熱工自動(dòng)控制在火電廠中的可靠性分析

李準(zhǔn)

摘要：火力發(fā)電廠作為當(dāng)前我國(guó)電能生產(chǎn)的最主要形式，隨著社會(huì)發(fā)展過(guò)程中對(duì)電能需求量的不斷增加，為了有效的保證供電的可靠性和穩(wěn)定性，自動(dòng)控制系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中得以廣泛的應(yīng)用，這對(duì)變電運(yùn)行的可靠性起到了十分積極的作用。文章重點(diǎn)就熱工自動(dòng)控制在火電廠中的可靠性進(jìn)行研究分析，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：熱工自動(dòng)控制；火電廠；可靠性；分析

引言

熱控保護(hù)系統(tǒng)對(duì)提高機(jī)組設(shè)備的安全和可靠性也具有深遠(yuǎn)影響，它最基本的任務(wù)就是在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)相關(guān)參數(shù)超過(guò)預(yù)期規(guī)定值時(shí)能夠及時(shí)幫助機(jī)組設(shè)備停止操作和運(yùn)行，為設(shè)備安全提供根本保障。但在火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中還存在著一些不利于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的問(wèn)題，影響了供電的可靠性，所以需要加快對(duì)火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

1熱工自動(dòng)控制概述

1.1熱工自動(dòng)化概念

火電廠熱工自動(dòng)化主要是為了保證在電力生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用自動(dòng)化裝置或儀表對(duì)熱力生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程安全高效目的。在熱力過(guò)程中可以完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理，不需要人工進(jìn)行參與數(shù)據(jù)測(cè)量、信息處理等。熱工自動(dòng)化不僅提高了熱工自動(dòng)化的設(shè)備安全性，而且還降低了工作人員的勞動(dòng)時(shí)間，同時(shí)隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，電力設(shè)備自動(dòng)化的程度也不斷的提升，相應(yīng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)該滿足安全高效的目的。

1.2熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)在火電廠中的作用

首先，該系統(tǒng)可以為設(shè)備及人身安全提供有力保障，若機(jī)組出現(xiàn)故障，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠及時(shí)有效的切斷故障電路，采取臨時(shí)應(yīng)急措施，從而避免因機(jī)組運(yùn)行異常給設(shè)備及人身安全造成威脅；其次，該系統(tǒng)可以確?；痣姀S的穩(wěn)定可持續(xù)運(yùn)營(yíng)，熱工自動(dòng)化系統(tǒng)可將設(shè)備運(yùn)行參數(shù)控制在合適范圍內(nèi)，推動(dòng)設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。此外，若設(shè)備因故障臨時(shí)停止運(yùn)行，或者需要改進(jìn)參數(shù)導(dǎo)致停機(jī)，熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)也能夠幫助機(jī)組盡快恢復(fù)常規(guī)運(yùn)行，減少電廠經(jīng)濟(jì)損失；再次，該系統(tǒng)可以促進(jìn)火電廠綜合效益的有效提升，自動(dòng)化系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)備能耗與生產(chǎn)效率，調(diào)整控制參數(shù)，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益；最后，該系統(tǒng)能夠使火電廠發(fā)展充分滿足現(xiàn)代化電網(wǎng)管理工作的要求。作為現(xiàn)代化電網(wǎng)控制工作的重要部分，火電廠的單元機(jī)組對(duì)自動(dòng)化水平有著較為嚴(yán)格的要求，而運(yùn)用熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以有效滿足要求。

2火電廠控制系統(tǒng)的組成

2.1分散控制系統(tǒng)

火電廠的每個(gè)組件中都有一個(gè)分散控制系統(tǒng)，可見(jiàn)這一系統(tǒng)的重要性。分散控制系統(tǒng)主要控制的安裝能夠便于火電廠管理員對(duì)電廠機(jī)組的控制，保障系統(tǒng)能夠自動(dòng)處理運(yùn)行故障，減少設(shè)備故障給電廠帶來(lái)的損失。

2.2輔助控制系統(tǒng)

這一系統(tǒng)是為了避免控制主系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)電廠全面癱瘓而設(shè)置的，這一系統(tǒng)能夠在無(wú)人管理的狀態(tài)下自動(dòng)的運(yùn)行，保障機(jī)組正常工作。一般通過(guò)可控制的編程器對(duì)熱工的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制的設(shè)置，再通過(guò)數(shù)據(jù)交換機(jī)以及其他的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這樣對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)行無(wú)人的控制，保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)

火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)等，視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)火電廠的無(wú)人值班區(qū)以及一些比較危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，使這些區(qū)域的運(yùn)行也在管理人員的控制范圍之內(nèi)，通過(guò)這種直觀的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)火電廠整體運(yùn)行的有效管理。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)火電廠的生產(chǎn)設(shè)備和整體運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，這種火電廠運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)的監(jiān)控能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電廠運(yùn)行中的問(wèn)題，并發(fā)出預(yù)警通知，管理人員或自動(dòng)處理系統(tǒng)就能夠及時(shí)的處理問(wèn)題，減少故障對(duì)電廠的危害，使電廠安全可靠地運(yùn)行。

3提高火電廠熱工自動(dòng)控制可靠性的策略

3.1優(yōu)化火電廠熱工自動(dòng)控制軟件

火電廠的熱工自動(dòng)控制需要大量的復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟件，這些軟件的性能直接決定了火電廠熱工自動(dòng)化控制的可靠性。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，火力發(fā)電廠近年來(lái)發(fā)展迅速，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，要想使火電廠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟，必須要提高熱工自動(dòng)控制的可靠性。優(yōu)化熱工自動(dòng)化控制軟件，是一項(xiàng)十分有效的措施?；痣姀S眾多的熱工自動(dòng)控制軟件，如果不及時(shí)的更新優(yōu)化，很可能造成火電廠整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率的降低，影響火電廠的整體發(fā)展，所以火力發(fā)電廠在熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)中要選擇合適的系統(tǒng)軟件，并對(duì)軟件不斷地進(jìn)行優(yōu)化更新，從而提升該系統(tǒng)的可靠性?；痣姀S的自動(dòng)化控制系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)時(shí)，要注意不斷地優(yōu)化該系統(tǒng)的控制范圍以及各項(xiàng)相關(guān)的指標(biāo)，控制范圍和指標(biāo)的優(yōu)化就能夠一定程度上提升控制系統(tǒng)的抗干擾能力，提高這一系統(tǒng)的可靠性。在進(jìn)行系統(tǒng)的模擬控制時(shí)也要注意優(yōu)化控制的范圍和控制的各項(xiàng)指標(biāo)，還要不斷地優(yōu)化系統(tǒng)控制的過(guò)程軟件，促進(jìn)過(guò)程控制軟件處理能力的提高。軟件的優(yōu)化升級(jí)，可以采用一些可移植性比較強(qiáng)并且擁有很好地兼容性的過(guò)程控制軟件，這樣火電廠熱工自動(dòng)控制軟件的性能就能不斷得到提升，火電廠的運(yùn)營(yíng)也就更加的安全可靠。

3.2推廣使用火電廠熱工自動(dòng)控制輔助系統(tǒng)

火電廠運(yùn)營(yíng)的壓力越來(lái)越大，對(duì)火電廠工作的要求更高，一旦發(fā)生工作的失誤，給火電廠造成的損失也就更大。為了讓避免火電廠陷入癱瘓，提高熱工自動(dòng)控制可靠性，必須推廣使用自動(dòng)控制輔助系統(tǒng)。輔助控制系統(tǒng)的提升和推廣需要加強(qiáng)對(duì)火電廠技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)素質(zhì)，讓他們充分開(kāi)發(fā)利用火電廠自動(dòng)控制輔助系統(tǒng)?；痣姀S自動(dòng)控制輔助系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)該推廣到整個(gè)火電廠的運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)不同車間的功能和設(shè)備的不同，設(shè)計(jì)不同的輔助控制系統(tǒng)。在為每個(gè)車間設(shè)計(jì)輔助控制系統(tǒng)時(shí)注意處理好車間設(shè)備的物理接口和通信協(xié)議的關(guān)系，并且控制好數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換?；痣姀S輔助控制系統(tǒng)能夠保障火電廠的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)，高性能的輔助系統(tǒng)也會(huì)給火電廠帶來(lái)更大的效益，提升火電廠的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3提高分散控制系統(tǒng)（DCS）的智能化程度

火電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)中分散控制系統(tǒng)是一個(gè)主要組成部分，這一系統(tǒng)的智能化程度影響系統(tǒng)的監(jiān)控能力，影響該系統(tǒng)的可靠性。分散控制系統(tǒng)的智能化程度不高，如果出現(xiàn)線路設(shè)備的故障時(shí)，系統(tǒng)很難自動(dòng)進(jìn)行處理，有可能威脅到火電廠的運(yùn)營(yíng)安全，給火電廠造成重大損失。加強(qiáng)分散控制系統(tǒng)的智能化程度能夠有效地提升系統(tǒng)的監(jiān)控能力，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)分散控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)的處理故障保障電廠的正常運(yùn)行。智能化的控制可以提現(xiàn)在火電廠運(yùn)營(yíng)的方方面面，例如可以在鍋爐運(yùn)行中通過(guò)子系統(tǒng)對(duì)燃料進(jìn)行智能化的控制，增強(qiáng)燃料燃燒的效率，保障鍋爐各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最佳狀態(tài)，還能夠降低燃料燃燒的污染，為節(jié)能環(huán)保做貢獻(xiàn)。

3.4強(qiáng)化火電廠APS技術(shù)的應(yīng)用

APS技術(shù)是一種控制機(jī)組工作順序的系統(tǒng)，它是火電廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)，而且是火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要組成部分。APS技術(shù)能夠優(yōu)化火電廠機(jī)組控制的順序，提高各項(xiàng)機(jī)組的運(yùn)行效率，減輕工作人員的工作強(qiáng)度，節(jié)約電廠運(yùn)營(yíng)成本。強(qiáng)化這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠更好發(fā)揮這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，減少系統(tǒng)運(yùn)行的人力干擾，進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制力度，使熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)更加安全可靠地運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電力的需求和質(zhì)量要求是越來(lái)越高，這在很大程度上取決于火電廠的正常穩(wěn)定運(yùn)行。熱工自動(dòng)化是火電廠的中樞，它為電廠“多發(fā)電、發(fā)好電”提供技術(shù)支撐。因此，我們必須針對(duì)不同電廠的實(shí)際狀況，經(jīng)常性分析熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的不足或缺陷，并從技術(shù)層面和管理層面想方設(shè)法去改進(jìn)，使火電廠始終具備快速反應(yīng)能力，使火電機(jī)組的可靠性不斷提高。

參考文獻(xiàn)

[1]程業(yè)武.關(guān)于火電廠熱工自動(dòng)控制可靠性研究[J].電子世界，2013（17）：36.

[2]黃孝彬.火電廠控制系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷的研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2004.

（作者單位：河北華電石家莊鹿華熱電有限公司）