發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的測試研究

胡海波　焦?jié)M德

（內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗 010300）

發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的測試研究

胡海波焦?jié)M德

（內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗 010300）

發(fā)電廠熱工控制主要是指對各種熱力表計(jì)（如壓力表、溫度表、流量表等）、變送器、自動(dòng)裝置的維護(hù)與檢修。熱工控制對發(fā)電廠的正常、安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)起著極為重要的作用。文章基于發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)展開分析，同時(shí)對熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行中容易發(fā)生的問題進(jìn)行闡述，并針對運(yùn)行問題提出相應(yīng)的測試方法，期望能為預(yù)測熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、異常情況提供幫助。

發(fā)電廠 熱工 自動(dòng)控制 測試方法

隨著自動(dòng)化技術(shù)的成熟與發(fā)展，發(fā)電廠熱工也從傳統(tǒng)的人工控制漸漸轉(zhuǎn)變化自動(dòng)控制。從實(shí)際應(yīng)用情況來看，雖然熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)對提高發(fā)電機(jī)組主輔設(shè)備的安全性與可靠性起到了重要作用，但同時(shí)該自動(dòng)控制系統(tǒng)也容易受到外界干擾而出現(xiàn)各種問題，影響系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行?；谶@一因素考慮，我們還應(yīng)該做好發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的測試工作，以便能準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)的運(yùn)行情況，早期規(guī)避問題的發(fā)生。

1　發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)概述

熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于火力發(fā)電廠中，火力發(fā)電廠大多采用工業(yè)鍋爐進(jìn)行燃煤發(fā)電，耗煤量占很大比例。而傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠應(yīng)用燃煤發(fā)電時(shí)，由于鍋爐效率低下，容易造成能源的浪費(fèi)，并對環(huán)境造成污染。再加上過去的發(fā)電廠主要采用人工結(jié)合常規(guī)儀表的方式進(jìn)行熱工監(jiān)控，此種控制方式很難獲得準(zhǔn)確運(yùn)行參數(shù)，無法達(dá)到滿意的控制結(jié)果。近年來，隨著計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，將這些先進(jìn)技術(shù)與發(fā)電廠熱工控制理念相結(jié)合，形成自動(dòng)控制系統(tǒng)并應(yīng)用于發(fā)電廠熱工控制工作中。通過對各種熱工過程的參數(shù)（如溫度、流量、壓力、料位/液位等）控制，使其處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而大大改善鍋爐的監(jiān)控品質(zhì)、提高平均熱效率、節(jié)省能源、減少污染，最終促進(jìn)發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行［1］。

2　發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行問題

發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的充分應(yīng)用，對促進(jìn)鍋爐燃燒的優(yōu)良性與燃燒的經(jīng)濟(jì)性起到了非常積極作用。隨著DCS系統(tǒng)的成熟，發(fā)電廠熱工自動(dòng)化的控制程度也在不斷提高。但即便如此，熱工保護(hù)裝置拒動(dòng)、誤動(dòng)問題還是時(shí)有發(fā)生，可見熱工自動(dòng)系統(tǒng)仍存在不足之處。如下就對發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的常見問題與故障進(jìn)行分析:

（1）DCS系統(tǒng)軟硬件問題。發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)多采用DCS系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中加入DEH、CCS、BMS等重要過程控制點(diǎn)來促進(jìn)機(jī)組運(yùn)行的安全性，但若是在運(yùn)行中軟硬件發(fā)生問題，也會(huì)影響其安全可靠性。例如發(fā)生流量斷點(diǎn)現(xiàn)象，將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)與輸出輸入回路發(fā)生阻塞，進(jìn)而做出錯(cuò)誤動(dòng)作。（2）設(shè)計(jì)安裝缺陷問題。熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)涉及技術(shù)復(fù)雜，涉及設(shè)備較多，若在設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試過程中出現(xiàn)處理不當(dāng)?shù)膯栴}，便會(huì)造成系統(tǒng)誤動(dòng)、拒動(dòng)。（3）熱工控制元件問題。熱工控制元件問題主要體現(xiàn)在電磁閥、溫度、壓力、流量、液位等方面，多是因?yàn)樵匣?、質(zhì)量不合格等因素引起的問題，最終導(dǎo)致系統(tǒng)在錯(cuò)誤信號下發(fā)出錯(cuò)誤指令。（4）電纜回路問題。在電纜的布設(shè)方面不合理、不規(guī)范，出現(xiàn)電纜老化、絕緣層被破壞、接線口進(jìn)水等諸如此類問題，都會(huì)造成線路斷路、虛接，從而發(fā)生熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行異常現(xiàn)象［2］。

3　發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的測試方法

針對發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的幾類問題與原因分析，文章提出相應(yīng)的測試對策，以期能通過對自動(dòng)控制系統(tǒng)有效的測試，早期發(fā)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行問題并及時(shí)處理。

3.1遵循標(biāo)準(zhǔn)原則展開測試

基于發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)分析，我們在測試時(shí)，應(yīng)該遵循如下幾點(diǎn)原則，以保證測試工作開展的合理性:（1）主要測試內(nèi)容。測試熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行壽命，后期還能使用多少年；同時(shí)測試其在5年、10年等多少年后，是否還可以正常、穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)各功能是否還能處于正常狀態(tài)，是否會(huì)引起誤報(bào)警、誤動(dòng)作等問題；測試系統(tǒng)以否對非法與無效日期進(jìn)行準(zhǔn)確的認(rèn)別，系統(tǒng)所有日期的顯示是否精準(zhǔn)、正確。（2）測試標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際測試中，應(yīng)該優(yōu)先采用離線測試法，以保證測試的準(zhǔn)確性與可靠性；測試時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格遵照作業(yè)指導(dǎo)書的相關(guān)操作要求，遵循標(biāo)準(zhǔn)的測試順序。（3）測試安全準(zhǔn)備。保證測試時(shí)操作人員的安全性，測試前應(yīng)該先開會(huì)審核測試作業(yè)指導(dǎo)書或測試規(guī)程，采用有效措施做好被測系統(tǒng)現(xiàn)場的安全保護(hù)，同時(shí)在測試現(xiàn)場配備應(yīng)急人員，以就會(huì)意外事故。

3.2測試技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）測試時(shí)，根據(jù)控制器或PLC對系統(tǒng)的影響程度，決定是進(jìn)行離線測試還是在線測試，通常是采用離線測試法。針對一些沒有日期與時(shí)間設(shè)置功能的PLC和控制器，無法進(jìn)行直接測試時(shí)，便應(yīng)該對系統(tǒng)設(shè)備的源代碼與控制器的硬件電路進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的測試方法。（2）對系統(tǒng)進(jìn)行測試時(shí)，主要包括上位機(jī)測試、下位機(jī)測試與上下位機(jī)同時(shí)測試，通過測試，了解系統(tǒng)運(yùn)行及各功能是否正常。注意對系統(tǒng)進(jìn)行測試時(shí)，必須確保機(jī)組已經(jīng)停止運(yùn)行，以保證測試人員的人身安全。（3）進(jìn)行測試時(shí)，需保證所測試自動(dòng)控制系統(tǒng)資料與臺賬的完整性、準(zhǔn)確性，對系統(tǒng)所有設(shè)定參數(shù)與功能進(jìn)行檢驗(yàn)并記錄，同時(shí)做好被測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與軟件備份工作。測試前需排除異常現(xiàn)象與記錄異?，F(xiàn)象。前期工作全面落實(shí)后，再輸入測試數(shù)據(jù)展開對熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的測試，同時(shí)記錄所有的測試情況與測試數(shù)據(jù)。（4）在所有測試完成之后，應(yīng)該將各系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整正確，恢復(fù)系統(tǒng)正常連接，同時(shí)刪除所有的測試文件。然后開啟系統(tǒng)，觀察系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，并準(zhǔn)備支持任何測試后的生產(chǎn)啟動(dòng)，將詳細(xì)的測試結(jié)果整理存檔，以便于下次測試時(shí)參考使用［3］。

4　結(jié)語

綜上所述，利用先進(jìn)、合理、有效的技術(shù)加強(qiáng)對發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的測試，可以及時(shí)了解熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，掌握異常情況，并為處理解決這些異常提供科學(xué)依據(jù)，在發(fā)電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

［1］陳忠平.熱工自動(dòng)控制在火電廠節(jié)能減排中的作用分析［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014（5）：57-58.

［2］張海德，吳貴祥.分散控制系統(tǒng)在熱電廠自動(dòng)控制上的應(yīng)用［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（19）：127.

［3］杜磊磊.火電廠熱工自動(dòng)控制可靠性分析［J］.科技促進(jìn)發(fā)展，2011（4）：217-218.

胡海波（1986—），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，本科，助理工程師，現(xiàn)就職于內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司。焦?jié)M德（1980—），男，內(nèi)蒙古滿洲里人，本科，助理工程師，現(xiàn)就職于內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司。