發電廠熱工自動控制系統的測試研究

胡海波　焦滿德

（內蒙古京泰發電有限責任公司，內蒙古準格爾旗 010300）

發電廠熱工自動控制系統的測試研究

胡海波焦滿德

（內蒙古京泰發電有限責任公司，內蒙古準格爾旗 010300）

發電廠熱工控制主要是指對各種熱力表計（如壓力表、溫度表、流量表等）、變送器、自動裝置的維護與檢修。熱工控制對發電廠的正常、安全、穩定運轉起著極為重要的作用。文章基于發電廠熱工自動控制系統展開分析，同時對熱工自動控制系統在運行中容易發生的問題進行闡述，并針對運行問題提出相應的測試方法，期望能為預測熱工自動控制系統的運行狀態、異常情況提供幫助。

發電廠 熱工 自動控制 測試方法

隨著自動化技術的成熟與發展，發電廠熱工也從傳統的人工控制漸漸轉變化自動控制。從實際應用情況來看，雖然熱工自動控制系統對提高發電機組主輔設備的安全性與可靠性起到了重要作用，但同時該自動控制系統也容易受到外界干擾而出現各種問題，影響系統的正常、穩定運行。基于這一因素考慮，我們還應該做好發電廠熱工自動控制系統的測試工作，以便能準確判斷系統的運行情況，早期規避問題的發生。

1　發電廠熱工自動控制系統概述

熱工自動控制系統主要應用于火力發電廠中，火力發電廠大多采用工業鍋爐進行燃煤發電，耗煤量占很大比例。而傳統的火力發電廠應用燃煤發電時，由于鍋爐效率低下，容易造成能源的浪費，并對環境造成污染。再加上過去的發電廠主要采用人工結合常規儀表的方式進行熱工監控，此種控制方式很難獲得準確運行參數，無法達到滿意的控制結果。近年來，隨著計算機自動化技術的快速發展，將這些先進技術與發電廠熱工控制理念相結合，形成自動控制系統并應用于發電廠熱工控制工作中。通過對各種熱工過程的參數（如溫度、流量、壓力、料位/液位等）控制，使其處于最佳的運行狀態，進而大大改善鍋爐的監控品質、提高平均熱效率、節省能源、減少污染，最終促進發電廠的經濟、安全、穩定運行［1］。

2　發電廠熱工自動控制系統運行問題

發電廠熱工自動控制系統的充分應用，對促進鍋爐燃燒的優良性與燃燒的經濟性起到了非常積極作用。隨著DCS系統的成熟，發電廠熱工自動化的控制程度也在不斷提高。但即便如此，熱工保護裝置拒動、誤動問題還是時有發生，可見熱工自動系統仍存在不足之處。如下就對發電廠熱工自動控制系統運行的常見問題與故障進行分析:

（1）DCS系統軟硬件問題。發電廠熱工自動控制系統多采用DCS系統，并在系統中加入DEH、CCS、BMS等重要過程控制點來促進機組運行的安全性，但若是在運行中軟硬件發生問題，也會影響其安全可靠性。例如發生流量斷點現象，將導致整個系統控制網絡與輸出輸入回路發生阻塞，進而做出錯誤動作。（2）設計安裝缺陷問題。熱工自動控制系統涉及技術復雜，涉及設備較多，若在設計、安裝與調試過程中出現處理不當的問題，便會造成系統誤動、拒動。（3）熱工控制元件問題。熱工控制元件問題主要體現在電磁閥、溫度、壓力、流量、液位等方面，多是因為元件老化、質量不合格等因素引起的問題，最終導致系統在錯誤信號下發出錯誤指令。（4）電纜回路問題。在電纜的布設方面不合理、不規范，出現電纜老化、絕緣層被破壞、接線口進水等諸如此類問題，都會造成線路斷路、虛接，從而發生熱工自動控制系統運行異常現象［2］。

3　發電廠熱工自動控制系統的測試方法

針對發電廠熱工自動控制系統在運行過程中容易出現的幾類問題與原因分析，文章提出相應的測試對策，以期能通過對自動控制系統有效的測試，早期發現自動控制系統運行問題并及時處理。

3.1遵循標準原則展開測試

基于發電廠熱工自動控制系統的特點分析，我們在測試時，應該遵循如下幾點原則，以保證測試工作開展的合理性:（1）主要測試內容。測試熱工自動控制系統的運行壽命，后期還能使用多少年；同時測試其在5年、10年等多少年后，是否還可以正常、穩定運行，系統各功能是否還能處于正常狀態，是否會引起誤報警、誤動作等問題；測試系統以否對非法與無效日期進行準確的認別，系統所有日期的顯示是否精準、正確。（2）測試標準。在實際測試中，應該優先采用離線測試法，以保證測試的準確性與可靠性；測試時應該嚴格遵照作業指導書的相關操作要求，遵循標準的測試順序。（3）測試安全準備。保證測試時操作人員的安全性，測試前應該先開會審核測試作業指導書或測試規程，采用有效措施做好被測系統現場的安全保護，同時在測試現場配備應急人員，以就會意外事故。

3.2測試技術的具體應用

（1）測試時，根據控制器或PLC對系統的影響程度，決定是進行離線測試還是在線測試，通常是采用離線測試法。針對一些沒有日期與時間設置功能的PLC和控制器，無法進行直接測試時，便應該對系統設備的源代碼與控制器的硬件電路進行分析，根據實際情況選擇最合適的測試方法。（2）對系統進行測試時，主要包括上位機測試、下位機測試與上下位機同時測試，通過測試，了解系統運行及各功能是否正常。注意對系統進行測試時，必須確保機組已經停止運行，以保證測試人員的人身安全。（3）進行測試時，需保證所測試自動控制系統資料與臺賬的完整性、準確性，對系統所有設定參數與功能進行檢驗并記錄，同時做好被測系統的數據與軟件備份工作。測試前需排除異常現象與記錄異常現象。前期工作全面落實后，再輸入測試數據展開對熱工自動控制系統的測試，同時記錄所有的測試情況與測試數據。（4）在所有測試完成之后，應該將各系統參數調整正確，恢復系統正常連接，同時刪除所有的測試文件。然后開啟系統，觀察系統運行是否正常，并準備支持任何測試后的生產啟動，將詳細的測試結果整理存檔，以便于下次測試時參考使用［3］。

4　結語

綜上所述，利用先進、合理、有效的技術加強對發電廠熱工自動控制系統的測試，可以及時了解熱工自動控制系統的運行狀態，掌握異常情況，并為處理解決這些異常提供科學依據，在發電廠熱工自動控制系統中具有較高的應用價值。

［1］陳忠平.熱工自動控制在火電廠節能減排中的作用分析［J］.產業與科技論壇，2014（5）：57-58.

［2］張海德，吳貴祥.分散控制系統在熱電廠自動控制上的應用［J］.中國新技術新產品，2011（19）：127.

［3］杜磊磊.火電廠熱工自動控制可靠性分析［J］.科技促進發展，2011（4）：217-218.

胡海波（1986—），男，內蒙古烏蘭察布人，本科，助理工程師，現就職于內蒙古京泰發電有限責任公司。焦滿德（1980—），男，內蒙古滿洲里人，本科，助理工程師，現就職于內蒙古京泰發電有限責任公司。