關(guān)于火電廠熱工自動(dòng)控制可靠性的探討

王亮

摘 要：作為我國(guó)主要的供電企業(yè)，火電廠在整個(gè)電能供給體系中具有舉足輕重的地位，其對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的作用。而作為火電廠自動(dòng)控制的核心部分，電廠的熱工控制系統(tǒng)對(duì)火電廠的運(yùn)行以及經(jīng)濟(jì)效益具有很大的影響，因此如何提高火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性就成為火電廠需要解決的問題。該文主要介紹了火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念以及組成，同時(shí)還提出提高火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的對(duì)策，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域工作者提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：火電廠 熱工自動(dòng)控制系統(tǒng) 可靠性 對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（b）-0099-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電力的需求量也日益增多，同時(shí)對(duì)電能質(zhì)量也提出了更高要求。而火電廠作為我國(guó)主要的供電企業(yè)，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的影響。為了充分滿足電量需求，為了有效提高電能質(zhì)量，火電廠要優(yōu)化熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性，保證各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備都能夠維持在安全運(yùn)行的狀態(tài)，從而有效地節(jié)約運(yùn)行成本，提高運(yùn)行效率，降低煤耗，進(jìn)而更好地滿足電量需求，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念

作為火力發(fā)電廠日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理工作的核心部分，熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)系到火電廠全部大型機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行。熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)涉及到很多方面，其中有機(jī)爐協(xié)調(diào)控制、鍋爐燃料量、汽包水位以及過熱蒸汽溫度等，除此以外，其還與一些調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有緊密的關(guān)聯(lián)，如引風(fēng)控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及送風(fēng)控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)等[1]。由此可見，熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)非常的復(fù)雜，為了維持其可靠運(yùn)行，必須要進(jìn)行一系列的操作。首先必須要定期地檢修設(shè)備，對(duì)設(shè)備的每個(gè)部分都要及時(shí)、嚴(yán)格地進(jìn)行檢測(cè)，從而保證硬件設(shè)備的正常運(yùn)行。其次，要求熱工人員必須要有專業(yè)的技術(shù)水平，要能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控管理所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行環(huán)境，要及時(shí)地發(fā)現(xiàn)以及處理故障，從而保證熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

2 火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，按照系統(tǒng)的不同作用以及不同使用功能，可以將其劃分為視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)以及相關(guān)的輔助系統(tǒng)等。

2.1 分散控制系統(tǒng)

作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的核心部件，分散控制系統(tǒng)在火電廠的各個(gè)組件中都有設(shè)置，在火電廠兩臺(tái)機(jī)組之間的數(shù)據(jù)線，通常都是連接到線路的公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣就能夠使得各機(jī)組彼此相連，從而確保數(shù)據(jù)的正常聯(lián)通。要盡量在機(jī)組操作臺(tái)上安裝DCS和DEH操作按鈕，這樣才能使得分散控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)地處理電機(jī)組問題，促進(jìn)管理員工作的順利進(jìn)行，從而減少系統(tǒng)故障的處理時(shí)間，保證機(jī)組的安全運(yùn)行。

2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

此系統(tǒng)能夠嚴(yán)格地監(jiān)督火電廠的電力運(yùn)行、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)以及生產(chǎn)情況。一旦火電廠出現(xiàn)異常情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)就可以立即自動(dòng)地發(fā)出提示，并且輸出報(bào)告。在通常狀況下，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主要是由廠級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控以及信息管理系統(tǒng)等組成，即通過數(shù)據(jù)接口完成與控制器的連接，從而有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的共享，保證火電廠運(yùn)行的安全。

2.3 視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。

作為有效監(jiān)控電廠的重要工具，視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)火電廠的經(jīng)營(yíng)運(yùn)行具有重要的意義。由于火電廠的設(shè)備需要得到全面地監(jiān)控，而利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控?zé)o人看守的地區(qū)、比較危險(xiǎn)的操作區(qū)域以及重要設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，此系統(tǒng)能夠借助于輔助系統(tǒng)的通信接口完成與廠級(jí)管理信息系統(tǒng)的連接，從而直接監(jiān)視整個(gè)火電廠的全部生產(chǎn)場(chǎng)的工作狀況與生產(chǎn)程序的完成情況[2]。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠的全面監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)火電廠信息的綜合管理。

2.4 輔助控制系統(tǒng)。

作為保證系統(tǒng)正常工作的一個(gè)重要條件，輔助控制系統(tǒng)能夠在系統(tǒng)無人控制的時(shí)候進(jìn)行正常工作。在通常狀況下，輔助控制系統(tǒng)都是利用可控編程器，自動(dòng)地完成對(duì)系統(tǒng)的控制，并且采用數(shù)據(jù)交換機(jī)與其他數(shù)據(jù)接口的方式，保證系統(tǒng)能夠正常安全地運(yùn)行，其能夠有效完成數(shù)據(jù)的綜合傳輸工作，并且由中央控制室對(duì)系統(tǒng)實(shí)施集中控制，這樣就能夠在無人控制的情況一下，保證系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。

3 提高火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的對(duì)策

為了保障供電系統(tǒng)的正常供電，為了保證電能質(zhì)量，從而滿足電量需求，火電廠需要不斷改進(jìn)控制系統(tǒng)，從而提高熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。可以從以下幾個(gè)方面入手，提高系統(tǒng)的可靠性。

3.1 科學(xué)應(yīng)用APS技術(shù)

作為火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要組成部分之一，APS技術(shù)實(shí)際上是一種控制機(jī)組工作順序的系統(tǒng)，其能夠根據(jù)CPU的負(fù)載情況對(duì)系CPU的供電相數(shù)給予自動(dòng)地調(diào)整。APS技術(shù)是實(shí)現(xiàn)火電廠自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)，其可以在無人或者是只有少量人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)地完成整臺(tái)機(jī)組的運(yùn)作。這樣不僅能夠有效地優(yōu)化火電廠機(jī)組控制的順序，使得機(jī)組的運(yùn)行效率大大提高，同時(shí)還可以有效降低工作人員的工作強(qiáng)度，幫助電廠節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。加強(qiáng)APS技術(shù)的應(yīng)用，可以有效發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，大大減少系統(tǒng)運(yùn)行的人工干擾，有效加大系統(tǒng)的自動(dòng)化控制力度，進(jìn)而提高熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及可靠性。

3.2 集中配置單元機(jī)組

以往火電廠的每一個(gè)控制系統(tǒng)都是由某個(gè)單元機(jī)組單獨(dú)使用，或者是由兩個(gè)機(jī)組共同使用，這種使用方式會(huì)造成監(jiān)控設(shè)備費(fèi)用支出較多，同時(shí)還使得監(jiān)控系統(tǒng)處于分散狀態(tài)，難以對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理。現(xiàn)在，隨著技術(shù)的提高，火電廠可設(shè)置電子室，這樣就能夠同時(shí)監(jiān)控多個(gè)單元機(jī)組。除此以外，隨著電能需求量的日益增多，裝機(jī)容量也越來越大，火電廠集控室的規(guī)模也日益增大，全廠單元機(jī)組結(jié)合的大型控制室也漸漸落成[3]。這種發(fā)展趨勢(shì)對(duì)單元機(jī)組集中配置提供了有利條件，然而在實(shí)際操作中，由于一些火電廠具有不同的生產(chǎn)程序，不能夠形成完全統(tǒng)一的大型控制室，針對(duì)這一情況應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，盡量實(shí)施集中配置，從而有效降低設(shè)備成本，提高工作效率。endprint

3.3 優(yōu)化過程控制軟件

隨著我國(guó)核電行業(yè)的快速發(fā)展，火電市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，如果火電廠想要在如此激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一定的地位，就必須要提高自動(dòng)化制系統(tǒng)的可靠性，只有這樣才能有效提高火電廠整體運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及穩(wěn)定性，從而提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在火電廠日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，由于許多控制系統(tǒng)當(dāng)中使用的軟件數(shù)量以及類型比較多，管理起來具有較大的難度，這樣就在一種程度上降低了自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體質(zhì)量與調(diào)節(jié)水平。因此必須要優(yōu)化自動(dòng)控制軟件。在火電廠監(jiān)控設(shè)備選擇過程中，首先要全面深入地調(diào)查存在危險(xiǎn)操作程序的區(qū)域，同時(shí)還要充分掌握重要機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，之后再挑選出比較適合的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)軟件。在軟件安裝的過程中，要根據(jù)人員排班安排情況，適當(dāng)?shù)卦黾榆浖?shù)量，從而保證整個(gè)火電廠的所有生產(chǎn)程序都能夠得到實(shí)時(shí)監(jiān)控。除此以外，還可以借助于通信接口將視頻網(wǎng)絡(luò)軟件連接到電廠的信息管理系統(tǒng)中，這樣就能夠更加科學(xué)有效地管理電廠的資料、數(shù)據(jù)以及信息。而且還要對(duì)軟件日常的運(yùn)行情況給予密切的監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況就應(yīng)該馬上組織相關(guān)人員進(jìn)行研究與調(diào)整，從而保證軟件一直能夠處于最佳的使用狀態(tài)。

3.4 單元機(jī)組的智能化控制

作為當(dāng)前自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)，智能化控制也是未來研究的重點(diǎn)。在通常狀況下，以往火電廠單元機(jī)組都是采用分散控制系統(tǒng)，雖然此系統(tǒng)能夠有效提高火電廠單元機(jī)組的管理監(jiān)控效果，然而其智能化水平并不高。最近一些年，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域，這就在一定程度上推動(dòng)了自動(dòng)控制系統(tǒng)的快速發(fā)展，于是開發(fā)出很多新型智能產(chǎn)品，例如智能軟件、微型控制器等，這樣各種智能自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用就變得更加簡(jiǎn)單、容易，有效地節(jié)約了火電廠的成本，提高火電廠的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益[4]。除此以外，智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用還可以有效避免人工因素造成的偏差與事故，從而有效提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)語

總而言之，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求量日益增多，而且對(duì)電能的質(zhì)量要求也日益提高。火電廠熱工自動(dòng)化不僅為火電廠的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持，同時(shí)也為了提高供電質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作為火電廠運(yùn)營(yíng)的核心系統(tǒng)，火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)具有非常重要的作用，提高系統(tǒng)的可靠性對(duì)火電廠的生存與發(fā)展具有重要的意義。因此火電廠要不斷優(yōu)化熱工控制系統(tǒng)，優(yōu)化自動(dòng)控制過程控制軟件、合理應(yīng)用APS技術(shù)、實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組的智能化控制以及集中配置等，從而大大提高熱工自動(dòng)控制的可靠性，提高電廠的運(yùn)營(yíng)效率，保障電廠運(yùn)營(yíng)的安全性以及穩(wěn)定性，促進(jìn)火電廠的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3] 俞剛，胡伯勇，金馮梁.基于本質(zhì)安全的大型火電機(jī)組熱控設(shè)備可靠性管理[J].電力技術(shù)，2010，5（4）：55-57.

[4] 李海龍，劉海波.火電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，4（19）2-73.endprint