火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)可靠性的分析

樸東云

【摘 要】近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，使得我國對能源的需求量日益增加，然而，電力又是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展所不可缺少的能源之一，勢必會面臨巨大的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇。受此情況的影響，國家對電力的發(fā)展也提出了更高的要求，與此同時，我國的發(fā)電設(shè)備正向智能化、自動化的方向快速發(fā)展，所以，關(guān)于電力操作系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及可靠性都有了一個更新的認(rèn)識。可以說，火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)做到絕對安全是完全不可能的，由此看來切實(shí)提高熱控系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性是當(dāng)前所要解決的首要問題。本文主要對當(dāng)前我國火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)中存在的諸多問題進(jìn)行探討和分析，并且提出了一些切實(shí)提高火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)可靠性的有效對策。

【關(guān)鍵詞】火電廠;熱控保護(hù);可靠性分析;對策

熱工自動化系統(tǒng)已成為了火電廠的重要樞紐部分，電廠的大部分設(shè)備都都是由它控制著。汽包水位、過熱蒸汽溫度、鍋爐燃料量、機(jī)爐協(xié)調(diào)控制、再熱蒸汽溫度等使其主要組成部分，其次一些比較先進(jìn)的系統(tǒng)還包括了引風(fēng)控制、送風(fēng)控制等調(diào)節(jié)系統(tǒng)。熱工自動化系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜，其可靠性不僅需要熱工人員有牢固的專業(yè)知識，對系統(tǒng)的工作原理熟悉清楚，可以正確的操作。特別是在主要設(shè)備或者輔助設(shè)備出現(xiàn)較為嚴(yán)重的故障時，正常手工技術(shù)人員必須及時對熱工保護(hù)系統(tǒng)采取有效措施，只有這樣，才能夠有效避免故障的繼續(xù)擴(kuò)大，減少設(shè)備以及對人員的傷害。所以確保火電廠能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行必須熱工保護(hù)系統(tǒng)有較高的安全性及可靠性。換而言之，熱工保護(hù)系統(tǒng)的可靠性是設(shè)備安全運(yùn)行的首要條件。

1 熱工自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

熱工自動化系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：分散控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及其他輔助的系統(tǒng)。

1.1 分散控制系統(tǒng)（DCS）

這是熱工自動化系統(tǒng)的核心，幾乎每一個機(jī)組都有獨(dú)立的分散控制系統(tǒng)。利用網(wǎng)橋與電廠的公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而達(dá)到兩臺機(jī)組之間的數(shù)據(jù)連通。基于安全性的考慮，需要在電廠公用網(wǎng)絡(luò)如空壓機(jī)房、燃油泵房等地方的某一個節(jié)點(diǎn)處安排一個操作人員，來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控。機(jī)組操作臺上應(yīng)該要設(shè)置DCH以及DCS操作員站以及停機(jī)和安全停爐的操作按鈕，避免控制中心發(fā)生死機(jī)等情況。如果沒有條件進(jìn)行設(shè)置可以用后備控制手段來替代，總之要保證當(dāng)分散控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，可以及時安全停機(jī)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)其任務(wù)是要負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)。

1.3 監(jiān)控系統(tǒng)

主要包括兩部分：一是設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)中的實(shí)時監(jiān)控，二是廠區(qū)的管理信息的監(jiān)控。目的是通過監(jiān)控來配合分散控制系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)信息的相互有效傳送。

1.4 輔助系統(tǒng)

主要由交換機(jī)、可編程控制器、人機(jī)交互接口三部分組成，在系統(tǒng)中的各個部分都有目的是為了實(shí)現(xiàn)各部分，無人監(jiān)控管理運(yùn)行模式。

2 當(dāng)前我國火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)存在諸多問題

為了使火電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全地運(yùn)行下去，良好的控制和管理是前提條件。同樣定期對熱控保護(hù)系統(tǒng)的檢修與維護(hù)管理也是不可缺少的。通過大量實(shí)踐證明只有對熱控保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施全面的維護(hù)和管理，加強(qiáng)對熱控保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境監(jiān)督，才可以使熱控系統(tǒng)長期、穩(wěn)定運(yùn)行下去。對當(dāng)前火電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)，存在的諸多問題進(jìn)行了總結(jié)：

2.1 可靠性管理重視程度不足

目前，由于火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)控功能逐漸增多，并且監(jiān)控范圍不斷增大，從而增加了故障出現(xiàn)的概率。如果在熱控保護(hù)系統(tǒng)安裝、調(diào)試、運(yùn)行等某個階段出現(xiàn)問題，那么可能會使熱控保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動作，情況嚴(yán)重的可能會出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，從而對機(jī)組的正常、可靠的運(yùn)行產(chǎn)生了一定的影響。所以系統(tǒng)的可靠性是運(yùn)行、維護(hù)、管理的重中之重。而通常人們沒有對可靠性引起足夠的重視。

2.2 管理水平、模式滯后

在管理方式上沿用老的模式，不針對設(shè)備系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行研究而簡單依據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷。熱控保護(hù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、延時時間的設(shè)定、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試等方面還存在諸多的問題，對這些問題研究解決不充分。

2.3 對新技術(shù)應(yīng)用不足

3 提高熱控保護(hù)系統(tǒng)可靠性的建議

3.1 建立科學(xué)的評價(jià)體系及專業(yè)人員培訓(xùn)

電廠要建立規(guī)范化、系統(tǒng)化、可操作性強(qiáng)的《熱工自動化系統(tǒng)與設(shè)備質(zhì)量評估準(zhǔn)則》，在熱工自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、基建、運(yùn)行維護(hù)、檢修等各個階段開展有效的評估工作。定期對系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢測和評估，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時改進(jìn)。雖然目前大部分都開展設(shè)備安全評估與監(jiān)督工作，但是評估的力度不夠，達(dá)不到有效監(jiān)控的目的。很多電廠的評估準(zhǔn)則不夠細(xì)化，可操作性不強(qiáng);評估人員專業(yè)水準(zhǔn)不夠，對規(guī)程不了解，導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果差異大;而有的在設(shè)計(jì)和施工階段沒有進(jìn)行評估工作。

由于火力發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，所以對從業(yè)員工要求具有更高的專業(yè)素質(zhì)。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)人為因素造成的熱工保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率超過50%。企業(yè)職工必須要加大對相關(guān)業(yè)務(wù)知識的學(xué)習(xí)，主要是學(xué)習(xí)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及理論知識，切實(shí)提高理論知識的應(yīng)用能力。針對系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，組織進(jìn)行事故演練加快工作人員處理事故的速度，從而將熱工保護(hù)系統(tǒng)的可靠性提升到新的臺階。

3.2 應(yīng)用APS技術(shù)

APS技術(shù)，既電廠機(jī)組的順序控制，在運(yùn)行時，只需要把機(jī)組中啟動按鈕中的控制按鈕按下，機(jī)組就會按照原先設(shè)定好的順序進(jìn)行運(yùn)作。其主要特點(diǎn)是參與人員很少或者根本不需要人工參與，就可以自動地完成復(fù)雜的操作工作。APS的應(yīng)用可以降低人員的工作強(qiáng)度，減少人為操作的不穩(wěn)定因素，增加可靠性。其次，APS實(shí)現(xiàn)了電廠整個機(jī)組的自動化操作，可以有效地提高生產(chǎn)效率從而讓企業(yè)在行業(yè)中的核心競爭力提高。因此，APS技術(shù)的應(yīng)用將會是以后電廠機(jī)組控制的一個重要發(fā)展方向，相關(guān)的研究人員應(yīng)在這方面著重研究設(shè)計(jì)和改進(jìn)，讓APS在實(shí)際中更好的運(yùn)用。

3.3 實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組智能控制

系統(tǒng)控制智能化是自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。單元機(jī)組控制主要應(yīng)用在DCS中，可以讓機(jī)組的控制能力得到很大的提高。但就目前形勢來看，我國電廠使用的單元機(jī)組控制是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到智能化程度的。隨著近幾年來計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷提高，出現(xiàn)了一些微控制器，各種各樣的智能化控制系統(tǒng)相繼進(jìn)入市場，電廠應(yīng)該積極引進(jìn)這些先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組控制智能化，如使用智能化的儀表、儀器、軟件等，以進(jìn)一步提高熱工自動化的可靠性。

3.4 應(yīng)用無線測量

技術(shù)無線測量技術(shù)可以節(jié)約大量的安裝成本，還可以改進(jìn)自動化系統(tǒng)水平。例如供油、供熱、煤量監(jiān)視、污水區(qū)測量、酸堿檢測量等，均可采用無線測量技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，降低測量風(fēng)險(xiǎn)，讓測量工作安全進(jìn)行。

4 結(jié)語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，熱工自動化系統(tǒng)是電廠發(fā)展的主流方向。電廠要提高組工自動化系統(tǒng)的可靠性，除了要采用APS、單元機(jī)組智能化控制等先進(jìn)技術(shù)之外，還要對系統(tǒng)進(jìn)行有效的評估工作，及時改進(jìn)和更新系統(tǒng)，從而全面地提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。這樣才能讓電廠的工作有序進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率，提升核心競爭力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]石同禮.談熱工自動化系統(tǒng)可靠性的提高[J].黑龍江科技信息，2011.

[2]徐光寶.淺談提高熱工保護(hù)信號的可靠性[J].華北電力技術(shù)，2008.

[3]朱北恒，尹峰，孫耘.火電廠開關(guān)量控制系統(tǒng)的邏輯優(yōu)化[J].中國電力，2007.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]