基于電廠熱工自動化系統改造技術分析

姜曉弢(國電電力大連莊河發電有限責任公司，遼寧 莊河 116431)

0 引言

當下，國內規模相對較大的電網企業基本配置的是我國自主開發的DCS系統，其在運作階段存在著技術滯后、操作流程較為繁瑣等諸多不足，和歐美等發達國家相比較，國內電鏟分散控制系統運行效率整體偏低[1]。電廠規模較大，這在很大程度上增加了管理工作的難度，若僅依靠傳統人力開展該項工作，則很難保證電廠監管工作的質效，故而近些年很多學者作出將自動化控制系統用于電廠管理實踐中的提議，該類系統能于同一時間內落實數項工作任務，并結合信息反饋情況傳遞出相應的管理指令，為后續幾年中電廠自動化管理目標的實現提供支持。

1 電廠熱工自動化系統改造的意義分析

首先，對電廠熱工機組實施改造措施，有益于完善電廠業務運轉過程中的閥門管理功能，使電廠內部管理工作開展提供更可靠支撐，較明顯了提高了機組的運轉效率，壓縮運行成本，符合新時期下電廠對運行管理提出的要求。其次，改造工作也是落實電廠安全管理的要求，這主要是因電廠在長時間運作過程中，一些早期配置的機械液調系統出現一些缺陷，可能對部分業務順利運轉過程形成一定干擾，故而需拓展控制系統改造的深度，應對原系統運轉階段易卡機、控制失穩、負荷突變等問題[2]。最后，改造工作有序推進也是提升機組運行靈活性的重要舉措之一，其能助推于機組協調運轉過程，全面提升自體自動化水平，減輕工作人員的作業量，改進電廠的運作模式。

2 電廠熱工自動化技術改造現狀及存在的問題

2.1 改造任務繁重化

對國內電網系統加以分析后，可以認定300、600、1000MW機組為當下的主力型機組，其服役年限基本≤30年，在電廠后續運作階段還需承擔運行任務，故而是改造的重點對象[3]。從任務量上分析，電廠熱工機組改造任務是繁重、艱巨的。另外，火電廠熱工自動化改造實踐中本應該配置數量足夠多的工作人員，這是技術改造工作順利推進的重要基礎，但在具體改造實踐中，工作人員數目有限，技術團隊人員流行性偏大，以致在職工作人員長期肩負著較沉重的工作壓力，不利于電廠技術改造工作順利、有效推進。

2.2 未能有效分析危險點

電廠熱工自動化改造技術實施過程，若沒有配置周密性的作業體制與工作管理制度，則很可能導致改造工作運作階段暴露出一定盲目性，工作參與人員缺乏強烈的責任心，

電廠改造工作難度系數相應增加。眾所周知，電廠內部業務運作過程中危險性相對較高，這就提示改造技術推行過程中要建設交接班制度并嚴格執行，這樣相關人員就更能自主的結合多因素分析各個危險位點；推行責任個人機制，以確保改造活動階段相關責任的可追溯性，進而更有效的規范工作人員的行為[4]。但當下國內一些電廠運營階段并沒有全面落實如上幾點內容，熱工自動化改造項目實施階段分工不明確、管理制度實施階段存在疏漏，現場很多作業行為未得到相關規章體制督導，改造工作危險位點防控工作不到位，以致現實工作中滋生出一些危險隱患，降低改造工作成效。

2.3 技術改造工作總結不全面

從宏觀層面上分析，電廠熱工自動化設備改造隸屬于一項過程復雜、系統性高的工作項目，為確保該項工作能依照計劃順利推進，認真做好改造工作總結、分析工作有很大必要性。在階段性技術改造工作結束后，應快速指派有關人員回顧設備改造過程，總結方法與經驗，分析不足，在此基礎上擬編相關總結報告，并對后續改造工作推進提出幾點切實可行的建議，協同助推于電廠設備改造工作整體推進，最大限度的提升電廠生產質效，促進安全生產過程。

3 電廠熱工自動化技術改造策略探究

3.1 設定確切的技術改造目標

新時期下，維持與提升電廠安全生產效率是促進電力產業長效發展的重要基礎，為達成以上目標，就需要電廠技術人員立足于電廠實際規模、業務運作特征等，擬定促進熱工自動化系統安全、有效運作的改造作業目標。當改造目標確切時，有益于提升能源利用效率、降低作業人員工作量與強度，為提高熱工自動化水平創造堅實條件[5]。在設定改造目標階段，也需結合熱工自動化改造實況，較客觀的預測改造成效，提升熱工系統的智能化水平，改造后能真正助推于電廠整體發展過程，協助電廠在后期運作階段社會效益、經濟效益的最大化，為我國電廠事業可持續的發展過程輸注更大動力。

3.2 擬定適宜的技術改造方案

首先，立足于電廠運作實況，擬定改造方案并嚴格實施，其宗旨在于規避改造實踐中滋生出重復改造情況。這就提示在實踐中，應以促進電廠長效發展過程為目標，對熱工自動化系統實施最適的改造措施，并確保各項改造工作能精準落實。其次，秉持降低系統改造成本的原則，科學選擇熱工自動化設備及整改設備控制功能。最后，工作人員應結合本電廠當前持有的設備技術水平，擬定人工自動化系統分期式改造方案，并保證設計方案實施過程中具有較強的拓展性、包容性，最大限度的提升熱工系統及設備的自動化系水平。

3.3 選用相匹套的熱工自動化設備

這是提高熱工自動化技術改造水平的重要舉措之一[6]。現如今，可供選擇的熱工自動化設備類型偏多，自動化設備專業性較高，這就需要指派專職人員落實設備選擇工作。電廠也可以通過多種招標形式篩選出質量高、性能優良的熱工自動化設備，和社會好評度高、信譽度高的設備供應商建立長期合作關系，指派專職人員定期對熱工自動化設備施工安裝情況進行整體、周密性調研工作，更全面的掌握電廠熱工設備質量，為自動化系統改造工作有序推進創造堅實基礎。

和傳統軟啟動形式相比較，電廠變頻器軟啟動裝置有體積微小、自重較輕、啟動重復性優良、維保便捷、系統運行效率偏高等諸多優勢，且還能于限流的工況下維持較高的啟動轉矩，真正促成平滑性啟用過程。變頻器軟啟動裝置配置了特殊的多單元串聯結構，不必增設濾波設備，能夠較好的滿足國家有關標準對諧波失真提出的標準要求。

3.4 統一管理電廠內部工作人員

熱工自動化系統技術改造工作并不是獨立運作的，其和電廠中各廠房的技術改造工作相關聯，因熱工自動化系統改造項目實施階段需耗用較長時間、改造流程較為繁瑣，為保證改造工作能精準無誤推進，要求電廠應加大熱工自動化系統改造工作實施階段的管理力度，通過構建專業性強、素質優良的改造管理團隊，促進系統改造的有序運作過程

3.5 加大通信功能相關技術的改造力度

首先，DCS系統運作階段涉及的內容過于繁雜是造成系統出現通信故障的主要原因之一，而故障問題多為隱蔽，早期精確察覺的難度較高；且通信網絡信號質量整體偏低，外部設備裝置的擾亂、數據線銜接配置不合理等諸多因素作用下，DCS系統通信故障問題發生率進一步提升。這就提示在對DCS控制改造階段要選用性價比偏高的處理器，進而從最基礎環節促進DCS系統通信設備的良性運轉過程，也需科學規劃設計通信系統的內部構造布設狀態，提升外部形態的美觀度，力爭將磁場問題對通信網絡信號形成的干擾程度降至最低。其次，改造實踐中也需靈活使用信號保護器，以將靜電對DCS系統通信裝置運行狀態形成的影響降至最低。最后，定期組織專員檢測DCS系統零部件性能指標，力爭在早期發現系統內構件損傷情況，通知專業維護人員及時落實維修工作。

3.6 計算機軟件的技術改造

硬件設施是熱工自動化系統的重要構成，而落實軟件改造工作也同樣是提升熱工系統運行效率、智能化水平的重要舉措。大部分情況下，導致系統軟件出現故障的原因可以從如下兩方面做出分析：一是系統軟件自身存留著問題；二是系統軟件運用過程出現異常。軟件為電廠熱工自動化系統的重要構成，操作、管理系統均隸屬于系統軟件的范疇。Window系統是當下國內諸多領域中廣泛應用的一類系統軟件，為更好的迎合廣大客戶群體的主觀需求，Window系統要持續完善自身的操作屬性，更高效率的解除內部不同軟件形成的矛盾，實現精確的自動化控制[7]。PC機是防御病毒侵襲的主要渠道，管理人員在實踐中要不斷提升PC機使用的安全意識，減少或規避惡意病毒侵襲情況。

改造計算機技術過程中，合理選用DCS服務器是最重要一環，伴隨服務器讀取硬盤信息時間的延長，硬盤內垃圾數據量也會相應增加，當垃圾量過多時將會對硬盤形成永久性損傷，最后造成系統服務器“癱瘓”。故而，在計算機軟件改造階段，應重視服務器的改造，這是整體優化數據運行狀態、熱工系統改造效率。

3.7 供電電源的技術改造

對于熱工自動化系統來說，電源若出現故障問題則將會干擾整個系統運作狀態，若在某些因素作用下造成DCS系統癱瘓電源切換時間＞5ms，則還會對系統功能造成很大損傷，情節嚴重時產生死機問題[8]。故而，改造實踐中，應采取適宜措施應對DCS系統供電電源穩定性問題。可以采用如下兩種方法進行：一是做好供電電源的接地線工作，將不良因素對電源形成的干擾降至最低，盡可能規避DCS系統接收錯誤信號的情況；二是加大電源故障的防控力度，整體提升系統運行過程的穩定性。

4 結語

電廠熱工自動化系統在改造升級過程中，能較明顯的提升系統的運行效率，降低運行成本。電廠在后期運作階段應重視熱工自動化系統改造工作，落實前期規劃工作，設定明確的技術改造目標，加強內部人員統計管理。選用專業性較強的自動化設備裝置、加大計算機軟件及電源改造力度等，促進電廠改造升級縱向推進過程，協助電廠取得更高的經濟效益、社會效益。