淺談如何提高電廠熱工自動(dòng)化水平

崔躍峰

(河南第二火電建設(shè)公司調(diào)試所,河南鄭州 450000)

淺談如何提高電廠熱工自動(dòng)化水平

崔躍峰

(河南第二火電建設(shè)公司調(diào)試所,河南鄭州 450000)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)于電力的需求也逐漸的旺盛,帶動(dòng)了整個(gè)火力發(fā)電事業(yè)的有效發(fā)展。同時(shí),電力事業(yè)的不但發(fā)展受到了電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的影響。電廠熱工自動(dòng)化水平隨著科技水平的不斷提高并得到了較大的發(fā)展。本文就對(duì)我國電廠熱工自動(dòng)化水平的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并從電廠熱工自動(dòng)化的發(fā)展方向加以探討,對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)不斷加強(qiáng),對(duì)電廠熱工自動(dòng)化中的保護(hù)措施等方面加以完善,并探討了電廠熱工自動(dòng)化水平提高方法。

火力發(fā)電廠 熱工自動(dòng)化 人性化設(shè)計(jì)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電廠熱工自動(dòng)化水平也得到一定的提高，人們對(duì)電力的需求也逐漸的旺盛，并帶動(dòng)了整個(gè)電廠事業(yè)，熱工自動(dòng)化水平也逐漸的發(fā)展。同時(shí)，電力事業(yè)的發(fā)展也會(huì)直接影響電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)。從電廠的自動(dòng)裝置來看，組裝儀表由傳統(tǒng)的非數(shù)字化的發(fā)展到目前數(shù)字化儀表的應(yīng)用，自動(dòng)控制設(shè)備也得到了一定的革新，部分機(jī)組使用了衛(wèi)星的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行開環(huán)的監(jiān)控，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及處理，有效的提高人機(jī)交互的界面，也使機(jī)組的監(jiān)控水平加以提高；對(duì)部分的熱工保護(hù)進(jìn)行研制，在電廠的工作也取得了較大的進(jìn)展。大型的火力發(fā)電機(jī)組的主要特點(diǎn)是對(duì)控制系統(tǒng)加以協(xié)調(diào)，不論是國產(chǎn)的機(jī)組還是進(jìn)口的機(jī)組都要使用協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；此外，微機(jī)分散控制系統(tǒng)的引進(jìn)和消化工作也在進(jìn)行。這樣可以使我國的電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)達(dá)到了新的高度。

為了可以保證大機(jī)組可以安全經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行，對(duì)自動(dòng)化的要求也逐漸增高。對(duì)大型機(jī)組使用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)機(jī)組的狀況進(jìn)行明確，全面迅速的進(jìn)行檢測(cè)分析，對(duì)自動(dòng)化操作進(jìn)行相應(yīng)的控制，才可以在控制機(jī)組中進(jìn)行安全的工作。

1 自動(dòng)化技術(shù)在電廠中的發(fā)展

1.1 過程控制儀表

隨著電廠熱工自動(dòng)化的推廣使用，已經(jīng)很少應(yīng)用常規(guī)的過程控制儀表，轉(zhuǎn)而使用自動(dòng)化水平較高的過程控制儀表。過程控制儀表在將來的發(fā)展方向是FB支持下應(yīng)用各種智能執(zhí)行器和智能變送器。隨著我國對(duì)電廠環(huán)境保護(hù)的要求逐漸提高，用于電廠排放物進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析儀表逐漸增多，分析儀表的維護(hù)及使用難度較大，價(jià)格相對(duì)較高，在市面上也很難找到此類分析儀表的資料，這樣會(huì)使分析儀表在實(shí)際生產(chǎn)工作中難以發(fā)揮出相應(yīng)的作用，這樣不只是會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成一定的影響，同時(shí)也會(huì)造成大量的國有資產(chǎn)投資浪費(fèi)。國外電廠比較重要的分析儀表的維護(hù)及使用，分析儀表已經(jīng)成為了國外電廠中較為重要的部分。

1.2 運(yùn)行支援系統(tǒng)

由于機(jī)組的容量加大，要監(jiān)視及操作的項(xiàng)目也相對(duì)增多，所以給運(yùn)行人員造成一定的壓力。為了解決此類的問題，出現(xiàn)不同類型的控制系統(tǒng)。例如，汽輪機(jī)自啟?？刂葡到y(tǒng)ATC系統(tǒng)一方面可以緩解運(yùn)行人員手動(dòng)進(jìn)行大量復(fù)雜操作的壓力，另一方面由于系統(tǒng)大量使用計(jì)算機(jī)和數(shù)字化的自動(dòng)裝置。所以，判斷這些裝置是否正確工作成為運(yùn)行人員的重要工作，同時(shí)機(jī)組本身的安全相對(duì)重要，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)及判斷對(duì)被控對(duì)象本身的故障使機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施。

1.3 自律分布式的系統(tǒng)

發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)將是自律控制系統(tǒng)，自律控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的可控協(xié)調(diào)系統(tǒng)。自律的可控性指系統(tǒng)中的任何一個(gè)部件系統(tǒng)出了問題，可以使自我保護(hù)基礎(chǔ)上控制自身系統(tǒng)有效的實(shí)現(xiàn)。自律可協(xié)調(diào)性指整個(gè)系統(tǒng)中任意的系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，電廠的系統(tǒng)可以自動(dòng)的協(xié)調(diào)自身的工作狀態(tài)，并可以在運(yùn)行中相互協(xié)調(diào)。目前使用的DCS和自律性的DCS有一定的差別?，F(xiàn)有的DCS分為兩種不同的類型，一種為層次分布型的系統(tǒng)，還有一種是水平分布型的系統(tǒng)。層次分布性系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就是整個(gè)系統(tǒng)無法進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是會(huì)對(duì)局部的范圍進(jìn)行控制，也具有一定的自律性控制，自律控制性缺乏一定的系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。水平分布型系統(tǒng)的分子系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，只剩下子系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)的工作，子系統(tǒng)如果出現(xiàn)問題對(duì)其他系統(tǒng)的正常使用不會(huì)造成影響，但是也會(huì)出現(xiàn)一定的缺陷，系統(tǒng)之間也無法相互的進(jìn)行信息的交換，沒有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的相互控制，所以具備一定的協(xié)調(diào)性，但控制性就會(huì)有一定的缺乏。在傳統(tǒng)的集中式系統(tǒng)中，僅有唯一的控制器，所以沒有自律的可控性，也沒有自律的可協(xié)調(diào)性。

1.4 APS技術(shù)的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)的時(shí)間和各個(gè)子控制系統(tǒng)的工作狀況，啟動(dòng)的智能化或是暫停相關(guān)的設(shè)備，各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)及控制，在較少數(shù)人的參與之下，能夠自動(dòng)化的完成機(jī)組的整個(gè)啟、停工作。ASP系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電廠的自動(dòng)化工作，主要的特點(diǎn)是使電廠工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度及操作中各種不穩(wěn)定因子進(jìn)行減少。ASP作為電廠提高生產(chǎn)效率及電廠機(jī)組的整體自動(dòng)化水平，可以使電廠在電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力方面的方法加以增強(qiáng)，ASP會(huì)成為機(jī)組控制在以后發(fā)展的較為重要的方向，指導(dǎo)控制電子廠商和電廠技術(shù)人員較多的進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)和改進(jìn)功能，并加以實(shí)施。無限測(cè)量技術(shù)可以監(jiān)測(cè)和控制運(yùn)行過程中發(fā)生較多的情況，獲得比較關(guān)鍵的工藝信息，整合進(jìn)入DCS。除了可以節(jié)省大量的安裝成本外，還可以推動(dòng)基本過程及自動(dòng)化技術(shù)的改善，如供熱及供油等，可以通過無線測(cè)量技術(shù)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控。

2 對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)進(jìn)行加強(qiáng)

在對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要表現(xiàn)出與技術(shù)進(jìn)步和時(shí)代精神的與時(shí)俱進(jìn)，并對(duì)電廠的功能需求加以滿足，符合電廠的企業(yè)文化特征。在進(jìn)行電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要基于人性化設(shè)計(jì)的角度來進(jìn)行考慮，對(duì)人的聽覺及視覺等審美情趣進(jìn)行充分的考慮。人機(jī)工程學(xué)要采用較多學(xué)科來提供人體機(jī)能特征的參數(shù)，研究人體特征和結(jié)構(gòu)，為電廠熱工自動(dòng)化的設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的人性化的要求。環(huán)境因素對(duì)光照及其他物理因素使用人性化設(shè)計(jì)的理念來加以分析，然人具有一定的舒適感及安全感。人們對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)具有一定的可靠性，可靠性較高的電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)，主要是體現(xiàn)了對(duì)人性的關(guān)懷，增加人們的安全，對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的使用壽命及可用率進(jìn)行充分的考慮。

3 對(duì)電廠熱工自動(dòng)化中的保護(hù)措施不斷的完善

在電廠熱工自動(dòng)化設(shè)備準(zhǔn)備完成后，要對(duì)運(yùn)行的情況做好全面的調(diào)試工作，特別是要跟蹤重要的硬件設(shè)備，保障系統(tǒng)的可靠性，由于硬件設(shè)備的運(yùn)行情況與電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性息息相關(guān)，所以，只有在設(shè)備中通過檢驗(yàn)確認(rèn)合格后才可以正式的進(jìn)行運(yùn)行。在構(gòu)建及設(shè)計(jì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的過程中，盡量的選用較為成熟的原件及技術(shù)的完成，由于電廠熱控系統(tǒng)逐漸復(fù)雜，自然對(duì)熱控原件可靠性的要求較高，為了可以最大程度的提高電廠熱工自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)的安全性及系統(tǒng)的可靠性，要選用反饋較好的原件及成熟的技術(shù)。在電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要使用正確的設(shè)計(jì)思路，只有這樣才可以對(duì)電廠未來的發(fā)展進(jìn)行充分的考慮，特別是控制好保護(hù)執(zhí)行設(shè)備的動(dòng)作電源。

由于電廠熱控系統(tǒng)的軟件性能及質(zhì)量，控制邏輯的完善性及合理性，保護(hù)信號(hào)的取信方式及配置，保護(hù)連鎖信號(hào)的定制及延遲時(shí)間設(shè)置，所以，會(huì)使熱控系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)引起機(jī)組跳閘事件不斷發(fā)生。電力生產(chǎn)單位在面臨市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)及安全考核風(fēng)險(xiǎn)的雙重壓力下，要堅(jiān)持安全生產(chǎn)的電力生產(chǎn)方針，企業(yè)最大的利益就是從電廠熱工自動(dòng)化的可依靠性進(jìn)行著手，加大投資極為深入的開展技術(shù)的研究，及時(shí)的解決電廠熱工自動(dòng)化所出現(xiàn)的問題。

4 結(jié)語

綜上所述，使電廠的熱工自動(dòng)化的可靠性研究工作加以提高，包括了控制軟硬件的合理配置，采集信號(hào)的可靠性、干擾信號(hào)的抑制，控制邏輯的優(yōu)化、控制系統(tǒng)故障應(yīng)急預(yù)案的完善等。隨著機(jī)組控制可靠性要求不斷的增高，較為重要的子系統(tǒng)的硬件配置中，會(huì)使用安全性的控制器或是與安全型的PLC系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，保護(hù)采集信號(hào)會(huì)使用三選二或四取二的判斷邏輯。因此，對(duì)電廠熱工自動(dòng)化水平不斷的提高可以有效的實(shí)現(xiàn)電廠的可持續(xù)性發(fā)展，值得對(duì)此進(jìn)行探討。同時(shí)，在不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，要結(jié)合我國實(shí)際的情況對(duì)此進(jìn)行協(xié)調(diào)。

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