熱工自動控制在火電廠中的可靠性分析

國網(wǎng)能源哈密煤電有限公司大南湖電廠 李高強(qiáng)

在火電廠中，熱工自動控制系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的重要作用。熱工自動控制可以感應(yīng)外界環(huán)境的變化，并根據(jù)外界環(huán)境的變化和機(jī)組自身的實(shí)際工作情況產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的調(diào)整，確保系統(tǒng)的有效控制和調(diào)節(jié)，進(jìn)而保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。目前，熱工自動控制系統(tǒng)可以精準(zhǔn)的根據(jù)不周邊不同的環(huán)境進(jìn)行科學(xué)精準(zhǔn)的控制調(diào)節(jié)，可以對火電廠進(jìn)行全方位的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，當(dāng)火電廠中的監(jiān)控設(shè)備發(fā)生問題時(shí)，熱工自動控制系統(tǒng)可以第一時(shí)間察覺并處理，在處理過程中將設(shè)備事故告警發(fā)送給監(jiān)管人員。全方位的監(jiān)控系統(tǒng)可以預(yù)防重大事故的發(fā)生，減少公司由于事故發(fā)生而產(chǎn)生的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失[1-2]。

1 火電廠熱工自動化的內(nèi)容

我國目前在火電廠運(yùn)行中非常重視自動化系統(tǒng)建設(shè)。使用熱工自動化技術(shù)可以促進(jìn)火電廠企業(yè)發(fā)展過程中的可持續(xù)發(fā)展工作。熱工自動化中最重要的一環(huán)是自動檢測功能。自動檢測功能在火電廠運(yùn)行中通過對自動化儀表中的參數(shù)進(jìn)行測量，以此保證火電廠運(yùn)行過程中不會出現(xiàn)異常。當(dāng)自動檢測功能在火電廠運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，會立刻對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理解決，以此保障火電廠整體的工作機(jī)組高質(zhì)量正常運(yùn)行?；痣姀S中運(yùn)行的機(jī)組設(shè)備可以通過自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，確保機(jī)組設(shè)備運(yùn)行過程中安全、可靠、穩(wěn)定。

根據(jù)固定的流程進(jìn)行自動控制操作的控制被稱為順序控制，順序控制在火電廠運(yùn)行中主要負(fù)責(zé)機(jī)組的啟動、暫停等控制。自動控制系統(tǒng)憑借其強(qiáng)大的判斷能力會自動識別已完成的操作，通過判斷能力確保一階段操作全部完成后再繼續(xù)進(jìn)行下一階段操作。當(dāng)某項(xiàng)操作異常時(shí)，自動控制系統(tǒng)會對該項(xiàng)操作進(jìn)行檢查并發(fā)出告警?；痣姀S機(jī)組工作中，若使用自動控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)機(jī)組的某項(xiàng)數(shù)據(jù)不在正常水平范圍內(nèi)的話，系統(tǒng)會第一時(shí)間給出報(bào)警提示?；痣姀S的操作人員根據(jù)系統(tǒng)給出的報(bào)警提示進(jìn)行機(jī)組的調(diào)整，使火電廠在確保操作人員生命安全的前提下，最大程度提升火電廠工作質(zhì)量，降低事故發(fā)生率[3]。

2 提高熱工自動化控制可靠性的意義

在火電廠發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，自動化控制系統(tǒng)可以通過對主設(shè)備和輔設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控，保障機(jī)組各設(shè)備的高質(zhì)量運(yùn)行。因此自動化控制系統(tǒng)在火電廠中發(fā)揮著舉足輕重的作用。當(dāng)發(fā)電機(jī)組設(shè)備由于故障而不可控時(shí)，自動化控制系統(tǒng)會通過和其他設(shè)備的配合來依據(jù)發(fā)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行故障狀態(tài)進(jìn)行設(shè)備保護(hù)，確保機(jī)組設(shè)備不會產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞，工作人員可以通過不斷更新和升級熱工自動化系統(tǒng)來確保機(jī)組各設(shè)備高質(zhì)量運(yùn)行[4-5]。

由于我國科技水平不斷進(jìn)步，熱工自動化控制技術(shù)也越發(fā)完善。逐漸完善的技術(shù)水平也使得自動控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在火電廠的發(fā)電機(jī)組中。目前自動控制系統(tǒng)在火電廠的部分功能應(yīng)用中非常明顯，例如自動控制系統(tǒng)可以收集機(jī)組設(shè)備運(yùn)行中的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)并存儲。隨著系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的提升，使得熱工自動化的工作效率提升。分散控制系統(tǒng)可以在火電廠運(yùn)行中同熱工控制系統(tǒng)進(jìn)行有效的配合，確保各機(jī)組設(shè)備正常運(yùn)行?；痣姀S的發(fā)電機(jī)組設(shè)備有限會導(dǎo)致熱工測量參數(shù)變大，當(dāng)熱工測量參數(shù)變大時(shí)設(shè)備的誤動次數(shù)會增加。可以對自動化控制技術(shù)相關(guān)功能完善，增加自動化控制技術(shù)可靠性，以此降低設(shè)備誤動的次數(shù)。

3 火電廠控制系統(tǒng)的組成

3.1 分散控制系統(tǒng)

在火電廠運(yùn)行工作中，控制系統(tǒng)由不同的分控系統(tǒng)組件組成。各分控系統(tǒng)組件分別控制不同的功能。在火電廠中設(shè)置分散控制系統(tǒng)可以對發(fā)電機(jī)組快速精準(zhǔn)的進(jìn)行控制，對電廠運(yùn)行來說非常重要。設(shè)置分散控制系統(tǒng)可以在火電廠運(yùn)行故障時(shí)自動解決，以此來降低發(fā)生運(yùn)行故障的概率，同時(shí)增加火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 輔助控制系統(tǒng)

在火電廠中，若主系統(tǒng)出現(xiàn)問題則會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，無法正常工作。應(yīng)用輔助控制系統(tǒng)可以避免上述事故的發(fā)生。輔助控制系統(tǒng)無需人工操作即可對系統(tǒng)進(jìn)行自動管理。輔助控制系統(tǒng)能夠接收并分析各設(shè)備接口發(fā)送的信息，對各機(jī)組設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，確保火電廠中機(jī)組正常運(yùn)行。在節(jié)省人力的前提下保障整套系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。

3.3 監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)在火電廠運(yùn)行中起著非常重要的作用，分為視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和實(shí)時(shí)監(jiān)控兩種系統(tǒng)。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的識別對象不同，系統(tǒng)分工也不同，因此在監(jiān)控工作中處理的情況不同，監(jiān)控范圍及監(jiān)控目的也不同。利用視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)備運(yùn)行區(qū)域及無人看管的危險(xiǎn)區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控，對無人看管的危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行全程監(jiān)控，既保護(hù)了工作人員的安全，同時(shí)也保障了無人監(jiān)管區(qū)域的安全。視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)可以通過精準(zhǔn)的監(jiān)控保障火電廠的平穩(wěn)運(yùn)行，提升火電廠運(yùn)行效率及安全性。

實(shí)時(shí)監(jiān)控負(fù)責(zé)監(jiān)管火電廠中的運(yùn)行機(jī)組設(shè)備，當(dāng)機(jī)組設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以迅速反應(yīng)。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)不需要派遣專門監(jiān)管人員進(jìn)行安全巡查監(jiān)管。確保火電廠進(jìn)行充足合理的人員分配，進(jìn)而減少運(yùn)行成本。監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)告警功能可以確保發(fā)電廠內(nèi)部所有位置發(fā)生異常或設(shè)備故障時(shí)迅速對操作人員發(fā)出告警報(bào)告，同時(shí)自動控制系統(tǒng)在警報(bào)過程中進(jìn)行自動處理功能，工作人員可以迅速作出反應(yīng)并處理。監(jiān)控系統(tǒng)可以確?；痣姀S安全高效的運(yùn)行。

4 提高火電廠熱工自動控制可靠性的策略

4.1 對APS 技術(shù)合理的使用

在火電廠系統(tǒng)運(yùn)行中，APS（Active Phase Swithing）技術(shù)發(fā)揮著不可替代的作用。通過使用APS 技術(shù)可以根據(jù)CPU 的負(fù)載情況對供電數(shù)據(jù)進(jìn)行自動調(diào)整，同時(shí)還能夠?qū)痣姀S中的機(jī)組的控制順序進(jìn)行優(yōu)化，從而顯著提升機(jī)組的運(yùn)行效率。APS 技術(shù)可以在由于人員不足導(dǎo)致任務(wù)工作無法完成時(shí)對火電廠發(fā)電機(jī)組進(jìn)行自動運(yùn)轉(zhuǎn)使用。APS 技術(shù)的研發(fā)提升了火電廠機(jī)組運(yùn)行的效率，對火電廠機(jī)組控制流程進(jìn)行優(yōu)化，避免由于人員不足工作量較多而發(fā)生事故。APS 技術(shù)更加完善了熱工自動控制在火電廠中的應(yīng)用。

4.2 集中配置單元機(jī)組

在火電廠中，控制系統(tǒng)的組成并不固定，可能是一個(gè)單元機(jī)組或兩個(gè)機(jī)組組成。由于設(shè)備布置分散導(dǎo)致監(jiān)控相對分散，管理人員對各單元機(jī)組的管理工作較難。隨著全世界火電廠技術(shù)的改革，目前可以實(shí)現(xiàn)多單元機(jī)組共同集中配置的功能。隨著我國用電需求量增加，火電廠中大型控制室同單元機(jī)組相結(jié)合的種類增加，可以對單元機(jī)組進(jìn)行集中的配置，這樣會使單元機(jī)組由于集中分配而不分散，在便于管理的同時(shí)可以根據(jù)火電廠不同的需求組建成一套統(tǒng)一的大型控制室?；痣姀S在進(jìn)行單元機(jī)組集中配置工作中可以結(jié)合自身實(shí)際需求進(jìn)行不同的集中配置。

綜上，在火電廠進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行過程中，熱工自動化控制系統(tǒng)使火電廠系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可以有效的對實(shí)際情況進(jìn)行精準(zhǔn)的監(jiān)控，保障了火電廠運(yùn)行效率的提升，促進(jìn)火電廠高質(zhì)量生產(chǎn)。因此企業(yè)需要增強(qiáng)熱工自動控制的可靠性，在激烈的市場競爭中取得一席之地。