火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)可靠性的分析

樸東云

【摘 要】近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，使得我國(guó)對(duì)能源的需求量日益增加，然而，電力又是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所不可缺少的能源之一，勢(shì)必會(huì)面臨巨大的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇。受此情況的影響，國(guó)家對(duì)電力的發(fā)展也提出了更高的要求，與此同時(shí)，我國(guó)的發(fā)電設(shè)備正向智能化、自動(dòng)化的方向快速發(fā)展，所以，關(guān)于電力操作系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及可靠性都有了一個(gè)更新的認(rèn)識(shí)。可以說(shuō)，火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)做到絕對(duì)安全是完全不可能的，由此看來(lái)切實(shí)提高熱控系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性是當(dāng)前所要解決的首要問(wèn)題。本文主要對(duì)當(dāng)前我國(guó)火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)中存在的諸多問(wèn)題進(jìn)行探討和分析，并且提出了一些切實(shí)提高火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)可靠性的有效對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】火電廠;熱控保護(hù);可靠性分析;對(duì)策

熱工自動(dòng)化系統(tǒng)已成為了火電廠的重要樞紐部分，電廠的大部分設(shè)備都都是由它控制著。汽包水位、過(guò)熱蒸汽溫度、鍋爐燃料量、機(jī)爐協(xié)調(diào)控制、再熱蒸汽溫度等使其主要組成部分，其次一些比較先進(jìn)的系統(tǒng)還包括了引風(fēng)控制、送風(fēng)控制等調(diào)節(jié)系統(tǒng)。熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜，其可靠性不僅需要熱工人員有牢固的專業(yè)知識(shí)，對(duì)系統(tǒng)的工作原理熟悉清楚，可以正確的操作。特別是在主要設(shè)備或者輔助設(shè)備出現(xiàn)較為嚴(yán)重的故障時(shí)，正常手工技術(shù)人員必須及時(shí)對(duì)熱工保護(hù)系統(tǒng)采取有效措施，只有這樣，才能夠有效避免故障的繼續(xù)擴(kuò)大，減少設(shè)備以及對(duì)人員的傷害。所以確保火電廠能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行必須熱工保護(hù)系統(tǒng)有較高的安全性及可靠性。換而言之，熱工保護(hù)系統(tǒng)的可靠性是設(shè)備安全運(yùn)行的首要條件。

1 熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

熱工自動(dòng)化系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：分散控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及其他輔助的系統(tǒng)。

1.1 分散控制系統(tǒng)（DCS）

這是熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，幾乎每一個(gè)機(jī)組都有獨(dú)立的分散控制系統(tǒng)。利用網(wǎng)橋與電廠的公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而達(dá)到兩臺(tái)機(jī)組之間的數(shù)據(jù)連通。基于安全性的考慮，需要在電廠公用網(wǎng)絡(luò)如空壓機(jī)房、燃油泵房等地方的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)處安排一個(gè)操作人員，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。機(jī)組操作臺(tái)上應(yīng)該要設(shè)置DCH以及DCS操作員站以及停機(jī)和安全停爐的操作按鈕，避免控制中心發(fā)生死機(jī)等情況。如果沒(méi)有條件進(jìn)行設(shè)置可以用后備控制手段來(lái)替代，總之要保證當(dāng)分散控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以及時(shí)安全停機(jī)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)其任務(wù)是要負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)。

1.3 監(jiān)控系統(tǒng)

主要包括兩部分：一是設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)中的實(shí)時(shí)監(jiān)控，二是廠區(qū)的管理信息的監(jiān)控。目的是通過(guò)監(jiān)控來(lái)配合分散控制系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)信息的相互有效傳送。

1.4 輔助系統(tǒng)

主要由交換機(jī)、可編程控制器、人機(jī)交互接口三部分組成，在系統(tǒng)中的各個(gè)部分都有目的是為了實(shí)現(xiàn)各部分，無(wú)人監(jiān)控管理運(yùn)行模式。

2 當(dāng)前我國(guó)火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題

為了使火電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全地運(yùn)行下去，良好的控制和管理是前提條件。同樣定期對(duì)熱控保護(hù)系統(tǒng)的檢修與維護(hù)管理也是不可缺少的。通過(guò)大量實(shí)踐證明只有對(duì)熱控保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施全面的維護(hù)和管理，加強(qiáng)對(duì)熱控保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境監(jiān)督，才可以使熱控系統(tǒng)長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行下去。對(duì)當(dāng)前火電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)，存在的諸多問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)：

2.1 可靠性管理重視程度不足

目前，由于火電廠熱控保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)控功能逐漸增多，并且監(jiān)控范圍不斷增大，從而增加了故障出現(xiàn)的概率。如果在熱控保護(hù)系統(tǒng)安裝、調(diào)試、運(yùn)行等某個(gè)階段出現(xiàn)問(wèn)題，那么可能會(huì)使熱控保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作，情況嚴(yán)重的可能會(huì)出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，從而對(duì)機(jī)組的正常、可靠的運(yùn)行產(chǎn)生了一定的影響。所以系統(tǒng)的可靠性是運(yùn)行、維護(hù)、管理的重中之重。而通常人們沒(méi)有對(duì)可靠性引起足夠的重視。

2.2 管理水平、模式滯后

在管理方式上沿用老的模式，不針對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行研究而簡(jiǎn)單依據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷。熱控保護(hù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、延時(shí)時(shí)間的設(shè)定、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試等方面還存在諸多的問(wèn)題，對(duì)這些問(wèn)題研究解決不充分。

2.3 對(duì)新技術(shù)應(yīng)用不足

3 提高熱控保護(hù)系統(tǒng)可靠性的建議

3.1 建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系及專業(yè)人員培訓(xùn)

電廠要建立規(guī)范化、系統(tǒng)化、可操作性強(qiáng)的《熱工自動(dòng)化系統(tǒng)與設(shè)備質(zhì)量評(píng)估準(zhǔn)則》，在熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、基建、運(yùn)行維護(hù)、檢修等各個(gè)階段開(kāi)展有效的評(píng)估工作。定期對(duì)系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)改進(jìn)。雖然目前大部分都開(kāi)展設(shè)備安全評(píng)估與監(jiān)督工作，但是評(píng)估的力度不夠，達(dá)不到有效監(jiān)控的目的。很多電廠的評(píng)估準(zhǔn)則不夠細(xì)化，可操作性不強(qiáng);評(píng)估人員專業(yè)水準(zhǔn)不夠，對(duì)規(guī)程不了解，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果差異大;而有的在設(shè)計(jì)和施工階段沒(méi)有進(jìn)行評(píng)估工作。

由于火力發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，所以對(duì)從業(yè)員工要求具有更高的專業(yè)素質(zhì)。根據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)人為因素造成的熱工保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率超過(guò)50%。企業(yè)職工必須要加大對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，主要是學(xué)習(xí)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及理論知識(shí)，切實(shí)提高理論知識(shí)的應(yīng)用能力。針對(duì)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，組織進(jìn)行事故演練加快工作人員處理事故的速度，從而將熱工保護(hù)系統(tǒng)的可靠性提升到新的臺(tái)階。

3.2 應(yīng)用APS技術(shù)

APS技術(shù)，既電廠機(jī)組的順序控制，在運(yùn)行時(shí)，只需要把機(jī)組中啟動(dòng)按鈕中的控制按鈕按下，機(jī)組就會(huì)按照原先設(shè)定好的順序進(jìn)行運(yùn)作。其主要特點(diǎn)是參與人員很少或者根本不需要人工參與，就可以自動(dòng)地完成復(fù)雜的操作工作。APS的應(yīng)用可以降低人員的工作強(qiáng)度，減少人為操作的不穩(wěn)定因素，增加可靠性。其次，APS實(shí)現(xiàn)了電廠整個(gè)機(jī)組的自動(dòng)化操作，可以有效地提高生產(chǎn)效率從而讓企業(yè)在行業(yè)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力提高。因此，APS技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)是以后電廠機(jī)組控制的一個(gè)重要發(fā)展方向，相關(guān)的研究人員應(yīng)在這方面著重研究設(shè)計(jì)和改進(jìn)，讓APS在實(shí)際中更好的運(yùn)用。

3.3 實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組智能控制

系統(tǒng)控制智能化是自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。單元機(jī)組控制主要應(yīng)用在DCS中，可以讓機(jī)組的控制能力得到很大的提高。但就目前形勢(shì)來(lái)看，我國(guó)電廠使用的單元機(jī)組控制是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到智能化程度的。隨著近幾年來(lái)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷提高，出現(xiàn)了一些微控制器，各種各樣的智能化控制系統(tǒng)相繼進(jìn)入市場(chǎng)，電廠應(yīng)該積極引進(jìn)這些先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組控制智能化，如使用智能化的儀表、儀器、軟件等，以進(jìn)一步提高熱工自動(dòng)化的可靠性。

3.4 應(yīng)用無(wú)線測(cè)量

技術(shù)無(wú)線測(cè)量技術(shù)可以節(jié)約大量的安裝成本，還可以改進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)水平。例如供油、供熱、煤量監(jiān)視、污水區(qū)測(cè)量、酸堿檢測(cè)量等，均可采用無(wú)線測(cè)量技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，降低測(cè)量風(fēng)險(xiǎn)，讓測(cè)量工作安全進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，熱工自動(dòng)化系統(tǒng)是電廠發(fā)展的主流方向。電廠要提高組工自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性，除了要采用APS、單元機(jī)組智能化控制等先進(jìn)技術(shù)之外，還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的評(píng)估工作，及時(shí)改進(jìn)和更新系統(tǒng)，從而全面地提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。這樣才能讓電廠的工作有序進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]