論火電廠熱工自動控制系統運行問題及改良

何四新河北滄州華潤熱電有限公司

論火電廠熱工自動控制系統運行問題及改良

何四新
河北滄州華潤熱電有限公司

文章首先概述了DCS控制系統，然后對熱工自動化控制系統在運行中出現的問題進行分析，最后有針對性的提出了幾點有效解決系列問題的改良建議。以期能盡量減少經濟損失，提升電廠熱力設備的運行安全，并進一步提升熱工保護工作的精密度。

火電廠；熱工自動控制系統；運行問題

火電廠熱工自動化控制系統主要由檢測益、執行設備和控制系統三大部分構成。現代熱工控制系統還包含順序控制、自動檢測、報警和保護等內容，由于火電廠熱力生產過程較為復雜，設備的運行環境多處于高壓、易燃、高溫等極端環境下，因此給系統的安全運行帶來了極大的挑戰。

1.DCS控制系統概述

DCS控制系統是以微機為基礎的自動化控制系統，其技術應用包括屏幕顯示技術、通訊技術、控制技術和計算機技術，該系統的應用優勢十分明顯，即控制精度高、反應速度快、運行安全可靠等。此外，還具有數據的收集和處理，完成保護連鎖、順序控制、閉環控制等功能。隨著DCS和單機組事件控制一體化工作的完成，爐機電整體控制能力和DCS功能的覆蓋面也增加了。在該系統中，單元機組主要用以發揮控制功能，兩臺機能DCS間用公用網絡進行控制連接，并經由單元機組操作執行，當操作員站故障或DCS通訊故障時，能及時停機或停爐，最后利用后備控制方法進行自動控制。

2.熱工自動控制系統運行中的問題分析

2.1 系統軟硬件問題

在DCS系統中，熱工控制系統內往往會增設BMS、CCS、DEH等控制點，通過伴生故障停機保護來提升機組運行安全。然而，在系統運行中，熱工自動控制系統的安全性和可靠性又受多方面因素的影響，包括網絡通訊故障中的流量斷點，會引發流量過載，在無流量限制保護時，系統控制網絡和輸入輸出回路均會受阻，進而引發系統相關設備的拒動或誤動。除此之外，DCS系統的運行效果還會受到設定值故障、輸出模塊缺陷和信號處理速度等因素的干擾。

2.2 設計安裝問題

火電廠熱工自動控制系統龐大，所管轄的設備種類繁多，其應用技術復雜。因此，如果在系統設計、安裝或調試等任何環節出現任何紕漏時，均會使系統在運行中出現拒動或誤動現象。舉例來說，當汽包汽水取樣管設計不合理時，水位表量程會失準，相繼造成量汽包水位的不正確，并最終造成水位跳閘信號不夠準確，如果這些問題得不到及時發現和解決的話，則很容易引發鍋爐事故。此外，安裝不規范、不合理問題在工作實踐中也較為常見，不少測量誤差均由此而生，使氣泡水位拒動問題得不到及時解決，最終會導致鍋爐因缺水而引發安全事故。

2.3 熱工控制元件問題

熱工控制元件（包括電磁閥、流量、液位、壓力、溫度）等一旦在長期應用中出現老化或質量問題的時候，如果不及時進行維修或更換的話，則很容易引發系統運行故障，加之系統運行中不具備對識別冗余信息的能力，因此極易造成信號失誤，而錯誤的信號勢必擾亂設備的正常運行，進而出現拒動或誤動問題。筆者曾在工作實踐中遇到過不少此類問題，經故障診斷和排查發現，此類熱工控制元件故障在熱工設備故障中的發生率超過50%，單從這一數據我們不難看出，熱工控制元件問題對系統整體功能的發揮影響之大。

2.4 電纜回路問題

電纜回路問題多是因為電纜布設未按照有關規范標準進行而造成的，造成故障問題的原因是多樣的，包括接線口進水、絕緣層受損、電纜老化或布線區域高溫等各種因素，這些不合理施工均會引發線路虛接、斷路等問題，具體到熱工控制設備運行中時，則主要表現為誤動問題。

3.改良熱工自動控制系統運行成效的建議

3.1 從設計源頭上改良系統性能

為了使實行設備的運行監控能力更優化，雖然在設計之初就進行了諸多的性能改良，但仍無法與系統自動化控制功能的現實需求相一致。因此，筆者認為，在把冗余設計引入系統所需的重要熱工信號里，并將某一測量點的信號分多次進行取樣，定能提高系統的監控能力和判斷準確性。當然，為了確保系統運行過程中是可靠的，最好在不同卡件處設置系統的某些關鍵的測點通道，以使故障壓力被分解。與此同時，關鍵測點的取樣孔也最好從不同孔點取樣，而為了提升多點取樣參數的精確度，可利用各自獨立取點法進行，此法不但能提高所獲取數據的準確度，為系統運行安全提供保障，而且也能有效降低安全安全事故的發生率。筆者認為，在熱工自動控制系統中，必須加強在設計環節、安裝環節和測評環節的重視度。具體的改進方法包括：第一。進一步優化DSC控制系統，使系統整體的防御性提高，從而有更強的軟化故障能力。第二，改進系統保護邏輯。在設計中要本著以降低熱工控制裝置的拒動、誤動為根本出發點。第三，為了提升有關設備的使用壽命和運行穩定性，應重點改善震動、灰塵、溫度等系統的條件和工況，將外界環境的影響因素降到最低。發電廠的熱工自動化系統和設備在設計中必須遵循“符合國情、經濟適應、安全可靠”的基本原則，根據機組特點進行差異性的改良優化，以實現不斷提升機組安全、經濟運行、隨意啟停等功能。

3.2 加強對所應用元件的管理

在科技水平日益提高的當下，熱工控制新元件在市場上頻現，由此熱工控制自動化程度在不斷提高，這也就要求與之對應的元件的可靠性也必須不斷提高。因此，為了提升系統運行的高效性，必須將那些足夠成熟的、穩定的、可靠的元件應用到自動系統中來。需要注意的是，在元件引入中切記不要盲目的追求設備和元件的先進性，或者只是為了節約成本而縮減了元件更新環節，必須確保所應用的元件符合系統安全運行標準，避免成本浪費。

4.結束語

火電廠熱工自動化控制系統作為現代電力企業邁向現代化發展水平的重要標志，是其開發與管理的重要手段。為了保證特工自動控制系統的正常運行，我們必須結合運行問題和實際生產需求，采取有效措施對控制系統進行改良，最終提高熱工自動化效率，體現其應用價值。

[1]明建偉.淺析電廠熱工自動控制的特點和策略[J].工程技術：全文版,2016（11）.

[2]翟金星,葛麗清.火電廠熱工自動控制系統運行過程中存在的問題及優化策略[J].世界華商經濟年鑒·科技財經，2012（12）.

[3]謝元，胡振宇.電廠熱工自動控制的特點與策略[J].青春歲月,2011（4）.

何四新（1966-），男，滄州華潤熱電有限公司，技術部，熱控專業，畢業于華北電力大學，生產過程自動化專業。