火電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)改造分析研究

劉穎超，張聰一

山東省環(huán)能設(shè)計(jì)院有限公司，山東濟(jì)南 250100

0 引言

我們國(guó)家的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)處于不斷的深入過程當(dāng)中，電力行業(yè)體制改革、技術(shù)更新的腳步也從未停止，在科技快速更新的時(shí)代背景中，電力生產(chǎn)企業(yè)的熱工自動(dòng)化系統(tǒng)也處于不斷的升級(jí)改造當(dāng)中。因?yàn)槿绻麤]有最前沿的技術(shù)做保障，電力生產(chǎn)的安全性就不能得到保障，進(jìn)而將威脅到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行與發(fā)展。所謂的熱工自動(dòng)化，對(duì)于電力生產(chǎn)企業(yè)而言，就是通過數(shù)字自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電力生產(chǎn)所涉及到的數(shù)據(jù)信息以及設(shè)備運(yùn)行，還有事故報(bào)警等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無人控制的過程。該系統(tǒng)的構(gòu)建與運(yùn)用可以有效提高電力生產(chǎn)的安全性，同時(shí)還可以節(jié)約大量的人力投入，提高電力生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。

1 目前發(fā)電企業(yè)中熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

1.1 將分散控制系統(tǒng)歸入了電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中

從電力生產(chǎn)企業(yè)開始應(yīng)用分散控制系統(tǒng)之后，對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)以及安全鍋爐的控制效率得到了切實(shí)的提高，但是單元發(fā)電系統(tǒng)的控制方式卻沒有改變，采取的依然是傳統(tǒng)上諸多模擬儀表以及各類開關(guān)按鈕同裝于一個(gè)部的控制盤平臺(tái)之上，導(dǎo)致控制中心和負(fù)責(zé)汽輪發(fā)電機(jī)與鍋爐控制的分散控制系統(tǒng)工運(yùn)行時(shí)極為不協(xié)調(diào)，給電力生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化改造形成了嚴(yán)重影響。把分散控制系統(tǒng)歸入電氣設(shè)備控制的控制范圍，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)部用電系統(tǒng)的有效控制。國(guó)際上的電力生產(chǎn)企業(yè)在將分散控制系統(tǒng)歸入電氣控制范圍的實(shí)踐業(yè)已取得一定成效，而且國(guó)內(nèi)此類成功經(jīng)驗(yàn)也已經(jīng)出現(xiàn)過。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)以及人工智能技術(shù)運(yùn)用的增多

在當(dāng)前的電力生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中，分散控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使得某個(gè)系統(tǒng)點(diǎn)的故障幾乎不會(huì)影響到系統(tǒng)整體的運(yùn)行，而且隨著各種應(yīng)用軟件的不斷完善以及系統(tǒng)硬件的不斷升級(jí)，分散控制系統(tǒng)的安全性與可靠性業(yè)已大大提高?？墒遣豢珊鲆暤氖牵稚⒖刂葡到y(tǒng)無法成功實(shí)現(xiàn)

上位機(jī)系統(tǒng)對(duì)于電力運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備儀表的信息統(tǒng)計(jì)、綜合與記錄，導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)行控制的時(shí)候，范圍受到限制，而且上位機(jī)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)其完整的功能性，因此以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)系統(tǒng)與工作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效通信為目的，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大。

與此同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人工智能控制技術(shù)逐漸進(jìn)入了人們的視野。它是一種全新的控制手段，可以在很大程度上解決了無精確數(shù)學(xué)模型對(duì)象、大時(shí)滯的控制問題。

2 實(shí)施熱工自動(dòng)化改造的相關(guān)策略

普通的熱工自動(dòng)化系統(tǒng)都會(huì)包括自檢、控制、報(bào)警以及自我保護(hù)四個(gè)分系統(tǒng)。在進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)發(fā)行的過程中相關(guān)工作人員一定要以系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性為最高目標(biāo)，需注意以下點(diǎn)。

2.1 明確熱工自動(dòng)化改造工作的目的

之所以要對(duì)原有電力生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化改造，是為了提高電力生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性以及運(yùn)營(yíng)效率。不僅僅是設(shè)備的升級(jí)，更要實(shí)現(xiàn)煤炭利用率的提高，控制能源消耗量，精減工作人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)電量的自動(dòng)控制。在進(jìn)行原有發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)的改造時(shí)，應(yīng)當(dāng)著眼于全局的技術(shù)配合與更新，因?yàn)樽钔晟频臒峁は到y(tǒng)一定包括可控性強(qiáng)的機(jī)組高務(wù)以及安全高的自動(dòng)化系統(tǒng)，所以改造時(shí)必須注意工作的全面性。

2.2 改造實(shí)踐中要做到重點(diǎn)突出，長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃

進(jìn)行熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造的基礎(chǔ)是元件等設(shè)備的選用，對(duì)于已不能滿足使用要求的工作元件以及執(zhí)行系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)予以重視并做到及時(shí)更換性能穩(wěn)定的傳感器、開關(guān)儀表、變送器等元器件，防止影響分散控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，在進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)化改造規(guī)劃時(shí)，一定要做到長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)，盡量減少重復(fù)改造的可能性。不管是設(shè)備型號(hào)選擇方面，還是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)方面，都應(yīng)在長(zhǎng)遠(yuǎn)考量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。如果當(dāng)前技術(shù)水平不足或者企業(yè)發(fā)行經(jīng)費(fèi)有限而導(dǎo)致部分系統(tǒng)功能無法實(shí)現(xiàn)的情況下，可以采取分期改造的方案，前提是在進(jìn)行分散控制系統(tǒng)的設(shè)備選擇時(shí)須保留足夠的可擴(kuò)展空間，充分考慮系統(tǒng)本身的開放性，方便與其它控制系統(tǒng)的連接。

2.3 重視設(shè)備質(zhì)量控制和改造結(jié)束機(jī)組的調(diào)試

熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的改造工作牽涉專業(yè)多、單位廣，具有明顯的復(fù)雜性，相關(guān)工作人員在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要做到慎重選擇設(shè)備供應(yīng)商。因?yàn)樵O(shè)備質(zhì)量是熱工自動(dòng)化改造成功實(shí)現(xiàn)的重要因素。采選系統(tǒng)配件時(shí)，必須在保證質(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上，以公開招標(biāo)的招商方式進(jìn)行供應(yīng)商挑選，所選設(shè)備供應(yīng)企業(yè)要有合法的資格證明、完備的設(shè)備質(zhì)量保證機(jī)制、成熟的設(shè)計(jì)水平以及供貨實(shí)力以及較為穩(wěn)定的生產(chǎn)售后團(tuán)隊(duì)。在工作人員對(duì)于所需控制元件的制造商及其生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量情況了解不足的情況下，可以考慮與專業(yè)的咨詢機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，通過有針對(duì)性的調(diào)查，優(yōu)先選擇性能最優(yōu)的產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，如果可能的話最好考慮國(guó)內(nèi)廠家，在控制造價(jià)的同時(shí)，還方便設(shè)備的供應(yīng)以及售后維護(hù)工作的進(jìn)行。

在熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造工作完成之后，需要對(duì)新改造成的機(jī)組進(jìn)行一段時(shí)間的試驗(yàn)，其調(diào)試時(shí)間最好在半年左右，以求保證改造工作的實(shí)際效果。

3 結(jié)論

電力生產(chǎn)企業(yè)的熱工自動(dòng)化工程是在電力生產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展不逐步積累開展的，隨著自動(dòng)化技術(shù)以及設(shè)備創(chuàng)新的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)的相關(guān)技術(shù)也達(dá)到了一定的高度，為國(guó)家的電力生產(chǎn)事業(yè)提供了有效保障，當(dāng)前電力生產(chǎn)行業(yè)中進(jìn)一步推行的技術(shù)改革使得熱工自動(dòng)化系統(tǒng)很到了極大優(yōu)化。熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行范圍、結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)總線、以及管理平臺(tái)和實(shí)時(shí)監(jiān)控體系都為自動(dòng)化技術(shù)改造拓展了更大的新的空間，我們有理由相信，在新時(shí)期內(nèi)，電力生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)將越來越完善，國(guó)內(nèi)電力事業(yè)的安全性、穩(wěn)定性將進(jìn)一步提高。

[1]侯子良，侯云浩.火電廠熱工自動(dòng)化安全技術(shù)配置若干指導(dǎo)思想[J].中國(guó)電力，2007，40(5)：55-58.

[2]方紅娟.淺析火電廠熱工自動(dòng)化及事故防范[J].民營(yíng)科技，2012(2)：22.

[3]張擎.淺論火電廠熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].科技傳播，2010(15)：58.

[4]張權(quán)，甄穎.綜述電廠熱工自動(dòng)化的保護(hù)意識(shí)[J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察，2011(2)：52.