熱工自動控制在火電廠中的可靠性分析

康瑞庭，孫婧

（1.華電電力科學研究院東北分院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；2.內(nèi)蒙古超高壓供電局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080）

熱工自動控制在火電廠中的可靠性分析

康瑞庭1，孫婧2

（1.華電電力科學研究院東北分院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；2.內(nèi)蒙古超高壓供電局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080）

眾所周知，電能是我國主要的能源之一，各種機械設備的運轉(zhuǎn)和家用電器的使用都離不開電能，火電廠作為電力生產(chǎn)和運輸?shù)闹饕獔鏊軌蛱峁┏渥愕碾娔埽ＷC人們生產(chǎn)和生活的連續(xù)性和穩(wěn)定性。而熱工自動控制系統(tǒng)是火電廠的重要組成部分，具有自動檢測、遠程控制、自動保護、自動調(diào)節(jié)等功能，對于火電廠的自動化管理發(fā)揮了不容忽視的作用。基于此，本文主要對熱工自動控制在火電廠中的可靠性進行簡要的分析。

火電廠；熱工自動控制；可靠性分析

熱工自動控制系統(tǒng)是火電廠的重要組成部分，具有自動檢測、遠程控制、自動保護、自動調(diào)節(jié)等功能，對于火電廠的自動化管理發(fā)揮了不容忽視的作用。因此，加強熱工自動控制在火電廠中的可靠研究是必然發(fā)展趨勢。

1 熱工自動控制系統(tǒng)簡介

熱工自動控制系統(tǒng)作為火電機組當中用于調(diào)節(jié)以及控制的關鍵裝置，可以按照外部的環(huán)境改變以及機組自身的運行狀況的相關參數(shù)進行自動的調(diào)節(jié)，從而保證其一直保持在優(yōu)良的運行狀態(tài)當中，其中主要包含溫度、流量以及料位與壓力等方面。除此之外，能夠完成自動檢測以及遠程監(jiān)控的操作。如果火電機組出現(xiàn)問題，能夠及時給予有效的提醒并給予有效的處理，進一步包含設備的運用狀況，避免造成事故的擴大化，最大限度的降低企業(yè)的經(jīng)濟損耗。熱工自動化系統(tǒng)不僅可以降低能源消耗，同時還能夠提升火電機組的生產(chǎn)效率，進一步保證其可靠的運行。

2 提高熱工自動化控制系統(tǒng)可靠性的意義

在火電廠發(fā)電機組當中，熱工自動化控制系統(tǒng)占據(jù)著至關重要的地位，同時也發(fā)揮著舉足輕重的作用，其不但可以保證機組的主輔設備進一步穩(wěn)定的運行，同時如果主輔設備在運行的過程中參數(shù)出現(xiàn)狀況，比如超出可控的范疇時，熱工保護系統(tǒng)能夠與其他設備進行聯(lián)動，利用一定的對策來有效的解決，并對其進行有效的保護，最大限度的防止設備發(fā)生嚴重的損害，從而防治更為嚴重的后果的出現(xiàn)。所以，為了進一步提升火電機組主輔設備的有效的運用就必需進一步提高熱工自動化系統(tǒng)的可靠性能。現(xiàn)階段，隨著我國社會科技的快速的發(fā)展，火電廠火電機組取得了一定的發(fā)展，其中最為突出的就是其參數(shù)得到了進一步的提升以及容量也不斷的增大，從而進一步提高了熱工自動化的整體水平。除此之外，DCS(分散控制系統(tǒng))也取得了普遍的運用，由于其自身具有諸多的優(yōu)勢，例如功能強大同時具有一定的優(yōu)越性，能夠進一步保證機組的穩(wěn)定性，從而保證火電廠機組的正常運行。但是受到機組容量的制約，從而造成熱工測量的參數(shù)隨著增加，提升了設備以及機組出現(xiàn)誤動以及拒動的狀況的發(fā)生頻率。因此，如果想進一步降低此狀況的出現(xiàn)概率就必須進一步提升其可靠性。

3 火電廠控制系統(tǒng)的組成

3.1 分散控制系統(tǒng)

火電廠的每個組件中都有一個分散控制系統(tǒng)，可見這一系統(tǒng)的重要性。分散控制系統(tǒng)主要控制的安裝能夠便于火電廠管理員對電廠機組的控制，保障系統(tǒng)能夠自動處理運行故障，減少設備故障給電廠帶來的損失。

3.2 輔助控制系統(tǒng)

這一系統(tǒng)是為了避免控制主系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障時電廠全面癱瘓而設置的。這一系統(tǒng)能夠在無人管理的狀態(tài)下自動的運行，保障機組正常工作。這一系統(tǒng)一般通過可控制的編程器對熱工的自動控制系統(tǒng)進行自動控制的設置，再通過數(shù)據(jù)交換機以及其他的數(shù)據(jù)接口進行數(shù)據(jù)交換。這樣對系統(tǒng)進行進行無人的控制，保障系統(tǒng)運行的安全可靠。

3.3 監(jiān)控系統(tǒng)

火電廠熱工自動控制系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)和實時監(jiān)控系統(tǒng)等。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是對火電廠的無人值班區(qū)以及一些比較危險的區(qū)域進行監(jiān)控，使這些區(qū)域的運行也在管理人員的控制范圍之內(nèi)，通過這種直觀的監(jiān)控，實現(xiàn)火電廠整體運行的有效管理。實時監(jiān)控系統(tǒng)，主要是對火電廠的生產(chǎn)設備和整體運行狀況進行實時的監(jiān)控。這種火電廠運行狀況的實時的監(jiān)控能夠及時發(fā)現(xiàn)電廠運行中的問題，并且發(fā)出預警通知，管理人員或自動處理系統(tǒng)就能夠及時的處理問題，減少故障對電廠的危害，使電廠安全可靠地運行。

4 提高火電廠熱工自動控制可靠性的策略

4.1 合理利用APS技術

APS技術在火電廠熱工自動控制系統(tǒng)中具有重要作用，其屬于控制機組工作順序的系統(tǒng)，可以依據(jù)CPU負載情況，自動調(diào)整CPU的供電數(shù)據(jù)。APS技術對于實現(xiàn)火電廠自動化控制至關重要，其可以實現(xiàn)無人或者是僅有少量人數(shù)條件下，實現(xiàn)整臺機組的自動運轉(zhuǎn)。此種模式的優(yōu)點在于：優(yōu)化火電廠機組控制的順序，顯著增強機組的運行效率，同時還可以降低工作人員的工作強度，節(jié)約成本；此外APS技術還可以充分發(fā)揮技術優(yōu)勢，降低在系統(tǒng)運行過程中人工造成的干擾，可以有效提高系統(tǒng)的自動化程度，從而顯著增強火電廠熱工自動控制可靠性和安全性。

4.2 單元機組集中配置

通常情況下，在火電廠中，一個控制系統(tǒng)包括一個單元機組或者是兩個機組共同使用，這種方法往往造成監(jiān)控設備支出提高，增強成本，同時監(jiān)控系統(tǒng)的分散狀態(tài)，使其無法實現(xiàn)統(tǒng)一管理。近年來，我國技術不斷增強與完善，火電廠可以通過設置電子室模式，對多個單元機組進行控制；另一方面，用電需求不斷增多，裝機容量持續(xù)增加，基于全火電廠單元機組相結(jié)合的大型控制室也逐漸提高。這種發(fā)展模式促使單元機組開始朝著集中配置角度發(fā)展，但在實際操作過程中，不同火電廠的生產(chǎn)程序可以存在差別，因而這不利于形成完全統(tǒng)一的大型控制室。因此，在具體使用過程中，應與實際相結(jié)合，盡可能采用集中配置模式，如此可以有效降低設備成本，可以增強工作效率。

4.3 提高DSC(分散控制系統(tǒng))的抗干擾能力

在熱工自動化控制系統(tǒng)當中，保證其整體可靠性能的主要因素就是DSC(分散控制系統(tǒng))的抗干擾能力。為了高效的提升系統(tǒng)的抗干擾性能就必須從系統(tǒng)的接地、電纜的抗干擾、信號的防干擾等三個方面著手。為了有效的保證接地系統(tǒng)的正常運行就必需挑選相符合的接地點，通過采取接地方式一點接地，在此過程中，必需保證接地點與強電設備接地點直接保持在10m以上的距離。其中信號電纜必需采用鎧裝屏蔽電纜，其主要目的就是進一步減少動力線所產(chǎn)生的電磁干擾。在對信號電纜進行敷設的過程中，必需更具傳輸信號種類分層進行，在此過程中嚴格杜絕出現(xiàn)在一根電纜上使用不同的導向進行動力電源以及信號的傳送，為了有效的降低電磁的干擾，必需將信號線與動力電纜與平行敷設保持一定的距離。現(xiàn)階段，熱工保護系統(tǒng)對與熱控元件的可靠性能要求越來越高，因此，就必需進一步提升熱控元件的技術水平，不斷的提升其整體質(zhì)量。

4.4 電廠熱工自動化控制實現(xiàn)綜合優(yōu)化

（1）逐步實現(xiàn)管理與控制合為一體。管控一體化從電廠自身的發(fā)展和運營情況出發(fā)，把管理和控制監(jiān)督緊密集合。它綜合了電廠多方面體系及人、財、物有機的組合。提高整個組織的自動化能力，為組織實現(xiàn)目標的最大化服務。（2）實現(xiàn)更高性能。提高性能帶給整個系統(tǒng)更高的效率和效益。在自動化軟件自20實際70年代中期發(fā)展至今，已有40年左右的歷史。在發(fā)展過程中，也不斷探究新概念和新功能，例如實時數(shù)據(jù)庫、SCADA、OPC等。（3）逐步實現(xiàn)環(huán)保化。當今人們也不再一味追求效益，而是把綠色、環(huán)保貫穿到社會生產(chǎn)發(fā)展過程中。人們越來越注重綠色經(jīng)濟以及資源節(jié)約，而電廠熱工的發(fā)展在這一方面存在明顯的不足。為了電力產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展，促進我國電力產(chǎn)業(yè)及全國經(jīng)濟綠色發(fā)展，促進其發(fā)展，就必須進行產(chǎn)業(yè)技術改革及技術改造。使電力產(chǎn)業(yè)健康蓬勃發(fā)展。(4)健全后續(xù)檢查修復系統(tǒng)。對系統(tǒng)的檢查修復是對熱工自動化的后續(xù)保障，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中的問題，能及時止錯止損。并且隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展，無線測量技術作為現(xiàn)代新型技術在后續(xù)的發(fā)展中有著重要的作用。通過無線測量技術可以對運行過程中發(fā)生的情況進行監(jiān)視控制，不斷減少生產(chǎn)操作人員的數(shù)量，可以大量節(jié)省成本，提高效率。因此，對機組的檢查和維護工作是大勢所趨。

5 結(jié)語

綜上所述，火電廠熱工自動控制系統(tǒng)是火電廠運營的核心系統(tǒng)，提高這一系統(tǒng)的可靠性，對火電廠起著十分重要的作用。火電廠管理人員要不斷地優(yōu)化熱工控制系統(tǒng)，提高電廠運營效率，保障火電廠的安全運營。面對電力市場激烈的競爭，火電廠時刻不能松懈，在增強熱工自動控制可靠性的同時，提升整個電廠的競爭力，更好的為國民經(jīng)濟服務。

[1]王亮.關于火電廠熱工自動控制可靠性的探討[J].科技資訊,2014,29:99+101.

[2]程業(yè)武.關于火電廠熱工自動控制可靠性研究[J].電子世界,2013,17:36.

[3]宋莉.探討火電廠熱工自動控制的可靠性[J].電子技術與軟件工程,2013,18:211.

[4]彭鋼,王紅燕.熱工自動控制系統(tǒng)技術診斷的研究[J].河北電力技術,1997,03:3-8.

[5]羅毅.火電機組熱工控制系統(tǒng)的優(yōu)化整定及其應用[D].中國電力科學研究院,2001.

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