熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)策分析

國(guó)能宿州熱電有限公司 黃 偉

熱控系統(tǒng)指熱力控制系統(tǒng)，主要包括設(shè)備類(lèi)型為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、控制和中間設(shè)備等[1]。設(shè)備在熱控系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括執(zhí)行器、各種電動(dòng)裝置等?？刂圃O(shè)備由編程、控制和網(wǎng)絡(luò)等組成。中間設(shè)備如轉(zhuǎn)換器能夠在系統(tǒng)中發(fā)揮中間作用。通過(guò)調(diào)試設(shè)備，可以全面檢查主機(jī)和其他設(shè)備類(lèi)型，確保熱控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)試完成后，系統(tǒng)的安裝效果明顯提高，運(yùn)行更加科學(xué)有效。此外，熱控系統(tǒng)的運(yùn)行還須以掌握系統(tǒng)性能為前提，合理預(yù)判系統(tǒng)存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)，便于后續(xù)采取有效的措施進(jìn)行處理，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在整個(gè)熱控系統(tǒng)內(nèi)，主要由分散控制、輔助控制及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)三個(gè)系統(tǒng)組成[2]。

1 電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的主要影響因素

1.1 DCS 系統(tǒng)故障

DCS 系統(tǒng)的構(gòu)成部分主要有組態(tài)監(jiān)控和中央處理器兩類(lèi)。DCS 系統(tǒng)在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。通過(guò)組態(tài)監(jiān)控，可以全面掌握操作人員的行為規(guī)范性，查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)信息，并實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的運(yùn)行情況。借助中央處理器，可以科學(xué)地控制電源、底板等。因此，DCS 系統(tǒng)在整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色。如果DCS 系統(tǒng)發(fā)生故障問(wèn)題，自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行也無(wú)法保證更為穩(wěn)定。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，DCS 系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)為DPU 死機(jī)和操作站等問(wèn)題。這些問(wèn)題不僅直接影響了自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，還對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)構(gòu)成威脅，嚴(yán)重情況下可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成不可逆的破壞。

1.2 熱控元件故障

熱控系統(tǒng)運(yùn)行期間如果元件故障，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真，從而影響系統(tǒng)設(shè)備的動(dòng)作并對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。例如，如果熱控系統(tǒng)中的FSSS 設(shè)備元件出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致系統(tǒng)跳閘，停止工作并對(duì)設(shè)備造成損壞，給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。研究表明，熱控元件故障的原因主要包括元件自身安全性、電源故障和運(yùn)行環(huán)境等方面的問(wèn)題。因此，在電力生產(chǎn)期間，為有效減少元件出現(xiàn)故障的概率，設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)人員，須全面分析設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境和熱控系統(tǒng)的運(yùn)行情況，及時(shí)對(duì)可能存在的問(wèn)題做出排查和整改，盡量避免出現(xiàn)上述問(wèn)題，保障自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，同時(shí)也可避免出現(xiàn)系統(tǒng)容量過(guò)高的情況，保障熱控系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

1.3 系統(tǒng)邏輯故障

熱控系統(tǒng)出現(xiàn)的邏輯故障主要體現(xiàn)在新設(shè)備的運(yùn)行方面。由于新設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間較短，因此在工序方面仍然存在部分設(shè)計(jì)的邏輯錯(cuò)誤。如果技術(shù)人員無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決上述問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)邏輯性故障。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，如果在設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)邏輯問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)受到負(fù)面影響，甚至系統(tǒng)還會(huì)做出錯(cuò)誤的判斷。

系統(tǒng)在出現(xiàn)故障期間，如果邏輯設(shè)計(jì)的合理性不足，便可能無(wú)法準(zhǔn)確判斷故障及其原因，難以傳送正確的信號(hào)，同時(shí)還會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)置更大的障礙，影響其安全性和穩(wěn)定性。因此，為避免出現(xiàn)上述情況，在使用新設(shè)備之前，技術(shù)及運(yùn)維人員須依據(jù)具體的需求對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況做好全面的檢查和調(diào)試工作，保證設(shè)備能夠正常發(fā)揮功能。當(dāng)熱控系統(tǒng)出現(xiàn)邏輯故障后，就會(huì)導(dǎo)致熱控管理問(wèn)題，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，在此過(guò)程中需要針對(duì)具體故障因素，提出有效的優(yōu)化與升級(jí)方案，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

2 熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行的對(duì)策

2.1 提高采集信號(hào)的可靠性

熱控系統(tǒng)需要具備較強(qiáng)的信號(hào)干擾抵御能力，否則無(wú)法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。輕微的信號(hào)干擾也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。如果干擾信號(hào)強(qiáng)度較大，會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)組跳閘或設(shè)備故障。因此，電廠生產(chǎn)人員應(yīng)正確認(rèn)識(shí)和判斷信號(hào)干擾，并持續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找到有效的解決方法，確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。干擾因素通常與設(shè)備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)維護(hù)有關(guān)。

為了保證電廠設(shè)備具有較強(qiáng)的抗干擾能力，電廠需要根據(jù)具體生產(chǎn)情況總結(jié)有效的方法。這些方法包括抑制干擾源、準(zhǔn)確排查干擾途徑以及采取有效的隔離措施等。當(dāng)前，普遍應(yīng)用接地技術(shù)以避免信號(hào)干擾，這種技術(shù)能有效地保證熱控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。接地技術(shù)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也有不足之處，例如在振搗期間會(huì)形成失誤，這就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行異常。接地技術(shù)的局限性明顯，只能對(duì)干擾因素進(jìn)行削弱，無(wú)法從本質(zhì)上排除干擾[3]。當(dāng)前，電力行業(yè)的發(fā)展速度較快，須找到更為有效的抗干擾方法，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提高企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為員工創(chuàng)造更為理想的工作環(huán)境。

2.2 加強(qiáng)DCS 系統(tǒng)管理

嚴(yán)格執(zhí)行DCS 系統(tǒng)工程師站分級(jí)授權(quán)管理制度，對(duì)工作人員分級(jí)授權(quán)，不同的人員具有不同的管理準(zhǔn)入級(jí)別及相應(yīng)的進(jìn)入口令。工程師站除點(diǎn)檢工作外的其他工作，必須有專(zhuān)業(yè)人員在場(chǎng)監(jiān)護(hù)，尤其是熱工保護(hù)邏輯強(qiáng)制、保護(hù)投退應(yīng)按照流程進(jìn)行，應(yīng)做到一人操作一人監(jiān)護(hù)。在機(jī)組運(yùn)行中，DCS 系統(tǒng)只能進(jìn)行可調(diào)參數(shù)的修改，禁止在線組態(tài)和下裝?？刂平M態(tài)邏輯修改、控制回路上的工作，必須制定防止三誤的技術(shù)措施，并經(jīng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人審核批準(zhǔn)。工作完畢后，必須進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，并經(jīng)過(guò)測(cè)試及審核方可正式投入運(yùn)行。

對(duì)于DCS 系統(tǒng)的修改，無(wú)論是組態(tài)軟件、系統(tǒng)軟件還是文件屬性等，都應(yīng)設(shè)立一個(gè)專(zhuān)用記錄本，并做好詳細(xì)記錄。該記錄本由班組技術(shù)員負(fù)責(zé)管理，記錄修改者姓名、修改內(nèi)容、修改時(shí)間等信息。任何人不得在DCS 系統(tǒng)中安裝與工程無(wú)關(guān)的軟件，也不得使用外來(lái)磁盤(pán)、移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備等，以防止DCS 系統(tǒng)感染病毒或被非法侵入。如果必須使用外部設(shè)備，應(yīng)先進(jìn)行病毒檢測(cè)，并取得相關(guān)授權(quán)及記錄。

2.3 優(yōu)化設(shè)備工作環(huán)境

應(yīng)重視電子間環(huán)境對(duì)熱控保護(hù)系統(tǒng)的影響，特別是遠(yuǎn)程DPU 站往往被忽視。長(zhǎng)期過(guò)高或過(guò)低的溫度或濕度會(huì)對(duì)熱控電子設(shè)備造成不利影響。因此，建議在原有空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加備用獨(dú)立空調(diào)和除濕機(jī)，并嚴(yán)格檢查電子間盤(pán)柜的封堵情況，采取措施確保良好的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境。

室外防寒防凍應(yīng)加裝防凍小室，并增加給水流量、分離器液位壓力、閉式水箱液位等測(cè)量小室。同時(shí)，應(yīng)增加保溫設(shè)施，在重點(diǎn)保溫區(qū)域放置溫濕度計(jì)，監(jiān)視環(huán)境變化。利用第三方平臺(tái)微信小程序監(jiān)視各重點(diǎn)保溫溫度，設(shè)置伴熱電源調(diào)閘報(bào)警提示，及時(shí)維護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)熱風(fēng)、煙氣系統(tǒng)取樣管應(yīng)做好保溫防寒防雨和防止冷凝等措施。

在室外的減溫水電動(dòng)門(mén)上加裝防雨罩，并在穿線管的最低處設(shè)置放水口。對(duì)于溫度高且振動(dòng)大的閥門(mén)執(zhí)行器，如高低旁軸封系統(tǒng)和地下潮濕環(huán)境中的循環(huán)水進(jìn)出口電動(dòng)門(mén)，應(yīng)采用分體式設(shè)計(jì)，將控制部分和執(zhí)行部分分離，以改善控制部件的工作環(huán)境。

2.4 優(yōu)化系統(tǒng)控制及監(jiān)控單元

DSC 等系統(tǒng)主要可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控，全面提高不同單元的智能化水平，優(yōu)化處理系統(tǒng)信息，持續(xù)提高系統(tǒng)對(duì)干擾因素的抵御能力，避免熱控系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，保證整個(gè)系統(tǒng)能夠隨時(shí)監(jiān)控，提高用電的穩(wěn)定性和發(fā)電作業(yè)的實(shí)施效率。從當(dāng)前的情況來(lái)看，以往的監(jiān)控設(shè)備所能發(fā)揮的作用相對(duì)有限，無(wú)法迎合當(dāng)前行業(yè)及崗位的具體需求，在監(jiān)控方面的智能化水平不足，也在一定程度上影響了行業(yè)發(fā)展的效率。因此，應(yīng)用更高水平的智能化分散控制設(shè)備，迎合行業(yè)發(fā)展的要求。

DSC 等系統(tǒng)的智能化水平較強(qiáng)，同時(shí)融合應(yīng)用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)手段，能夠在相對(duì)復(fù)雜的工作環(huán)境當(dāng)中發(fā)揮作用，充分體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用功能，輔助電廠順利完成系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控工作，及時(shí)提示技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)潛在的安全問(wèn)題，提前做出應(yīng)對(duì)處理，這樣就可將故障的發(fā)現(xiàn)和維護(hù)前置，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

除了DSC 等系統(tǒng)之外，還須持續(xù)提高電場(chǎng)控制機(jī)組的要求，優(yōu)化電廠的熱控系統(tǒng)。在自動(dòng)控制設(shè)備當(dāng)中有效應(yīng)用行業(yè)前沿的技術(shù)手段，可推動(dòng)行業(yè)革新，充分體現(xiàn)出行業(yè)發(fā)展的正確方向，保證電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性。例如，為優(yōu)化智能設(shè)備和設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，相關(guān)工作人員須定期對(duì)監(jiān)控和控制系統(tǒng)做出維護(hù)，保證所掌握的數(shù)據(jù)信息更為準(zhǔn)確。主要包括柜內(nèi)電源模件、功能模塊等，重點(diǎn)針對(duì)上電啟動(dòng)等階段做出必要的維護(hù)，從根本上優(yōu)化工作效率，保證系統(tǒng)具有更強(qiáng)的抗干擾能力。

2.5 優(yōu)化熱控系統(tǒng)元件和儀表

上述方面的內(nèi)容能夠明顯提高熱控系統(tǒng)的輔助性和控制性，從而保障電廠能夠穩(wěn)定運(yùn)行。但如果想從根本上提高熱控系統(tǒng)的運(yùn)行效果，還須從熱控元件方面著手，不斷提高元件的質(zhì)量和技術(shù)水平，充分發(fā)揮元件的應(yīng)用價(jià)值，這樣才能穩(wěn)步提高系統(tǒng)運(yùn)行的效果。近年來(lái)，電廠的運(yùn)行具有更高的數(shù)字化水平，元件設(shè)備也在持續(xù)更新。在選擇元件時(shí)，需全面考慮電廠運(yùn)行的需求確定適合的設(shè)備類(lèi)型，保證熱控的實(shí)施效果和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率。熱控元件出現(xiàn)故障的概率較大，因此在保證元件質(zhì)量的同時(shí)，還須對(duì)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，合理調(diào)整溫濕度和電源，同時(shí)要做好實(shí)時(shí)監(jiān)控。

除了熱控元件，還須重視儀表的性能。在熱控系統(tǒng)當(dāng)中，儀表檢測(cè)相對(duì)關(guān)鍵，能夠在解決邏輯故障方面發(fā)揮有效的作用。技術(shù)人員可通過(guò)儀表設(shè)備及時(shí)捕捉數(shù)據(jù)變化，減少出現(xiàn)誤差的概率，因此也可保證儀表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。技術(shù)人員需定期校對(duì)儀表，總結(jié)出有效地保證儀表數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的方法，從而在后續(xù)的工作中可通過(guò)儀表數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確判斷。此外，在電廠的經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，也需建立有效的制度，不斷增強(qiáng)員工的責(zé)任意識(shí)，讓員工形成更高的應(yīng)變能力，有效解決熱控元件出現(xiàn)了故障，降低安全事故發(fā)生概率，保證電廠能夠長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2.6 進(jìn)行運(yùn)行管理制度的完善優(yōu)化

電廠的日常運(yùn)行囊括了多種內(nèi)容，具有明顯的全面性與復(fù)雜性等特征。因此，只有形成相對(duì)完善的責(zé)任機(jī)制，所有參與作業(yè)的員工均形成較高水平的責(zé)任意識(shí)，才能保證電廠設(shè)備運(yùn)行良好，促進(jìn)提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮設(shè)備的應(yīng)用性能，體現(xiàn)出制度管理的有效性。在對(duì)當(dāng)前已經(jīng)建立的制度進(jìn)行完善的同時(shí)，還須認(rèn)真開(kāi)展下述工作。

一是電廠須結(jié)合自身的運(yùn)行情況不斷優(yōu)化操作制度內(nèi)容。如電廠可基于維修和激勵(lì)等制度，調(diào)動(dòng)員工以更為積極的熱情參與工作。此外，還可利用小標(biāo)識(shí)牌對(duì)電廠中存在的特殊設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記，形成更為有序的管理策略，通過(guò)開(kāi)展高質(zhì)量的管理工作推動(dòng)企業(yè)健康經(jīng)營(yíng)。

二是要對(duì)熱控系統(tǒng)的管理體系進(jìn)行優(yōu)化，保證將具體內(nèi)容落實(shí)到個(gè)人，這樣才能充分發(fā)揮員工的個(gè)人能力，在責(zé)任意識(shí)的促進(jìn)下優(yōu)化工作質(zhì)量，提高操作的合規(guī)性，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，全面提高管理的實(shí)施效率。

三是維修人員還需持續(xù)優(yōu)化維修制度，定期針對(duì)不同設(shè)備進(jìn)行維修檢查，及時(shí)和準(zhǔn)確鎖定可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題，采取更有針對(duì)性的解決方案，這樣才能保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故并做出有效應(yīng)對(duì)，全面提高設(shè)備的穩(wěn)定性。需側(cè)重提高對(duì)制度體系搭建的重視程度，在各項(xiàng)工作開(kāi)展期間以制度作為參照和指導(dǎo)，從而提高制度的落實(shí)深度，發(fā)揮出制度的規(guī)范作用。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的進(jìn)一步研究，從多方面探索了熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的方法。為了保證熱控自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在有效的技術(shù)應(yīng)用下提高運(yùn)行安全，需要根據(jù)企業(yè)相關(guān)工作開(kāi)展實(shí)際，針對(duì)性地構(gòu)建更加安全的運(yùn)行體系，加強(qiáng)實(shí)踐管理，引入更加先進(jìn)的技術(shù)手段，不斷進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，升級(jí)系統(tǒng)配置，全面地加強(qiáng)技術(shù)人員安全意識(shí)，提高系統(tǒng)管理與操作能力，從而為熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供有效助力。希望通過(guò)以上分析，能進(jìn)一步提高實(shí)踐研究水平。