作为独立运行的系统，它需要与专门的分散式控制系统（DCS）为控制提供数据支持。通过专门的模块，如伺服模块、测速模块，可以将数据传输给DCS系统，实现系统内部的通讯，从而简化控制过程，降低生产成本。采用基于软件和硬件的一体化系统，实现DCS和DEH的有效结合，能够有效的减少操作次数，防止人员的误操作，从而提高控制系统的安全等级。
1.2 炉膛监测和控制系统（FSSS）
炉膛监控系统（FSSS）是火电厂自动检测的一个重要组成部分。由于锅炉是火电厂发电的核心设备，其检测和控制技术对保护炉膛安全稳定工作具有重要的作用。FSSS系统通过对燃煤器实现自动化控制和管理，提高煤炭的燃烧效率，并对炉膛内的状况进行实时的监控，防止意外的发生。FSSS系统可以分为简易型和完整型，完整型包括锅炉保护、磨煤机组控制、分层火焰监控、煤炭燃烧管理等诸多功能，是对炉膛的全面安全控制系统。FSSS的安装方式对系统功能具有十分重要的影响，如果是低耦合性安装，能够保证各个模块的独立性，方便系统升级和设备的维修，但是在进行设备更换时，要注意满足自动化的技术要求，确保符合DCS的扩展性能。
1.3 锅炉程序控制系统
锅炉控制系统中经常采用联锁控制的方法，如果联锁条件不满足，则闭锁设备，避免操作出现失误，保护系统的正常运转。对于设备较为陈旧的老电厂，通常使用单元式的顺序控制机组，因此控制顺序的能力较弱。对于驱动级和功能级的顺序控制系统，可以实现机组的自动调整，去除人工干预点，并以负荷为依据，实现中储式制粉系统，实现磨煤机直吹程序控制和自动切煤控制，这样能够取得良好的燃烧效果。
1.4 DCS电气控制系统
现代热工自动化技术将电源系统、发电机、变压器、电源控制等电气设备都纳入了DCS电气控制系统中，从而有效的提高了发电厂和汽轮机组的自动化控制水平。传统的控制形式常常是针对于单个机组，因此表盘开关安全繁多，控制过程复杂，容易导致锅炉、汽轮机和控制室之间失去协调性，严重阻碍了自动化技术的发展。现代热工技术奖DCS电气控制系统应用到发电系统和主厂房用电系统中，大大的促进了发电厂发电过程的自动化水平。
2 火电厂热工自动化技术改造
21世纪，随着计算机及现场总线技术的不断发展，火电厂自动化系统中计算机水平逐渐提高。火电厂的电气自动化控制装置和继电保护设备通过现场总线技术实现了微机控制。火电厂以通信技术为基础，实现了火电厂自动化系统的分散控制。图1为某火电厂采用的基于现场总线的火电厂自动化系统，该火电厂超过300 MW的发电机组全部采用这种技术，是一种典型的DCS组网模式。
通过上述基于现场总线的火电厂自动化改造系统，可以给电厂带来巨大的收益，提高电厂的经济效益。首先，由于DCS系统对机组的运行参数进行了在线检测，配合高度信息化的专家决策系统，使得该系统控制的调节品质较原来的人工调节和手动调节有了很大幅度的提高，带来具有的经济效益。其次，由于DCS的投入使用，机组的安全性和可靠性得到很大的提高，带来很大的安全生产经济效益。采用DCS不但人为误操作少，故障分析速度和解决速度快，停机时间短，系统可靠性高，而且汽轮机的数字电液控制系统（DEH）能够有效的提高系统的稳定性，加快负荷的响应速度，降低故障率。例如，200 MW的机组需要耗费几万到十几万的费用进行一次启动，停机时间越长，经济损失越大，所以对于火电厂来说，发电机组的安全稳定持续运行才能保证电厂的经济效益。第三，通过基于现场总线的自动化控制系统，可以有效的降低人员的劳动强度，减员增效。DCS＼DEH系统的投入，真正实现了炉、电、机的集中管控，从而降低了机组工作人员的劳动强度。此外，由于系统具有自动报警和自动保护功能，设备的检修工作也大大的减少。第四，以计算机和通信技术为基础的自动化控制系统，具有较高的信息化水平，对于改造后的效果，可以总结为节省燃料、提高效率、保障安全、運行可靠。这突破了传统火电厂控制系统对生产率提高的瓶颈作用，具有很好的发展空间。通过技术改造，提高火电厂热工自动化的计算机、信息化水平，能够有效的降低能源消耗，提高电能产出，降低维修费用，减少人力成本，是实现火电厂整体经济效益提升的有效手段。
3 结 语
通过计算机和信息化改造后，火电厂热工自动化控制系统能够有效的发挥技术优势，提高能源利用率，保障系统安全稳定运行，负荷电力行业的发展趋势。此外，还可以实现良好的人机交互界面，降低控制工作的难度，减少人为操作的失误。本文首先提出了火电厂热工自动化的安全配置标准，指出DCS的应用对提高电厂的经济效益、保障电厂安全稳定运行具有重要的作用。其次提出了要以计算机和通信技术为基础，提高火电厂自动化控制系统的信息化和自动化水平，这对促进我国火电厂热工自动化的发展，提高电厂的经济效率具有重要的作用。
参考文献：
[1] 黄杰克颂.火电厂热工自动化技术改造[J].自动化应用，2013，（7）：46-47.
[2] 李鹏涛.浅析火电厂热工自动化的安全配置[J].市场技术，2012，（8）：284-284.
关键词：热工自动化；安全配置；技术改造
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）12-0099-02
火电厂的热工自动化是指火电厂在发电过程中，数据监测、数据处理、过程控制、自动报警和保护等技术，通过提高系统的自动化和智能化实现发电过程的无人操作，提高火电厂的发电效率和安全生产的保障水平。随着计算机和自动化技术的不断发展，各种自动检测和控制装置产品不断出现，火电厂的热工自动化水平也得到稳步的提高。我国火电厂热工自动化的发展方向是智能化、一体化、自动化，通过采用先进的现场总线技术，实现分布式数据采集、集中式数据管理和控制，这不仅能够有效的提高生产效率，减少人员的工作强度，降低发电成本，而且能够大大的提高电力生产过程的安全系数，及时发现安全隐患，防止重大事故的发生。
1 火电厂热工自动化安全配置
火电厂的热工自动化技术主要分为四个系统：自动检测系统、自动控制系统、自动报警系统、自动保护系统。自动检测系统对发电厂电力生产过程中的参数进行实时的监测和收集，通过现场总线将数据传输到数据中心，为工作人员提供决策支持。自动控制系统根据被控系统的输出量自动调整输入，实现输出的最优控制。自动报警系统是确保在故障发生时能够及时的对工作人员做出提示，以便工作人员能够迅速的处理故障，保障生产的顺利进行。自动保护系统是指在故障发生时，由于被控对象的状态超出了一定的范围，系统自动进行的一系列保护措施，防止事故的发生。下面简要的介绍几种常见的热工自动化系统安全配置。
1.1 DCS与DEH一体化系统
DEH是数字电液控制系统的简称，作为独立运行的系统，它需要与专门的分散式控制系统（DCS）为控制提供数据支持。通过专门的模块，如伺服模块、测速模块，可以将数据传输给DCS系统，实现系统内部的通讯，从而简化控制过程，降低生产成本。采用基于软件和硬件的一体化系统，实现DCS和DEH的有效结合，能够有效的减少操作次数，防止人员的误操作，从而提高控制系统的安全等级。
1.2 炉膛监测和控制系统（FSSS）
炉膛监控系统（FSSS）是火电厂自动检测的一个重要组成部分。由于锅炉是火电厂发电的核心设备，其检测和控制技术对保护炉膛安全稳定工作具有重要的作用。FSSS系统通过对燃煤器实现自动化控制和管理，提高煤炭的燃烧效率，并对炉膛内的状况进行实时的监控，防止意外的发生。FSSS系统可以分为简易型和完整型，完整型包括锅炉保护、磨煤机组控制、分层火焰监控、煤炭燃烧管理等诸多功能，是对炉膛的全面安全控制系统。FSSS的安装方式对系统功能具有十分重要的影响，如果是低耦合性安装，能够保证各个模块的独立性，方便系统升级和设备的维修，但是在进行设备更换时，要注意满足自动化的技术要求，确保符合DCS的扩展性能。
1.3 锅炉程序控制系统
锅炉控制系统中经常采用联锁控制的方法，如果联锁条件不满足，则闭锁设备，避免操作出现失误，保护系统的正常运转。对于设备较为陈旧的老电厂，通常使用单元式的顺序控制机组，因此控制顺序的能力较弱。对于驱动级和功能级的顺序控制系统，可以实现机组的自动调整，去除人工干预点，并以负荷为依据，实现中储式制粉系统，实现磨煤机直吹程序控制和自动切煤控制，这样能够取得良好的燃烧效果。
1.4 DCS电气控制系统
现代热工自动化技术将电源系统、发电机、变压器、电源控制等电气设备都纳入了DCS电气控制系统中，从而有效的提高了发电厂和汽轮机组的自动化控制水平。传统的控制形式常常是针对于单个机组，因此表盘开关安全繁多，控制过程复杂，容易导致锅炉、汽轮机和控制室之间失去协调性，严重阻碍了自动化技术的发展。现代热工技术奖DCS电气控制系统应用到发电系统和主厂房用电系统中，大大的促进了发电厂发电过程的自动化水平。
2 火电厂热工自动化技术改造
21世纪，随着计算机及现场总线技术的不断发展，火电厂自动化系统中计算机水平逐渐提高。火电厂的电气自动化控制装置和继电保护设备通过现场总线技术实现了微机控制。火电厂以通信技术为基础，实现了火电厂自动化系统的分散控制。图1为某火电厂采用的基于现场总线的火电厂自动化系统，该火电厂超过300 MW的发电机组全部采用这种技术，是一种典型的DCS组网模式。
通过上述基于现场总线的火电厂自动化改造系统，可以给电厂带来巨大的收益，提高电厂的经济效益。首先，由于DCS系统对机组的运行参数进行了在线检测，配合高度信息化的专家决策系统，使得该系统控制的调节品质较原来的人工调节和手动调节有了很大幅度的提高，带来具有的经济效益。其次，由于DCS的投入使用，机组的安全性和可靠性得到很大的提高，带来很大的安全生产经济效益。采用DCS不但人为误操作少，故障分析速度和解决速度快，停机时间短，系统可靠性高，而且汽轮机的数字电液控制系统（DEH）能够有效的提高系统的稳定性，加快负荷的响应速度，降低故障率。例如，200 MW的机组需要耗费几万到十几万的费用进行一次启动，停机时间越长，经济损失越大，所以对于火电厂来说，发电机组的安全稳定持续运行才能保证电厂的经济效益。第三，通过基于现场总线的自动化控制系统，可以有效的降低人员的劳动强度，减员增效。DCS＼DEH系统的投入，真正实现了炉、电、机的集中管控，从而降低了机组工作人员的劳动强度。此外，由于系统具有自动报警和自动保护功能，设备的检修工作也大大的减少。第四，以计算机和通信技术为基础的自动化控制系统，具有较高的信息化水平，对于改造后的效果，可以总结为节省燃料、提高效率、保障安全、運行可靠。这突破了传统火电厂控制系统对生产率提高的瓶颈作用，具有很好的发展空间。通过技术改造，提高火电厂热工自动化的计算机、信息化水平，能够有效的降低能源消耗，提高电能产出，降低维修费用，减少人力成本，是实现火电厂整体经济效益提升的有效手段。
3 结 语
通过计算机和信息化改造后，火电厂热工自动化控制系统能够有效的发挥技术优势，提高能源利用率，保障系统安全稳定运行，负荷电力行业的发展趋势。此外，还可以实现良好的人机交互界面，降低控制工作的难度，减少人为操作的失误。本文首先提出了火电厂热工自动化的安全配置标准，指出DCS的应用对提高电厂的经济效益、保障电厂安全稳定运行具有重要的作用。其次提出了要以计算机和通信技术为基础，提高火电厂自动化控制系统的信息化和自动化水平，这对促进我国火电厂热工自动化的发展，提高电厂的经济效率具有重要的作用。
参考文献：
[1] 黄杰克颂.火电厂热工自动化技术改造[J].自动化应用，2013，（7）：46-47.
[2] 李鹏涛.浅析火电厂热工自动化的安全配置[J].市场技术，2012，（8）：284-284.