热能工程及其自动化篇(1)

关键词：热能动力 电气自动化 设计程序 规范设计

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0122-01

热能动力工程主要指在施工的过程中将热能安全、高效地转化为其他能量形式的方式，是我国能源建设的重中之重。该方式可以为我国建设生产提供原动力，增强能源应用效益。热能动力电气自动化可以改善热能动力监控及调整效果，对能源转换过程中的各项内容进行全面控制，促进了热能动力发展进程。

1 对热能动力电气自动化的规划设计

在对热能动力电气自动化实施规划设计的过程中，相关人员要对用户需求进行全方位了解和深入挖掘，依照上述内容形成大体规划设计方案，分析初步方案的可行性。设计人员要根据电气自动化构建规范及热能动力高效建设目标逐渐改善方案的质量，形成完整热能动力电气自动化体系。

1.1 用户需求的全方位分析

用户需求是热能动力电气自动化建设的第一位。相关人员要充分了解对方需求及自身技术水平，对热能动力电气自动化体系工作内容进行定位，形成初步建设方向。相关人员可以通过谈话、讨论、分析等方式完成信息收集，了解用户所需要的热能动力电气自动化构建内容。在上述交流的过程中，相关人员要对用户曾经出现的热能动力电气自动化系统难点、问题等询问，依照上述内容制定自身系统目标，最大限度满足用户需求。信息获取完成后要对性能、功能、费用等方面内容进行评价，对热能动力电气自动化系统最终目标进行明确。

1.2 初步设计方案构建

初步设计方案构建主要是依照用户需求完成。设计人员要严格依照用户需求明确热能动力电气自动化系统中热能动力状况、结构构成成分、子系统规模、子系统之间描述指标、选取构建技术、实现途径、系统设计实施规划、系统设计预算等。设计人员可以选取文字、图标、图形等方式，对热能动力电气自动化设置内容进行完善，增强设计的可理解性，降低建设难度。

1.3 可行性分析

可行性分析主要是从技术、经济、建设三方面对热能动力电气自动化系统进行评价。相关人员要依照科学技术手段，分析热能动力电气自动化系统应用成效，判断热能动力电气自动化系统是否有建设的必要、是否具有高度经济效益、是否具有先进技术性。当该系统能够明显优于其他系统、系统技术与应用相适应、折旧费及维修费总和小于系统使用中获得的经济效益时方可以投入设计、使用。

2 热能动力电气自动化系统构建

2.1 热能动力电气自动化总体构建

在总体构建的过程中，相关人员要对热能动力电气自动化系统进行宏观把握，对电气自动化监控内容进行明确。要依照电气自动化专业知识及实践经验，深入分析热能动力系统建设目标，对系统设计中的逻辑设计、应用设计、协调设计、自动控制进行完善，形成系统化、高集成化的控制内容。总体构建的过程中，设计人员要具体比较、分析各种技术及手段，从上述技术及手段中选取最实用、最可靠的自动化控制建设方式，提高系统适应性、可靠性。

2.2 热能动力电气自动化详细构建

详细构建主要指对热能动力电气自动化系统的施工设计，是对技术设计及平面图设计的综合。在上述设计的过程中，相关人员要加强对施工图设计的控制，最大限度提升电气自动化体系控制规范，改善热能动力转化效益。系统施工图设计时要细化工程施工图设计及内容，对图纸目录、施工具体说明、子系统系统图、系统电气管线平面图、系统配线段及端接图等。

详细构建的过程中，相关人员要对热能动力电气自动化工程参数进行计算，将各项数据标注在热能动力电气自动化平面图纸相应位置上，确保后续施工过程中能够有据可依。设计的工程参数要满足自动化控制精度，尤其是在系统安全设计过程中，人员要对安装中的布线设置、配电装置设计、开关设置等位置进行细化，提升系统构建的有效性及可靠性。

工程施工图除需在对常规设计中的土建施工内容进行明确外，还需要分析电气自动化系统配线方式、布线要求、系统设备编号及方式、现场控制装置及控制点、中央控制室等内容，依照热能动力实际状况，完成电气自动化系统设置。

2.3 完善热能动力电气自动化构建

热能动力电气自动化构建完善时需要对设计、施工、安装、调试、评估四项内容进行明确，形成完善热能动力控制体系。施工人员要依照设计内容完成各项工作，安装自动化控制线路及设备，对热能动力转化实时监控及调整。施工人员要严格依照电气自动化安装规范，严格依照设计图纸要求及数据标注，完成系统施工。施工完成后，施工人员要对热能动力电气自动化系统中各项功能进行调试，观察电气自动化系统是否能够满足各项运转要求、性能要求。一旦发现性能指标无法满足用户需求后，相关人员要及时依照系统整体设计规范，对系统内部实施改进。在改进时人员要严格控制系统内容，最大限度降低改进面积，减少改进操作，防止改进对其他部分产生影响，造成电气自动化控制效果大打折扣。调试后发现热能动力电气自动化系统不存在任何问题后，人员要对系统指标进行评估，对自动化建设效果及能源转换效果进行明确，观察各项控制水平及转化水平。人员要随着热能动力发展逐渐对控制系统内容进行拓展，依照实际需求拔高系统构建，确保热能动力电气自动化系统能够与当前热能动力发展紧密结合。

3 结语

热能动力中电气自动化体系已经应用到当前水利、电力等工程中，对我国经济建设具有非常积极的作用。在实施热能动力中电气自动化体系构建时，相关人员要严格参照热能动力设计规划，对电气自动化要求进行全面分析，只有在上述规范上完善设计流程，实施系统构建，才能够从根本上改善我国热能动力系统发展状况，为企业及社会生产提供良好的原动力。

参考文献

[1] 王文才.热力动力学设计研究[J].中国技术新产品，2011，5（22）：67-69.

[2] 陈化成.浅谈电气工程及其自动化的发展[J].北京电力高等专科学校学报，2010，5（2）：10-11.

热能工程及其自动化篇(2)

关键词：电厂；热工保护；故障；措施

热工保护系统是电厂极为重要的一部分，其属于电厂核心技术，对于机组运行的稳定性起着关键的作用。但在实际机组运行过程中，由于各种不可预料的故障发生，使得热工保护出现误动和拒动的事件，从而导致机组停机，给电厂带来较大的经济损失，所以提高电厂热工自动化的可靠性和安全性不仅具有现实意义，同时也具有一定的迫切性。目前电力行业竞争较为激烈，而机组能否正常运行与热工保护系统是息息相关的，因为在系统运行时故障发生的初期，热工自动化系统可以自动限制运行或是叫停，来保证设备的安全，可以说热工保护系统的稳定性是保证电厂经营成功的重要基础。因此需要对热工保护系统做好相关检测工作，对其自身可能发生的故障做好相关的预防措施，使其精密度得以提高，确保电厂热电设备得以安全运行。

1 热工保护系统常见故障

1.1 DCS故障

由于DCS在运行过程中，其信息处理卡、输电模块、设定值模式和网络通讯等发生故障时，则会导致热工保护系统保护误动的发生。

1.2 热控元件故障

热控元器件都有一定的生命周期，随着使用时间的增加，元器件发生老化是不可避免的，老化的元器件即进入了故障高发区，从而误发信号导致误动和拒动的事件发生，这类故障在电厂中热工保护拒动和误动事件中占有较大的比例。

1.3 电缆接线故障

当电缆发生老化时，则会导致绝缘受到破坏，这样接线柱内则容易进水或是受到潮湿空气的腐蚀，极易发生断路及虚接的情况，从而导致保护误动事件的发生。

1.4 设备电源故障

DCS的应用，有效的提高热工保护的可靠性和稳定性，也使热控系统自动化程度得以提高，同时在一些控制站内设置了电源故障停机保护，但由于电源自身插件接触不良及设计不合理等问题所引发的电源故障也是导致热工保护误动和拒次增加的主要因素。

1.5 人为引发的故障

热工保护系统在设计、安装及调试过程中都需要人员进行操作，而部分维护人员由于缺乏必要的责任心及专业知识欠缺，在操作中失误，从而导致热工保护误动或拒动事件的发生。

2 针对热工保护系统常见故障所采取的防控措施

在电厂机组运行过程中，其热力系统及热力设备内的所有参数都是相互联系和相互制约的，所以任何一个环节发生故障，都可能导致热工保护系统发生错误的信号，引发误动及拒动的事件发生，由此给电厂带来较大的经济损失。所以针对热工保护系统中常见故障采取积极的防控措施，保证热工保护系统的可靠性是非常重要的一项工作。

2.1 采用冗余设计

过程控制站的电源和DPU冗余设计已成为普遍，对一些保护执行设备（如跳闸电磁阀）的动作电源也应该监控起来。对一些重要热工信号也应进行冗余设置，并且对来自同一取样的测点信号进行有效的监控和判断，重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散危险，提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量采用多点并相互独立的方法取样，以提高其可靠性，并方便故障处理。一个取样，多点并列的方法有待考虑改进。

2.2 加强热控元件的可靠性

热控自动化程度的提高使其对热控元件的可靠性也有了更高的要求，所以需要选择技术成熟、可靠的热控元件，同时还要保证就地热控设备的质量，从而提高DCS系统的可靠性和安全性。

2.3 优化保护逻辑组态

优化保护逻辑组态，对提高保护系统的可靠性、安全性，降低热控保护系统的误动、拒动率具有十分重要的意义。结合我们厂的实际情况，由于施工问题磨煤机一次风混合风量测点经常由于管路积灰而跳变，并多次跳磨煤机。后经过逻辑优化将一次风混合风压力信号和一次风混合风量信号相与，就排除了这样的误动。

2.4 提高 DCS硬件质量和软件的自诊断能力

努力提高 DCS系统软、硬件的质量和自诊断能力，对提前预防、软化故障有着十分重要的作用。

2.5 对设计、施工、调试、检修质量严格把关。提高热控设备的设计、施工、调试、检修质量对提高热控保护的可靠性有着长远的重要意义。

2.6 强化电子间的环境条件

热控设备都是由电子元器件组成，而电子元器件对于环境条件具有较高的要求，环境中的温度、湿度、灰尘及振动都会对电子元器件产生较大的影响，所以需要保证电子间的环境条件，从而确保电子设备的使用寿命，增加系统运行的可靠性。

2.7 改善热控就地设备的工作环境条件

由于就地设备的工作环境较为恶劣，所以需要对就地设备做好防雨、防潮、防腐蚀、防辐射及防干扰等相关措施，条件允许时则宜将就地设备安装在仪表柜内，保证热控就地设备在一个良好的工作环境下工作。

2.8 做好定期维护工作

热控设备需要在运行过程中对其各项检修制度进行具体的贯彻落实，从而及时发现运行过程中的隐患，确保设备处于安全、可靠的运行状态下。而当热控设备停机时，要抓住这一时机，对热工保护系统进行详细的检修，同时还要做好相关的校验工作，确保其合格后才能使用。

2.9 提高热控人员综合素质

目前由于技术发展及更新的速度提高，所以各电厂中都存在着人员技术素质跟不上实际需求的情况。这就需要电力企业加强人员培训的力度，通过远程和网上教育，强化人员的技术能力，使其技术素质得以不断的提高，从而为热工工作的健康打下扎实的基础。在实际培训工作开展过程中，需要组编系列培训教材，同时还要建立岗位证书制度，加强与院校的合作，充分利用网络的便利性，定期在网上技术水平测试试卷，定期举办行业技术操作闺中密友，充分的调动起热工专业人员学习的积极性和主动性，从而打造一支科学严谨、责任心强、专业技能和管理技能扎实的一专多能的热工队伍。

3 结束语

近年来电力企业取得了快速的发展，而且其技术开始向自动化和智能化的方向发展，这就使电厂的热工系统的安全性和可靠性得到较好的保证。但还是很难避免故障的发生，所以需要在日常工作中及时对故障做好相应的防范措施，从而起到预防和控制的目的，避免故障的进一步扩大。热工保护系统是为热力设备安全运行起着保障作用，所以其动作的正确率是至关重要的，这就需要在当前技术水平不断提高的情况下，加强对热控保护的研究力度，使其与其他专业进行有效的结合，从而减少或是避免热工保护系统故障的发生，确保电厂热工设备的正常运行，使电厂的经济效益和社会效益得以实现。

参考文献

[1]孙宪龙.完善宏伟电厂热工保护系统可靠性措施浅析[J].科技创新导报，2011（03）.

热能工程及其自动化篇(3)

关键词：热能与动力工程；解决问题的措施；变工况的特点

前言

随着我国经济全球化的发展趋势以及综合国力的增强，人们对工业的要求越来越高，这也对相关从业人员提出了更加严峻的考验。热能与动力工程是工业发展的基石，所以要想工业健康、有序的发展，就必须要对热能与动力工程进行探讨和研究。热能与动力工程和热电厂密切相关，相辅相成，将热能与动力工程应用在热电厂中是现阶段发展的普遍趋势，同时也是工业发展的必经之路。因此，分析热能与动力工程在热电厂中的应用具有重要的现实意义。

1 热能与动力工程

随着现代制造技术的发展以及激烈的市场竞争，现代化工业的生存和发展面临着更加严峻的挑战。工业想要有所创新和发展，热能与动力工程的有机结合是不可缺少的。工业领域的相关工作人员要对传统的工业生产形式进行完善和更新。热能与动力工程在热电厂中的应用即为一种新的技术改变，是体现社会经济效益的关键内容，工业的发展需要在技术方法上不断深化和改革，热能与动力工程的相互转化是目前我国相关领域对热能研究的首要任务，同时也是重要课题。热电厂在发展的过程中，也要进行创新，最迅速的方法就是将热能与动力工程相结合，并运用到热电厂中，从而表现出一种新的发展形式，提高工业生产效率以及生产质量。然而，工业在发展的过程中，会由于各种各样的原因产生不同程度的困难，要想保证现代化工业的可持续发展，就要寻找问题发生的根源，并提出相应的解决措施。

2 解决热能与动力工程在热电厂中实施困难的措施

在热电厂运用的过程中，会产生很多意想不到的问题，重热现象就是其中之一，重热现象是指重复利用热能。将热能应用于热电厂中，并对其进行科学合理的利用，严格控制热电厂运行参数，以此保证能量得到充分使用，同时还可以使工作人员熟练掌握机组的运行情况。另外，科学合理地利用热能，对自然环境有很大的益处，保护生态资源，具有环保性，最大化利用资源，从而为提高我国的工业生产质量以及能源的利用率奠定坚实的基础。

3 导致变工况的因素及特点

3.1 导致变工况的因素

变工况主要指随着负荷变化导致锅炉的工质升降的过程。影响热电厂运行的因素有很多，首要原因就是电能的存储问题，电能不方便储存，使得变工况在运用的过程中受到严重影响。同时电能也是影响热电厂运行过程中的关键因素，所以在热电厂实施时，要重点关注电能的存储问题。此外，电功率不稳定也会对变工况的实施过程产生影响，而导致电功率不稳定的原因有很多，需要相关工作人员定期对热电厂的运用情况进行排查和监督。其次，热电厂中的设备在运行时也会出现变化和问题，且这种变化是无规律的，比如锅炉的运行，它是释放热能的重要方式，也是改变热能的重要手段。然后，凝气装置的工况有时也会不稳定，在变化的过程中，导致其中的气压发生变化，其是一个关键性设备装置，在检验实际运行结果时会应用到凝汽装置。影响变工况的因素有很多，在发生问题时，要根据实际情况对其进行分析和排查，并及时提出解决措施，以此提高热电厂中机器运行的稳定性。

3.2 变工况的特点

变工况具有二次调频、非自动调频，以及自动调频的特点。两次调频是相对的，热电厂运行的过程是一个庞大而复杂的过程体系，一次调频无法满足波动带来的变化，需要进行二次调频，二次调频的方式有手动操作与自动操作两种。所谓非自动调频，就是指在电能产生的过程中，相关专业技术人员根据装置的变化调整机器的状态，通过维护机器状态来稳定频率，但是有时在调频的过程中，会出现响应缓慢的情况，这在面对大的调频情况时，表现得尤为明显，且难以实现。基于这种情况，就需要工作人员手动进行调频，直到保持合理、稳定的频率状态。非自动调频又称手动调频。自动调频，利用自动控制技术实现自动调频的过程，在电厂设备运行时，通过在发电设备与控制系统之间装入自动调节设备，通过自动调频来解决运行过程中的频率不稳定的问题，在一定程度上减小频率的变化幅度。与手动调频相比，自动调频也是调频的重要手段，然而需要注意的是，在使用自动调频时，要注意调频方式。

4 在热能与动力工程应用过程中容易出现的问题

4.1 损耗湿汽的因素

热能与动力工程在使用的过程中经常会出现湿气严重损耗的现象，引起这种现象的原因有以下四个方面：（1）空气中湿润的气体遇冷而凝结成水；（2）气体的速度的影响，使液体的流速小，损耗一定的动能；（3）一些液态水因为某种原因粘结在了机械的管壁上，使得湿气不能为动力工程所用，做了大量的无用消耗。（4）在动力工程的使用过程中，由于水蒸气的蒸发作用，使得蒸汽量减少，损害了叶轮的边沿，造成了一定的腐蚀，加剧了湿气的损耗。

4.2 防止湿汽损耗的要点

湿汽的损耗也是热能与动力工程应用过程中容易出现的问题，要想保证湿汽损耗的最小化，就要采取相应的措施，主要表现在以下几个方面。首先，在热能与动力工程运用的过程中加强热能的循环使用。其次，在生产过程中加装减湿设备，以此减少湿汽的大量损耗。再次，在生产时，要使用带收集液态水功能的喷管，在一定程度上减少湿汽的消耗。最后，加强对相关设备的维护和保养，通过各种手段加强其抗腐蚀作用，这是防止湿汽损耗的有效措施。要保证全部装置在运行过程中的效果，减少各部件之间的摩擦力，加速相关装置的运行速度，减少能量的损耗，从而防止湿汽损耗。

4.3 沿轴方向的推力特点

（1）在生产的过程中会产生大量的蒸汽，蒸汽在遇到冷空气时，就会凝结成水珠，使得推力变大。（2）叶轮部件在运行时与其中的液态水发生巨大的撞击现象，会影响到推力，使其变大。（3）在负载突然增大的情况下，也会导致推力增大。（4）由于长时间的运行以及没有定期进行维护，叶片会发生老化现象，致使推力加大。

5 结束语

综上所述，伴随着现代化科学以及信息技术的发展与进步，热能与动力工程的进程也在不断的加速，同时，人们对热能与动力工程的实施过程也提出了更高的要求。然而，在热能与动力工程实施的过程中会遇到各种各样的问题和阻碍，这就要求相关人员要具备高度的责任意识、专业的理论知识，以及充足的实践经验。只有这样，才能及时、正确处理热能与动力工程运用时出现的故障和困难，并为提高热能与动力工程在热电厂中的应用作好铺垫，保障技术的大幅度提高。同时对其进行科学合理地分析与研究，优化热能与动力工程在热电厂中的应用效果，这是相关从业人员的首要任务，也是有效促进热能与动力工程在热电厂中更好应用的必要策略。

参考文献

[1]王晓瑜.供热系统控制分析[J].自动化技术与应用，2009.

热能工程及其自动化篇(4)

关键词：自动化技术；电厂热工控制；应用

1.前言

对于电力行业来说，电厂所占据的地位十分重要，电厂对于技术的要求同样也相对高，这样才能确保电厂能够获得更多的经济效益，更好的保障供电质量。在电厂运行过程中，很多热工控制工序均需要应用自动化技术，以有效的提升电厂热工控制水平。自动化技术在电厂热工控制工作中具有非常大的应用潜力，能够为电厂高效、稳定运行提供可靠的技术保障。

2.电厂热工控制中自动化技术的组成

在电厂热工控制过程中，应用的自动化技术基本上涉及两个重要系统，分别为分散控制系统以及监控管理系统。在此，结合作者所在电厂热工控制中自动化技术的具体应用情况，分析上述两种自动化系统的具体组成。2.1分散控制系统的组成。在电厂的局域网之中，主要是应用分散控制系统。由于电厂是在一定的局域网环境之中，应用分散控制系统，能够通过计算技术设备，对电厂热工环境进行自动化的控制。电厂中局域网络类似与一个数据控制的端口，能够对电厂之中各个机组实时的运行数据进行主动分析与处理。现阶段，电厂热工控制中，分散控制系统的应用非常广泛，这也反映出了分散控制系统在电厂热工控制中拥有良好的应用效果。2.2监控管理系统的组成。在电厂热工控制过程中，监控管理系统最为核心的组成便是DCS，其关乎到整个系统数据交换的可靠性与准确性。在监控管理系统之中，DCS主要是进行数据的采集、分析、处理以及储存。电厂热工控制过程中，应用监控管理系统，能够进一步规范DCS的运行。在监控管理系统主之中，应用到的管理软件技术较为先进，能够依照DCS运行具体情况，随时的对软件进行调用，并且为系统提供所需的功能服务。目前，DCS模块还未能进入非常成熟的应用阶段，系统在运行过程中依旧存在一些不足之处，个别的管理功能未能得以实现。因此，监控管理系统在电厂热工控制中应用依旧有相对大的发展空间。

3.电厂热工控制中自动化技术的应用

在电厂热工控制中，通过应用自动化技术，使得电厂运行方式得以改善，拥有非常好的实践性。3.1DCS应用。在电厂热工控制中，通过应用DCS能够使得系统自身的连接方式得以改进，避免大量接口的使用，还能够确保电厂高效的运行，使得电厂运行过程中维护与检修工作量明显减少。通过应用DCS，可以直接的对编程加以控制，并且通过计算机设备以及局域网络将控制信息快速的传输出去，不仅能够及时监测电厂运行的状态，还能够为系统操作提供相应的控制质量信息，达到对系统分布式控制的目的。在电厂热工控制中，DCS是自动化技术应用的重要代表，其能够对发电系统进行全面的监测，确保设备处于安全的运行状态之下。在对电厂热工控制中应用DCS，使得系统进一步朝着一体化的方向发展，将一些冗余系统去除，使得数据信息的传播更为迅速，可以更好实现电厂运行的高效化。3.2辅助系统之中的应用。由于电厂的规模均非常大，其中拥有非常多且复杂的模块，要想确保电厂可以安全与稳定的运行，必须要配置非常多的人员，还需要消耗大量的资源，尤其是在电厂辅助系统的构建过程中，其消耗的人力以及物力相对来说较多。而在辅助系统之中，通过利用自动化技术，可以有效控制辅助系统运行过程中对于各种资源的消耗。比如，作者所在的电厂2*630MW发电机组，地处中原名城郑州附近。自2011年建厂以来，近几年随着机组超低排放改造、城市供热改造、废水分级利用改造等等，一大批辅助系统建成。在对消耗进行统计的过程中发现，辅助系统拥有的消耗数量，达到了整个电厂总消耗数量的一半，使得电厂运行成本有所增加。而在应用自动化技术以后，将一些人工作业采用机械作业、电控作业的方式进行，提升辅助系统的自动化水平，并通过自动化技术远程控制，无人值班站的实施，有效减少了资源的消耗。据数据显示，在辅助系统应用自动化以及以来，在短短的半年时间中，其运行成本便减少了14%，这也反映出了自动化系统能够起到节约成本、减少资源消耗的作用。3.3热工自动控制的应用。随着我国电厂规模逐渐向着大型化方向发展，在热工控制方面，对于自动化水平的要求也随之不断提高。例如，作者所在电厂2*630MW发电机组，超临界参数的控制，W型锅炉燃烧控制、直流炉给水控制、负荷协调控制等这些热工控制的过程中，都要求必须拥有相对高的精度，这样才能确保热工控制的稳定性。电厂依照热工控制的自动化需求，应用了计算机技术以及网络通讯技术，强化了热工控制中的自动化程度。所采用的自动化技术为PID控制技术，同时还基于PID技术又引进了模糊控制系统，和PID技术相互配合使用，不仅能够对非常复杂的工序参数进行调控，例如，调控耦合工序参数、时变工序参数等，还能够确保模糊控制系统的优势得以充分发挥，有效处理好参数控制中存在的不足，确保热工控制过程中的精度，保障电厂能够稳定、高效的运行。3.4过程控制中的应用。在电厂热工控制过程中，需要对系统运行的温度、压力、流量等多个因素加以调控，因此，利用自动化技术手段，能够实现对多项因素的同时调控，对过程进一步的优化。在电厂运行过程中，根据电网调度，调峰工况很大，630MW机组经常出现负荷增减高达300MW的变化，极易发生运行安全问题和经济问题。采用自动化技术以后，能够有效减轻过程控制中的压力，可以依照系统的实际运行要求，保证各项热工参数达到最优状态，确保热工控制的精准性，为电厂带来更多的经济效益。

4.电厂热工控制中自动化技术的发展

在电厂的热工控制过程中，自动化技术是非常重要的一项技术，其能够确保热工控制的效率得以有效提升，为热工控制提供更为经济的方案，从而确保电厂能够稳定、安全的运行。4.1自律分布式发展。在电厂热工控制中，自动化技术未来的发展趋势之一便是自律分布式系统，这种系统能够确保协调工作和控制工作同步的进行，能够有目的的实现对电厂高效运行。自律分布式系统可以依照电厂实时运行情况，自主的调控热工参数，改善电厂运行的水平。因为自律分布式系统具体应用过程中存在性对大的困难性，调控的难度较大，因此，此系统目前依然正在研发阶段，还未能真正的应用于实际生产之中。4.2引入过程控制仪表。在电厂热工控制的过程中，对于仪表的要求也相对较高，应用过程控制仪表，代替之前的机械仪表，能够使得仪表拥有智能执行的功能。将过程控制仪表应用于自动化系统之中，依据电厂运行过程中的热工状态，首先设计出仪表的应用理论与方案，然后再实际进行应用。应用过程控制仪表可以确保整个控制过程更加的高效化以及精准化，现在各种总线制智能过程控制仪表的发展非常迅速，前景也十分光明，因此，在今后对于热工控制仪表的研究，也定会成为热工控制中自动化技术研究的重点方向之一。4.3支援系统的应用。通过应用支援系统，能够更好辅助自动化系统对电厂热工控制的监控，确保电厂的运行效率进一步提升，有效降低电厂运行的压力，保障系统运行过程中的安全性与稳定性，可以进一步增强自动化系统对于热工控制的评估以及判断性能。

5.结语

在电厂热工控制的过程中，通过应用自动化技术能够有效节约电厂运行的成本，为电厂热工控制提供更加精确的调控方案，确保电厂能够稳定、安全的发展。在电厂热工控制过程中，自动化技术的优势非常明显，其拥有非常广阔的发展空间，能够增强电厂运行的综合能力。因此，要求技术人员应当依照电厂实际的运行需求，进一步推动热工控制中自动化技术的应用，确保电厂系统运行的可靠性与高效性，为电厂经济效益的提升提供保障。

参考文献

[1]韦盛.解析热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].通讯世界.2017(10):137-138

[2]赵国栋.火力发电厂中热工自动化技术的研究[J].绿色环保建材.2017(01):195

热能工程及其自动化篇(5)

【关键词】热工自动化系统 火电厂 智能化

随着我国电厂机组容量的提升以及发电技术的进步，火电厂发电逐渐在我国供电系统中占据重要位置。目前，电厂热工自动化技术已经利用新型自动化技术取得了巨大发展。主要表现在两个部分，一部分，在机组中占据主要地位的DCS系统使得原有控制结构出现巨大改变，另一部分，随着火电厂运营系统及总线技术的发展，热工自动化控制系统的完善也充满生命力。

1 热工自动化控制的基本概念

火电厂热工自动化控制系统，主要是在人工控制无法及时到位或者相关工作缺乏人员直接操作时，利用自动仪表以及相应的自动调控装置，从而确定火电厂各设备的参数，并进一步进行测量与控制。对各类信息的处理，应当满足自动控制、预警以及自动保护的要求。热工自动化控制系统可有效提高设备运行安全性，减轻相关人员的工作负担，同时又全面提升了设备的运行效率以及经济性，为火电厂运营构建良好环境，促进其实现可持续发展。

2 热工自动化控制系统在火电厂中的重要作用

热工自动化控制系统在火电厂中的作用主要有以下几个方面。

首先，该系统可以为设备及人身安全提供有力保障。若机组出现故障，自动控制系统能够及时有效的切断故障电路，并采取临时应急措施，从而避免因机组运行异常给设备及人身安全造成威胁。

其次，该系统可以确保火电厂的稳定可持续运营。热工自动化系统可将设备运行参数控制在合适范围内，从而推动设备的长期稳定运行。此外，若设备因故障临时停止运行，或者需要改进参数导致停机，热工自动化控制系统也能够帮助机组尽快恢复常规运行，减少电厂经济损失。

再次，该系统可以促进火电厂综合效益的有效提升。自动化系统可以根据设备能耗与生产效率，调整控制参数，从而提高电厂经济效益。

最后，该系统能够使火电厂发展充分满足现代化电网管理工作的要求。作为现代化电网控制工作的重要部分，火电厂的单元机组对自动化水平有着较为严格的要求，而运用热工自动化控制系统可以有效满足要求。

3 国内火电厂热工自动化控制系统的应用现状

3.1 热工检测技术

热工检测技术会对设备运行温度、压力以及流量等多方面数据进行自动化检测与处理。在温度检测过程中，利用温度传感器和温度敏感元件可实现对设备的自动化控制。目前国内火电厂中应用较为普遍的技术，是冷端补偿、恒温箱以及热电阻等设备，实现对设备温度的检测，在利用计算机将这部分数据处理完成后，利用传感器进行压力控制。但这用于控制的传感器的材料并非为热敏性材料，而是以膜片同弹簧管构成，其运行原理为差压效应。考虑到大型火电机组还涉及到对主蒸汽流量的全面检测，故还需要使用汽机调节压力，控制机组温度与压力，并用计算机技术计算设备运行参数。

3.2 DCS控制系统

DCS系统，以计算机技术中的局域网为基础，利用局域网，把火电厂热工自动化设备构建为实时动态化的可控式系统，从而达到对机组热工过程中的集中化管理控制。随着该系统的普遍应用，其实际应用当中还采用了脱硫剂脱销、冷却空气等新型技术。目前DCS控制系统在大部分火电厂中得到了认可。

3.3 自动化控制系统的应用特点

DCS控制系统融合了用电控制与电气发电机组控制两方面技术，同时又与火电厂内其他系统逐渐一体化，促进自身的完善。通过各系统的一体化，使得传导信号接口数量得以优化，从而有效降低了故障率。另外，热工自动化控制中的设备种类与数量均较为优化，故维护成本较低。当然，该系统也存在故障集中这一缺陷，需要利用微处理芯片实现对DCS系统的控制，保障其正常运行。

4 热工自动化控制系统的应用案例

4.1 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。

4.2 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。

4.3 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。

5 结束语

就目前国内火电厂发展情况来看，国内热工自动化控制系统的发展前景较为可观。在火电厂实际运营过程中，自动化系统应当为整个火电厂的顺利运行提供有力保障。这一方面要求我们不断对系统构造进行优化，提高其协调性，另一方面又需要逐渐运用现场总线法，逐渐尝试在该系统中运用人工智能，促进火电厂的可持续发展。

参考文献

[1]孟国玉.热工自动化控制系统在火电厂的应用分析探析[J].商品与质量・建筑与发展，2014（4）.

[2]刘艳丽.谈热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].黑龙江科技信息，2012（30）.

[3]邓仁青.火电厂热工自动化的发展现状及展望[J].科技致富向导，2012（19）.

[4]苑曙光，王彬.火电厂热工自动化控制系统探讨[J].读写算（教育教学研究），2014（31）.

热能工程及其自动化篇(6)

【关键词】：热电厂；热能；动力工程

其与一般的发电厂热电分产形式相比， 热电厂很多是通过相关动力设备的使用，将热能产生的热量改变成动能样式的程序，最后将改变得到的动能通过发电设备将一些能量改变为电能的样式，以此不断满足用户生产与生活中所需要的热量需求。发电厂在发电过程中，降低能源的损耗十分有利，可以通过降低发电体系的能源消耗来提升能源的使用成效，实现节省资源的宗旨。但是，我国现阶段的热能与动力工程在热电厂中的运用依然存在诸多不足。其严重制约了热电厂能量的充分利用。按照相关原理能够清楚，火力发电的整体程序的节省资源耗用以及热能和动力项目关系很大，对于热电厂中动力以及热能项目中存在情况的探索有着非常重要的实际影响，具有较高的应用成效，而且这项技术具有时代前沿性与创新性，能够对建筑能源节省型以及环境和谐型社会创造有意义的价值。

1、热电厂的发电运行情况概述

热电厂在我国工业生产中发挥了重要的作用，能量转换是火力发电的运行中尤为关键的一环，其实际运行工作的原理为：首先是热能与动能的转化即让锅炉产生蒸汽，然后把蒸汽送到汽轮机当中，其次是动能与电能的转化：即由汽轮机的转动来带动发电机使其发电，这两个转化构成了主要的发电过程。从我国发电厂利用蒸汽不断进行循环发电过程中，煤炭则是最重要的能源，煤炭经过处理后变为煤灰，借助皮带传输技术后，煤灰即被传送入锅炉内，历经充分燃烧的煤灰则会放出超大的热量，这些热量进而会形成水蒸气，这种经过物理转化的水资源会通过凝结水泵进入到输水泵中，然后返回到锅炉内部，锅炉经过一次加热之后，形成的水蒸气会进入高压缸内部。因此，为了不断提高锅炉的加热效率，可以对其进行循环加热处理。在此原理的循环运行的过程中，会产生巨大的电能，这一运行过程同事也充分实现了环保节能的预期效果。

2、热电厂的选址问题分析

在进行热电厂热能与动力的相关工程研究时，热电厂的选址问题应当引起关注。热电厂在实际运行中的装机容量受热负荷的性质以及大小等因素的影响，导致了目前热电厂的机组规模比火电厂的主力机组小很多。同时又因热电厂既要发电又要完成供热服务，因此锅就要求炉的容量要与同规模的火电厂锅炉的容量需要得更大一些。再者因为功能以及原料的局限作用，靠近热负荷中心成为热电厂的必然需求，具体而言即为，热电厂必须建立在人口密集比较大的城镇中心，与同容量的火电厂相比，它在环保要求、拆迁、用水量、征地等方面的问题更加高，同时热力管网也是热电厂所必须建立的，这将更有利于供热系统的高效运行。

3 、机组变工在热能与动力工程运行中的情况分析

在运行中的汽轮机设备，电无法进行大量地储存，其功率也跟外部需求而不断变动，而在此过程中，处于汽轮机中的蒸气运行参数在伴随锅炉中燃料的不稳定损耗情况而逐渐产生变化。通过对热能与动力工程运行的研究发现，凝气设界运行工况所产生的变化以及发生变化的电网的实际运行频率，甚至是汽油机内部的通流部产生的污垢等，都将会形成热电厂中热能与动力工程中的变工情况[2]。

（1）首先是对并网运行的发电机组进行第一次调频，电网频率会随着外部运行负荷变化而产生改变，每一个发电机组在热电厂运行中都会结合自身特性，借助系统调速的运行装置而自动增减汽轮机的运行负荷，而进一步带来热电厂的电网系统运行的更加科学。

（2）调节级处理在热电厂的电力系统中的进行，处于正常运行工况中的热电厂的全部设备，实际电流在系统中则会不断攀升。与此同时，瞬时电压再系统中也会同步增大，此时调节级的比焓降会逐渐减小。当系统部分设备正值正常运行工况中，调节级的比焓降就会上升到中间级的最大值。处于此过程中的热电厂的设备运行工况亦同步产生明显的变化。但是，位于中间级的压力比却不会随之变动。故比焓降在调节级中的变化不太明显。相反，在最末级，系统运行流量不断增大的同时压力比却是相应减小，而调节级的比焓降却会不断上升[3]。

4、热电厂中的热能与动力工程运行情况分析

在热电厂中的热能与动力工程运行进程中，节流调节与喷管调节和系统设备的调节调压需及时进行。故只有掌握其各自的调节特点以及调节适用场合，才能进而提高热能与动力工程机组的实际运行效率。经过实际研究可知，在不同的调节阀中机组运行负荷所产生的最大流量并不相等，并且当其实际的运行负荷在1以下且系统有调节级时，随着时间变化机组调节阀开启的实际数目也会变化。在此进程中，调节级汽室温度会有较为明显变化当机组的实际运行工况发生变化时，并且会导致机组设备适应性变差[4]。但当对机组中的喷管进行调节时，就能够保证机组设备在运行过程当中快速达到预定参数值，并科学调配系统中的运行负荷，确保了热电厂热能与动力工程相关设备能良好运行。

结束语

综上所述，能源动力工程是涉及多个领域高新技术的集成产业，作为我国国民经济与国防建设的基础和支柱，它更是发挥着举足轻重的作用。热能与动力工程在热电厂中的充分高效的运用，带来了我国电力行业的总体发展水平的不断提升。文章通过上述分析研究，发现热电厂中的热能与动力工程的开展立足于正确判啻理在工作中遇到的各种异常情况，且并对于掌握变工况时的各种情况有非常重要的作用，在协同配合工作之下，从而实现很大程度上促进了我国热电厂的经济利润和能源运用效率的同步提升。

【参考文献】

[1]孙祚琦，王君 .热能与动力工程在热电厂中的应用[J].科技创新与应用，2016，6：125.

[2]孙斌.热电厂中热能与动力工程的有效运用[J].科技传播，2016，7：133-134.

热能工程及其自动化篇(7)

关键词:电气工程；城市供热；应用效果

中图分类号：TU833文献标识码： A

引言

电气工程在城市供暖系统中发挥着较大的作用,从保障居民暖气供应方面看,电气工程的常规操作能够为供暖系统的正常运营提供技术支持,而各供暖环节中设计方案的优化组合也为热力公司的供暖业务开展打下了良好的基础。结合供暖系统的应用要求来看,工程施工和设备选择、技术应用都需要以设计方案要求为标准,加强工程质量控制,提高城市供暖的整体效果

一、供热建设中的电气化工程

我国供热事业的不断发展与完善，人们生活水平随之得到提升，社会对于电气化工程提出了一些更高的要求，供热建设中的电气化工程不仅需要满足日常生活中的家用照明、安全用电和家用用电量等要求，还应该从外观、实用等等方面去满足人们日常生活的需要。

（一）供配电系统

目前，我国的工农业及社会生产、生活用电很普遍，同时也出现了耗电量大的问题。供热是为了把将热输送到人们的房间里，提供日常所需的热量给人们。所以，供热工程中电气化工程通常会结合自动化，并且同建筑结合起来。一般建筑都是通过对低压供电方式的采用，而高层的建筑通常都是采用高压供电形式的。

（二）电力系统与电力负荷

通常在电力系统中，不可能让所有的发电厂不能很好的向用户提供电能，不是很可靠。如果该发电厂有了停机检修或者机器故障等问题或有一些其它的特殊情况，那么该地区就一定会被迫地停电。所以，为了能够保证小区供电的可靠性、安全性、持续性和运行时的经济性，应该将所有地区的用户、电力网和发电厂整合到一起，构成一个综合性的电力网，这样就能够保证供热系统能够稳定持续地运行。当前，我国供热建设中，电力网的电压分为很多等级，从输电的层面上看，电压越高，它输送的容量越大，输送的距离也就越近。可是，高的电压要求绝缘备的水平也要极高，这无形之中就增加了供电的成本。依照国内电力发展的具体情况，电器电力的制造水平和综合技术水平等因素，将电压分为了十个等级。而且高于一千伏的电压称为高压，低于一千伏的电压称为低压。

（三）低压设备和低压配电系统

低压配电系统由配电线路和配电装置组合而成。低电压的配电方式有放射式、树干式、链式三种，低电压的电气设备在供热工程建设中有接触器与自动空气开关等。

二、电气工程技术的设计

（一）电气工程技术的概念

经过了多年的发展，电气工程自身已经非常完善，在电子产品刚刚出现时，人们把电气与电子产品相关的学科，统称为电气工程，现在已经进入到了信息化的时代，电子产品的加工工艺和材料都有了很大的进步，在这种背景下，对于电气工程的概念，也变得越来越广泛。通过实际的调查发现，影响电气工程发展的主要因素有信息技术和物理科学，其中信息技术主要就是指计算机技术和互联网技术等，而物理科学就是指集成电路等硬件设备，由此可以看出，电气工程可以分为硬件和软件两个方面，在实际的设计过程中，也应该分成两个部分来进行。目前电气工程及其自动化技术主要用于工业控制系统中，通过相应的设备和控制系统，能够让生产线自行运转，最大程度上减少人为的因素，通过实际的调查发现，现在很多企业都采用了自动化技术来进行生产，尤其是日韩和西方发达国家，自动化的水平已经非常高，而我国受到各方面因素的限制，目前工业自动化的水平较低

（二）电气工程及其自动化技术的设计

在实际的电气工程及其自动化技术的设计中，应该从硬件和软件两个方面来进行考虑，通常情况下，都是先进行硬件的设计，根据实际的工业控制需要，针对性的选择电子元器件，首先应该设置一个中央服务器，并采用先进的计算机作为系统的核心，然后选择的辅助设备，如传感器、控制器等，通过线路的连接，组建成一个完整的系统。在实际的设计时，除了要遵循理论上的可行外，还应该注意现实中的可行性。由于生产线是已经存在的，自动化控制系统的设计，必须在不改变生产型的基础上进行，对硬件设备的安装有很高的要求，如果设备的体积较大，就可能影响正常的加工，要想使设计的控制系统能够稳定的工作，设计人员必须进行实地的考察，然后结合实际的情况，对设备的型号进行确定。在硬件设计完成之后，还要进行软件系统的设计，目前市面上有很多通用的自动化控制系统软件，但是为了最大程度的提高自动化水平，企业通常都会选择一些软件公司，根据硬件安装和企业生产的情况等，进行针对性的软件设计。

三、电气系统控制问题

电气系统控制可以分为三个不同的子系统,分别是“进排风控制系统”、“供配电控制系统”和“给排水系统”。我们以此对这三个子系统进行分析,第一,该系统是由空调机组和新风机组工程组成,这个系统的主要功能是调节电气工程中的空气,进而改善电气工程建设的空气环境。第二,这个系统主要是对电气自动化的控制系统进行监控,只要在运行的过程中出现问题就会及时维修。第三,这个系统主要是为电气工程的基本生活提供便利,同时该系统还有防火的功能,该系统是实现防火灾和改善环境的双重效益。

四、电气系统供热方案效果分析

（一）电气工程自动化

实施过程中工作效率有待提高电气工程及其自动化实施过程中，效率的高低影响着整个工程的的完成效果。在当今飞速发展的社会里，工作效率甚至决定着一切。所以，电气工程及其自动化技术更要紧跟效率的步伐。目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜，不同的企业，电气工程及其自动化的技术水平也不一样’要想在这些企业中脱颖而出，效率的提高可见显得十分重要，那个企业在最短的时间里设计出更让人操作简便，更让人明白的设计，在离成功的大门前就会胜出一筹，哪个企业效率低下注定就是失败的。这个时候，企业的技术人员的技术水品就得到了检测。

（二）电网调度自动化

在发热系统建设中，须要借助于现代信息科技手段建立一个网络系统，实现对供热系统的全面控制。整个网络系统由调度中心的计算机网络，大屏幕显示器，打印设备，工作站和服务器等构成，与供热系统的专用局域网连接，再通过变电站，发电厂等终端实现对企业以及居民区的供电与供热。在供热系统中利用电气工程及其自动化技术，可以实现对自动供热的控制，可以增加对供电以及供热的调度灵活性，可以实现供热系统的自我调节，避免造成不必要的损失，还可以提前评估与预测整个供热系统的负荷情况，对整个供热系统的状态进行评价，利用电气工程及其自动化系统，可以借助信息技术对供电以及供热信息进行实时采集与分析，方便工作人员及时发现并解决问题。

五、电气工程在供暖方案中的应用实例效果分析

（一）电热膜供暖方式

电热膜供暖具有无系统自身热损失、控制灵活、舒适等优点，但是因为北方很多的电力来源是火力电厂，从根本上不符合能源梯级利用、提高能源效率及城市可持续发展战略方针，是不宜提倡的，更不应作为住房的新买点或所谓技术含量。仅从环境保护的角度看，电热直接采暖的方式也不可取。开发商应视建设项目的具体情况（或会同设计单位）具体分析，不应盲目采用。

（二）园林供暖

所需供暖的园林附近没有换热站,总供暖面积达到两万平方米。结合这一情况,工作人员采用燃气供暖,施工项目新增换热站和热电联产两项内容。从供暖的用户反馈上看,此次供暖体系的构建保障了园林的基本供暖需求。确保供暖体系建构的完善需要工作人员以现场情况为工作调整的出发点,在合理运用周边资源的情况下,尽可能的提高资源利用率。

结束语

在民用供暖的要求和需求量不断提高的今天,为加强城市供暖系统的发展，就必须加强对供暖系统整体运营的分析，本文通过对电气工程的分析，从而对供暖系统中的问题进行了探究，在此基础上，加强对城市电力工程的效果进行更好的保障，从源头上保证供暖的稳定性和安全性。

参考文献：

[1]孙晓科.对于电气工程在供热方案中的效果分析[J].科技创业家,2013,21.