提高熱工控制系統(tǒng)生產(chǎn)安全性的措施

趙毅

[摘 ? ?要]熱工控制系統(tǒng)作為火電廠運(yùn)營中電力設(shè)備的重要結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)安全性直接影響火電廠運(yùn)營發(fā)展安全水平，故而應(yīng)注重安全保障。在此之上，簡要分析了熱工控制系統(tǒng)的作用、組成結(jié)構(gòu)，并通過靈活布置電子設(shè)備、實(shí)施電力設(shè)備超馳保護(hù)、設(shè)置系統(tǒng)輸出限制標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)熱工元件故障排除等方法，以此促進(jìn)熱工控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行，為火電廠可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]熱工控制系統(tǒng);生產(chǎn)安全性;在線安全評(píng)價(jià)軟件

[中圖分類號(hào)]TM621;TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）08–0–02

[Abstract]The thermal control system is an important structure of power equipment in the operation of thermal power plants. Its production safety will also directly affect the safety level of the operation and development of thermal power plants， so safety protection should be paid attention to. On top of this， this article briefly analyzes the role and composition of the thermal control system， and adopts methods such as flexible layout of electronic equipment， implementation of power equipment overriding protection， setting of system output limit standards， and strengthening of thermal component troubleshooting. Promote the safe operation of thermal control systems and lay the foundation for the sustainable development of thermal power plants.

[Keywords]thermal control system; production safety; online safety evaluation software

火力發(fā)電廠在其運(yùn)營階段，需加強(qiáng)系統(tǒng)改革。機(jī)組容量的增加，致使熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與運(yùn)行安全性產(chǎn)生更嚴(yán)苛的要求。為了確?；痣姀S擁有良好的綜合效益，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)熱工控制系統(tǒng)的防護(hù)。火電廠能夠提供充足的電能供應(yīng)量，便于滿足新時(shí)代電能需求，為我國火力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展提供保障。

1 熱工控制系統(tǒng)的作用

熱工控制系統(tǒng)對(duì)于火力發(fā)電有著較為顯著的促進(jìn)效用，結(jié)合以往發(fā)電廠應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，其作用體現(xiàn)在下述5個(gè)部分：①熱工控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測燃燒過程，也能就此保證相關(guān)人員準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)，為發(fā)電廠的良性發(fā)展提供參考依據(jù);②經(jīng)由自動(dòng)化儀表可保證發(fā)電廠在熱工控制系統(tǒng)的輔助下順利完成生產(chǎn)任務(wù);③熱工控制系統(tǒng)中可事先設(shè)定操作程序，然后按照程序指定安排電力生產(chǎn)事項(xiàng);④熱工控制系統(tǒng)的應(yīng)用還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化保護(hù)，特別是在系統(tǒng)中安裝的自動(dòng)保護(hù)裝置，一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)信號(hào)，可立即采集信息發(fā)出預(yù)警，以免事故嚴(yán)重，影響發(fā)電廠運(yùn)營安全性;⑤在系統(tǒng)參與下還可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一體化管理，運(yùn)用新型技術(shù)，可對(duì)系統(tǒng)性能予以優(yōu)化，促使計(jì)算機(jī)在火電廠發(fā)展中突顯出實(shí)踐價(jià)值，最終保證發(fā)電廠在熱工控制系統(tǒng)安全性提升階段，擁有良好前景。

2 熱工控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

（1）分散控制系統(tǒng)。熱工控制系統(tǒng)需要借助分散控制系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在分散控制系統(tǒng)中需要運(yùn)用雙以太網(wǎng)技術(shù)，促使發(fā)電廠中的關(guān)鍵信息實(shí)現(xiàn)有效傳輸，尤其在變電站監(jiān)控等環(huán)節(jié)，均可運(yùn)用分散控制系統(tǒng)記錄相關(guān)信息。

（2）單回路控制系統(tǒng)。單回路控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可從被調(diào)量、控制對(duì)象、控制通道等方面計(jì)取發(fā)電廠中的蒸汽溫度以及鍋爐進(jìn)水量等指標(biāo)，便于生產(chǎn)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制。

（3）自動(dòng)控制系統(tǒng)。在熱工控制系統(tǒng)中還包含自動(dòng)控制系統(tǒng)，依靠給定元件以及調(diào)節(jié)器、測量變送器等元件，促使熱工生產(chǎn)階段產(chǎn)生的汽包水位、電信號(hào)等參數(shù)均能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確傳輸。

（4）串級(jí)控制系統(tǒng)。熱工控制系統(tǒng)中還包含串級(jí)控制系統(tǒng)，它主要是借助調(diào)節(jié)器為火電廠生產(chǎn)系統(tǒng)中的各項(xiàng)參數(shù)起到調(diào)節(jié)作用。該系統(tǒng)具備抗干擾能力，且自適應(yīng)能力較強(qiáng)，它的應(yīng)用，能夠促使熱工控制系統(tǒng)具備可靠的穩(wěn)定性。所以，針對(duì)熱工控制系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與生產(chǎn)安全性的提升，應(yīng)當(dāng)注重控制質(zhì)量的管理，便于熱工控制系統(tǒng)在電力設(shè)備運(yùn)行期間產(chǎn)生輔助效果。

3 提高熱工控制系統(tǒng)生產(chǎn)安全性的方法

3.1 靈活布置電子設(shè)備

要想保證熱工控制系統(tǒng)具備優(yōu)良的生產(chǎn)安全性，還應(yīng)當(dāng)在火電廠內(nèi)部合理配置電子設(shè)備，由此為系統(tǒng)運(yùn)作給予安全保障。在火電廠的鍋爐房，可以集控方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)爐電同步控制，

①可在鍋爐房周邊設(shè)立控制室，用于分析電子設(shè)備分布位置的合理性。如對(duì)于鍋爐的應(yīng)用可將其層高設(shè)計(jì)為13.7m，而用于鍋爐水供應(yīng)的循環(huán)水泵則應(yīng)當(dāng)利用遠(yuǎn)程控制的方式，促使鍋爐在使用電子設(shè)備時(shí)能夠更加便捷，而且也能適當(dāng)規(guī)避燃燒風(fēng)險(xiǎn);②在系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用階段，還可依靠回路校正的方式，隨時(shí)調(diào)整系統(tǒng)信號(hào)偏差，保證系統(tǒng)在控制鍋爐設(shè)備時(shí)，能夠產(chǎn)生較高的安全銷量，必要時(shí)還可對(duì)鍋爐設(shè)備的壓力值以及溫度值進(jìn)行設(shè)定，一旦超出標(biāo)準(zhǔn)可發(fā)出預(yù)警，這樣才能增加系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性;③最后，結(jié)合鍋爐主汽壓力與鍋爐負(fù)荷的關(guān)聯(lián)度可了解到，兩者存在正相關(guān)關(guān)系，即主汽壓力的上升將造成鍋爐負(fù)荷加劇。此時(shí)應(yīng)當(dāng)保證火電廠中應(yīng)用的磨煤機(jī)設(shè)備與系統(tǒng)保持協(xié)調(diào)，這樣才能促使熱工控制系統(tǒng)為火電廠發(fā)電工作創(chuàng)造有利條件。基于此，熱工控制系統(tǒng)可作為火電廠推進(jìn)智能化運(yùn)作模式的關(guān)鍵依托，并參照系統(tǒng)控制要求，調(diào)整好電子設(shè)備擺放位置，維護(hù)火電廠安全，促進(jìn)火電廠的可持續(xù)發(fā)展，使之獲取有效的系統(tǒng)保護(hù)。

此外，還可依靠智能化評(píng)估軟件，對(duì)熱工控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況予以分析。其中需科學(xué)設(shè)計(jì)各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重，在層次分析法輔助下，可依靠專家系統(tǒng)對(duì)火電廠中系統(tǒng)安全指標(biāo)加以評(píng)估，保證評(píng)價(jià)結(jié)果更具參考意義。在指標(biāo)評(píng)定中還可劃分為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種類型的指標(biāo)，前者多指系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗長率、邏輯功能完整度等。后者泛指靜態(tài)以外的評(píng)價(jià)指標(biāo)。靜態(tài)指標(biāo)中常采用初期參數(shù)設(shè)定的方式為主。而動(dòng)態(tài)指標(biāo)則需要運(yùn)用軟件對(duì)其進(jìn)行全方位分析，促使軟件實(shí)踐應(yīng)用后，能夠形成可靠的安全評(píng)定結(jié)果。

3.2 實(shí)施電力設(shè)備超馳保護(hù)

熱工控制系統(tǒng)的安全性，因其關(guān)聯(lián)著發(fā)電廠整體生產(chǎn)安全，故而應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)系統(tǒng)保護(hù)。其中較為主要的是實(shí)施超馳保護(hù)措施。超馳保護(hù)是通過設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，促使系統(tǒng)在遭遇危險(xiǎn)因素時(shí)，能夠自動(dòng)切換調(diào)節(jié)器，使適用于不安全條件下的調(diào)節(jié)器應(yīng)用于系統(tǒng)中，由此防止系統(tǒng)受損。而在熱工系統(tǒng)安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還需要針對(duì)發(fā)電廠中的重要設(shè)施采用此種保護(hù)措施。一旦出現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，重要設(shè)施將斷開與熱工控制系統(tǒng)的連接，轉(zhuǎn)而同操作器連接，防止受系統(tǒng)故障影響，造成重要設(shè)施性能不穩(wěn)定。

通常情況下，在系統(tǒng)控制中，超馳保護(hù)在自動(dòng)控制與手動(dòng)控制兩種環(huán)境下，均能形成較強(qiáng)的傳輸信號(hào)。同時(shí)，超馳保護(hù)功能的展現(xiàn)只在異常工況下操作，這樣可避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)或者誤動(dòng)現(xiàn)象，破壞系統(tǒng)原有運(yùn)行狀態(tài)。如在某發(fā)電廠中，使用的加熱器存在爐膛超溫狀況。通過對(duì)其溫度條件進(jìn)行分析，可知其具體原因在于鍋爐燃燒規(guī)劃編制不科學(xué)，操作人員步驟錯(cuò)誤等，此時(shí)為了防止發(fā)生爆炸事故，可對(duì)加熱器實(shí)施超馳保護(hù)，使其盡管溫度上升，超出溫度極限，也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)事件，促進(jìn)發(fā)電廠的安全生產(chǎn)。此外，超馳保護(hù)措施的應(yīng)用還可應(yīng)用于燃煤機(jī)設(shè)備中，在其遇到壓力增加、爐溫升高等情況，將立即啟動(dòng)超馳保護(hù)措施，對(duì)擋板進(jìn)行關(guān)閉，防止持續(xù)送煤，致使設(shè)備遇到故障。結(jié)合相關(guān)研究經(jīng)驗(yàn)，為了保證發(fā)電廠中的各種重要設(shè)備維持優(yōu)良狀態(tài)，還應(yīng)擴(kuò)大超馳保護(hù)范圍，促使熱工控制系統(tǒng)在設(shè)備控制方面表現(xiàn)出優(yōu)勢。

3.3 設(shè)置系統(tǒng)輸出限制標(biāo)準(zhǔn)

熱工控制系統(tǒng)在火力發(fā)電中常扮演著重要角色，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)安全事故，將造成電力企業(yè)無法順利完成發(fā)電任務(wù)，甚至影響供電質(zhì)量。因此，在提高其生產(chǎn)安全性期間，還需要借助輸出限制標(biāo)準(zhǔn)的合理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的有效控制。

針對(duì)不同設(shè)備、不同系統(tǒng)設(shè)置差異化輸出標(biāo)準(zhǔn)，可促使發(fā)電廠中的系統(tǒng)保持一定穩(wěn)定性。例如燃煤機(jī)可對(duì)其送煤量、送風(fēng)量進(jìn)行控制，而鍋爐則應(yīng)當(dāng)限制其進(jìn)水量、爐壓等，而引風(fēng)機(jī)則應(yīng)當(dāng)對(duì)擋板開放空間提出明確的控制要求，一旦超出限制范圍，易發(fā)生異常運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。特別是引風(fēng)機(jī)，在其擋板開放空間較大時(shí)，極易因風(fēng)量因素，誘發(fā)爆炸事故，此時(shí)需合理設(shè)置風(fēng)量，促使風(fēng)量與燃煤保持對(duì)應(yīng)關(guān)系。此外，對(duì)于熱工控制系統(tǒng)中涉及的變頻器等電力設(shè)備，需對(duì)其電流、電壓等參數(shù)予以限制，杜絕超電流、欠電壓現(xiàn)象，最終促使電力設(shè)備保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，在對(duì)電力設(shè)備實(shí)施保護(hù)時(shí)，還可進(jìn)行跳閘保護(hù)，在其超出額定標(biāo)準(zhǔn)后，將無法繼續(xù)運(yùn)行，以免引發(fā)設(shè)備故障。

本文以火電廠主體部分鍋爐為例，鍋爐運(yùn)行中，經(jīng)由熱工控制系統(tǒng)，可促使鍋爐在吹掃、燃料供應(yīng)等步驟均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。熱工控制系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用，可在燃煤燃燒前對(duì)其實(shí)施長達(dá)5 min的吹掃操作，以便燃煤雜質(zhì)能夠得以清除。要想體現(xiàn)出系統(tǒng)功能，應(yīng)先行對(duì)鍋爐上的吹掃閥門以及磨煤機(jī)進(jìn)行關(guān)閉，并且送風(fēng)量需至少在30%以上，然后檢查好風(fēng)機(jī)是否處于安全運(yùn)行狀態(tài)，最后可通過系統(tǒng)計(jì)時(shí)在有限時(shí)間里完成各項(xiàng)任務(wù)，便于鍋爐中的燃煤順利通過爐膛?；痣姀S主要是借助鍋爐燃燒條件達(dá)到發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)控制下，燃料的供應(yīng)量與純度都能得到協(xié)調(diào)調(diào)控，防止因燃料問題，致使鍋爐內(nèi)部生成危險(xiǎn)因素。因此，推廣安全性能強(qiáng)的熱工控制系統(tǒng)很有必要。

3.4 加強(qiáng)熱工元件故障排除

熱工控制系統(tǒng)在發(fā)電廠中是較為重要的部分。其中最為常見的是系統(tǒng)中的熱工元件出現(xiàn)故障，致使系統(tǒng)安全性下降。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)從故障排除部分討論，精準(zhǔn)分析故障原因，給出可靠的防護(hù)措施，進(jìn)而促進(jìn)發(fā)電廠的良性發(fā)展。常見故障包括信號(hào)誤動(dòng)、系統(tǒng)線路短路、熱工人員失誤等。面對(duì)不同的故障原因需采用對(duì)應(yīng)的故障排除措施，促使熱工系統(tǒng)在電力控制上體現(xiàn)出價(jià)值。

例如信號(hào)誤動(dòng)，多源于元件破損等。此時(shí)，熱工人員需定期檢查元件性能及其外觀完整度，優(yōu)選高品質(zhì)元件，在信號(hào)測量環(huán)節(jié)，還應(yīng)選取平均值，用于判定信號(hào)傳遞穩(wěn)定性。至于線路短路，可及時(shí)更換老化線路，而且還需加強(qiáng)熱工設(shè)備的監(jiān)測，一旦出現(xiàn)漏氣、線路焦灼現(xiàn)象，應(yīng)立即展開修復(fù)。人員失誤則源于工作量的增加，促使熱工控制系統(tǒng)缺乏完善的保護(hù)體系，在人力維修中，常因人為因素，造成線路更換中發(fā)生錯(cuò)連、閥門誤開等問題。面對(duì)此種情況，需從職業(yè)培訓(xùn)上強(qiáng)化其技能，使其加深對(duì)熱工控制系統(tǒng)的了解。

4 結(jié)語

提高熱工控制系統(tǒng)生產(chǎn)安全性，有利于維護(hù)火電廠運(yùn)營安全，故而應(yīng)當(dāng)加大系統(tǒng)維護(hù)力度，保證熱工控制系統(tǒng)發(fā)揮出真正效用。火電廠在應(yīng)用熱工控制系統(tǒng)時(shí)，若能從超馳保護(hù)、故障排除以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)上予以著手，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)目標(biāo)，促使火電廠擁有良好前景，為用戶提供優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)。

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