火電廠熱工自動化及事故防范

王 瓊

（廈門市環(huán)境能源投資發(fā)展有限公司，福建 廈門 361000）

在火力發(fā)電過程中，熱工自動化裝置的應(yīng)用能夠在很大程度上節(jié)省人工成本，提高發(fā)電機(jī)組運(yùn)行效率，取代人力進(jìn)行一系列發(fā)電生產(chǎn)操作，同時也能夠通過熱工自動化從不同層面進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測的優(yōu)化，增強(qiáng)控制自動化的水平。另外，在實際運(yùn)行過程中，如果發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障，也可以通過自動控制系統(tǒng)發(fā)出自動預(yù)警，最大程度上降低故障發(fā)生蔓延的概率，減少故障所帶來的損失，提高發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全系數(shù)。

1.火電廠熱工自動化概述

火電廠熱工自動化主要是指運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備儀器，通過自動化測量、處理和控制等功能來為實現(xiàn)火電廠全程生產(chǎn)自動化提供有力的保障，其能夠幫助火電廠企業(yè)提高設(shè)備運(yùn)行的整體安全性與穩(wěn)定性，真正達(dá)到節(jié)約成本、節(jié)能降耗的目的，為火電廠經(jīng)濟(jì)效益最大化提供保證。火電廠熱工自動化下，人力資源成本也會得到縮減，員工勞動強(qiáng)度也得到有效降低，工作環(huán)境得到大幅優(yōu)化，特別是我國目前社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對電力能源需求不斷劇增，我國火力發(fā)電機(jī)組容量在這一背景下迎來巨大挑戰(zhàn)，而熱工自動化的應(yīng)用能夠促使火電廠設(shè)備運(yùn)行和產(chǎn)能的提升。為了促使火電廠熱工自動化水平得到不斷進(jìn)步，作為多學(xué)科知識結(jié)合下研發(fā)的產(chǎn)物，火電廠熱工自動化基本涵蓋了計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、智能儀器儀表技術(shù)等多項專業(yè)領(lǐng)域的知識和相關(guān)技術(shù)，為了確保火電廠發(fā)電機(jī)組全程自動化，需要在進(jìn)一步提高生產(chǎn)過程管理、保護(hù)基礎(chǔ)上，充分重視和研究各項數(shù)據(jù)參數(shù)的合理調(diào)控與優(yōu)化改進(jìn)，尤其要注重自動化技術(shù)應(yīng)用的完善，要實現(xiàn)設(shè)備全面監(jiān)管和各操作環(huán)節(jié)的自動化技術(shù)應(yīng)用研究。

2.火電廠熱工自動化的必要性分析

長久以來，火電廠發(fā)電機(jī)組的設(shè)備、技術(shù)內(nèi)容極為繁雜，其中生產(chǎn)系統(tǒng)是由鍋爐與相關(guān)輔助設(shè)備組成，要想確保生產(chǎn)系統(tǒng)安全和運(yùn)行穩(wěn)定性，就需要發(fā)揮出發(fā)電機(jī)組最大功效，保證各項設(shè)備之間高度的協(xié)調(diào)。而火電廠熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠通過多種自動化儀器儀表以及相關(guān)設(shè)備裝置對火力發(fā)電廠的熱力產(chǎn)生過程進(jìn)行開環(huán)和閉環(huán)的監(jiān)視以及自動化控制，能夠節(jié)省大量的人力成本，使之更加經(jīng)濟(jì)、安全，且運(yùn)行也較為高效。尤其熱工自動化相關(guān)參數(shù)，在電廠熱力過程的測量、信息處理、自動預(yù)警、自動控制和自動保護(hù)等多個方面都有著較高的自動化水平，不需人工參與，通過自動化儀表和自動控制裝置來協(xié)調(diào)完成。

3.火電廠熱工自動化的現(xiàn)狀分析

火力發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組所涉及的內(nèi)容和整體的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，尤其生產(chǎn)系統(tǒng)通常是由鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)、煙氣處理等主要設(shè)備組成，還涉及到一些輔助設(shè)備，要想確保生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行安全和穩(wěn)定性，保證發(fā)電機(jī)組效率的最大化，就必須要針對所有設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，但當(dāng)前很多火力發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組容量不斷增加，在市場需求不斷增長下，對發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率和運(yùn)行穩(wěn)定都帶來了更多的要求和挑戰(zhàn)，生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量也越來越多，整體上，其操作過程越來越復(fù)雜，對技術(shù)要求也越來越高。因此，要想做到全面有效的協(xié)調(diào)控制，就必須要不斷進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)，降低大量人力成本的支出，而由于各項操作環(huán)節(jié)復(fù)雜性因素的影響，一旦出現(xiàn)一點疏忽或影響因素，就會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，進(jìn)而引起更大安全事故，嚴(yán)重威脅人身安全、設(shè)備安全及造成企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，所以，必須要針對火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組進(jìn)行梳理，結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)的實際運(yùn)行方式，考慮對發(fā)電機(jī)組實際運(yùn)行狀況進(jìn)行細(xì)致、全面地監(jiān)測，以此來為發(fā)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定、安全性的提升提供有力的參考，而熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用完全能夠解決這些問題[1]。

4.火電廠熱工自動化的主要內(nèi)容分析

4.1 熱工檢測

對于熱工自動化技術(shù)來講。其主要應(yīng)用的功能在于自動檢測設(shè)備包括模擬量檢測儀表、開關(guān)量檢測儀表、預(yù)警裝置等等。在進(jìn)行發(fā)電機(jī)組和相關(guān)輔助設(shè)備的自動檢測過程中，不但能夠獲得溫度、流量、壓力、振動、水位、轉(zhuǎn)速以及電流等熱工參數(shù)，同時所涉及的汽、水品質(zhì)等都能夠獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為熱工自動化機(jī)組故障分析提供參考。而且這些參數(shù)也可以為自動控制的調(diào)整以及技術(shù)水平的改進(jìn)提供相關(guān)依據(jù)，另外，火電廠的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況穩(wěn)定性、安全性測定也可以參照這些數(shù)據(jù)。尤其在進(jìn)行故障處理時，自動化系統(tǒng)能夠通過對數(shù)據(jù)的比對，進(jìn)行判定是否啟動保護(hù)功能，但其程序的設(shè)計也較為復(fù)雜。

4.2 自動控制

火電廠的火電機(jī)組運(yùn)行過程中為了提高自動化機(jī)組安全運(yùn)行的穩(wěn)定性，并具備適應(yīng)外部環(huán)境的干擾，就需要重視自動調(diào)節(jié)控制措施的應(yīng)用，技術(shù)人員可以通過對火電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的測量和設(shè)定，輸入自動化控制程序，使發(fā)電機(jī)組和相關(guān)輔助設(shè)備的運(yùn)行在自動控制程序下按照既定程序運(yùn)行，提高其運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低人工失誤所造成的故障隱患發(fā)生率。

4.3 順序控制

熱工自動化系統(tǒng)的順序控制，主要重視的是結(jié)合生產(chǎn)設(shè)備的實際運(yùn)行狀況進(jìn)行各項數(shù)據(jù)的調(diào)整，所以引用的順序裝置能夠確保控制流程的識別，并以此來進(jìn)行邏輯判斷能力的落實，進(jìn)而更好地為設(shè)備運(yùn)行提供連鎖保護(hù)，針對火電廠熱工自動化順序控制，其主要是結(jié)合系統(tǒng)當(dāng)中生產(chǎn)的工藝順序，提前進(jìn)行相關(guān)控制程序的設(shè)定和編輯，從而確保系統(tǒng)中被控對象能夠結(jié)合時間順序以及相應(yīng)條件來進(jìn)行有步驟操作的自動化執(zhí)行。一般情況下，順序控制多維應(yīng)用主要在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行和故障處理以及啟停處理當(dāng)中，每一項順序控制都需要與相關(guān)設(shè)備緊密地聯(lián)系，保證滿足其運(yùn)行要求。

4.4 自動保護(hù)

自動保護(hù)是火力發(fā)電廠熱工自動化的重要內(nèi)容，其主要強(qiáng)調(diào)的是通過自動化裝置的應(yīng)用，為電力生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行安全提供有力的保障，一旦發(fā)生安全隱患會自動進(jìn)行預(yù)警并采取有效的措施來予以及時的解決，防止系統(tǒng)遭到破壞，在自動控制系統(tǒng)當(dāng)中，通常會進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置，當(dāng)熱工參數(shù)超出參數(shù)限定值時，自動保護(hù)裝置功能會自動啟動，為發(fā)電機(jī)組和設(shè)備的運(yùn)行提供保障[2]。

5.火電廠熱工事故防范措施

5.1 加強(qiáng)對設(shè)備的選擇控制

在火電廠熱工自動化設(shè)備的選擇過程當(dāng)中，必須要針對當(dāng)前火電廠發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的實際狀況。結(jié)合相關(guān)設(shè)備的性能型號以及所涉及的一系列文件、材料等多方面進(jìn)行分析，要遵循擇優(yōu)選擇的原則，針對自動化設(shè)備做出性價比的綜合考量。從設(shè)備的供應(yīng)商選擇角度來講，必須要針對供應(yīng)商，市場信譽(yù)度和產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行重點的檢測。要盡量選擇品牌信譽(yù)度較好且產(chǎn)品質(zhì)量較高、售后有保障的供應(yīng)商合作，而且還要考慮就近選擇原則，要合理地進(jìn)行設(shè)備成本的壓縮。對于設(shè)備的選擇，重點檢測其運(yùn)行的穩(wěn)定性和運(yùn)行的質(zhì)量。堅決杜絕盲目追新之舉，最大程度上確保設(shè)備的質(zhì)量和運(yùn)行的穩(wěn)定。對于一些較新企業(yè)技術(shù)水平較高的新型自動化控制設(shè)備，火電廠在使用時要注意安全，使用一年以上才能夠?qū)ζ淦焚|(zhì)做出準(zhǔn)確的判斷分析，所以在使用之前必須要進(jìn)行少量的測試和試用，不可輕易將新型自動化設(shè)備應(yīng)用到發(fā)電機(jī)組的自動保護(hù)或一些連鎖系統(tǒng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)中。

5.2 做好缺陷隱患檢查分析

確保火電廠發(fā)電機(jī)組和相關(guān)輔助設(shè)備性能之后，針對可能存在的設(shè)備運(yùn)行故障隱患以及不利的影響因素，生產(chǎn)管理部門要結(jié)合設(shè)計情況，不斷進(jìn)行自動化控制設(shè)備定期檢修機(jī)制的完善；運(yùn)維人員要深入了解自動化設(shè)備的相關(guān)使用和技術(shù)參數(shù)，并結(jié)合自動化設(shè)備的具體狀態(tài)，對其工作環(huán)境以及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)的分析，明確合理的檢修周期，認(rèn)真做好各項檢修的記錄，并定期的觀察自動化設(shè)備運(yùn)行實際參數(shù)和狀態(tài)，嚴(yán)格按照設(shè)備使用規(guī)范各項要求來進(jìn)行操作，確保設(shè)備隱患的及時發(fā)現(xiàn)和快速排除。

5.3 建立健全相關(guān)規(guī)章制度

為了有效提高火電廠熱工自動化系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)范性、系統(tǒng)性以及穩(wěn)定性，為火電廠發(fā)電機(jī)組和相關(guān)輔助設(shè)備提供有力的保障，相關(guān)技術(shù)人員和管理部門要構(gòu)建嚴(yán)格的規(guī)章制度并在實際實施過程當(dāng)中予以完善，同時還要針對一系列操作環(huán)節(jié)做出明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[2]。首先，要構(gòu)建科學(xué)合理的設(shè)備檢測與檢驗機(jī)制，要明確規(guī)定出設(shè)備具體的檢驗時間以及自動保護(hù)試驗的具體組織，專門設(shè)立負(fù)責(zé)檢驗的崗位，并嚴(yán)格制定檢測時間和檢測周期，還要輔以監(jiān)督管理制度。其次，要重視巡檢制度的科學(xué)化構(gòu)建，相關(guān)管理部門和技術(shù)人員必須要能夠結(jié)合實際生產(chǎn)的狀況，嚴(yán)格的依據(jù)相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各項巡檢工作的落實，定期定點進(jìn)行相關(guān)檢測巡檢工作的開展，以此來確保發(fā)電機(jī)組和相關(guān)輔助設(shè)備始終保持高度的安全性和穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。最后，火電廠現(xiàn)場工作人員還要進(jìn)行全面細(xì)致的線路檢修工作，要防止線路發(fā)生受潮的風(fēng)險。同時，對于線路短路等多個環(huán)節(jié)也要做到細(xì)致的檢查，全廠都要按照相關(guān)規(guī)章制度的要求來進(jìn)行工作的落實，最大程度上避免自動化設(shè)備運(yùn)行發(fā)生故障，提高其安全性和穩(wěn)定性。

5.4 提升工作人員綜合素質(zhì)

事實上，任何行業(yè)人才都是第一生產(chǎn)力，同時也是提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)安全的第一載體。雖然熱工自動化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效提高發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，提高生產(chǎn)效率，設(shè)備的維護(hù)檢修以及程序的編寫都需要通過人工來完成。所以，火電廠相關(guān)管理部門要重視對工作人員綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提升。一方面，要定期組織員工參加安全知識培訓(xùn)和技術(shù)培訓(xùn)，增強(qiáng)員工質(zhì)量意識，提高其安全意識。另一方面，隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)的高速發(fā)展，相關(guān)設(shè)備和技術(shù)水平也不斷更新，因此高新技術(shù)和熱工自動化技術(shù)相關(guān)技術(shù)和理論知識的掌握也極為重要，電廠要重視對員工技術(shù)知識的培訓(xùn)，定期組織培訓(xùn)活動，邀請行業(yè)專家為員工進(jìn)行技術(shù)知識的實踐，提高員工技術(shù)水平[3]。

6.結(jié)語

結(jié)合上述文章內(nèi)容所述，在火電廠的電力生產(chǎn)過程中，熱工自動化系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用極為重要，但由于受到設(shè)備和技術(shù)復(fù)雜性影響，在實際操作當(dāng)中也容易出現(xiàn)各類問題或引發(fā)一些安全隱患。所以，為了有效提高火電廠生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性與安全性，除要結(jié)合具體實際情況進(jìn)行仔細(xì)分析之外，還要從不同的角度來加強(qiáng)熱工自動化技術(shù)應(yīng)用的研究探索，制定出完善且具有較高可執(zhí)行性的措施方法來防范各類事故的發(fā)生，以此來促進(jìn)火電廠的健康持續(xù)發(fā)展。