分析電廠熱控自動化改造技術(shù)的運用

鄒子鋒（中國能源建設(shè)集團華南電力試驗研究院有限公司，廣東廣州，510530）

分析電廠熱控自動化改造技術(shù)的運用

鄒子鋒
（中國能源建設(shè)集團華南電力試驗研究院有限公司，廣東廣州，510530）

本文首先對熱控自動化技術(shù)及其改造技術(shù)的總體情況進(jìn)行了簡要闡述，其次結(jié)合國內(nèi)外理論知識與自身實踐經(jīng)驗提出了電廠熱控自動化改造技術(shù)的有關(guān)具體運用，以供同行查閱借鑒。

電廠熱控；自動化改造技術(shù)；運用

0 引言

伴隨著我國經(jīng)濟日益騰飛，人民對物質(zhì)生活質(zhì)量與自身生活環(huán)境的需求情況也變得十分突出，因此，政府必須強化城市與鄉(xiāng)村環(huán)境的整改強度，而環(huán)境的改變與人們住與行的改變密不可分，電力則是住與行的必要保障，電力技術(shù)的改造與革新關(guān)系到環(huán)境和人民生活質(zhì)量的情況。如今，熱控自動化技術(shù)已在生活中應(yīng)用廣泛，使用此技術(shù)能夠有效地增加發(fā)電效率，并且能夠加強生產(chǎn)生活的安全性。

1 熱控自動化改造技術(shù)概述

目前，我國對電能的需求十分之大，在這種情況下，應(yīng)運而生了電廠熱控自動化改造技術(shù)，它可以完成電廠的自動化電能生產(chǎn)流程，可以實現(xiàn)電能產(chǎn)出的增加，同時也可以確保電廠的各項工作都能夠安全有序的完成，因此，在當(dāng)今社會得到了很大的重視。熱能工程計算機在電廠的熱控自動化改造里扮演著重要的角色，相關(guān)人員一定要牢牢掌握其所需技術(shù)與基本理論，從而進(jìn)一步的實現(xiàn)控制和綜合分析電廠的熱力學(xué)參數(shù)的工作。熱控自動化改造技術(shù)可以對電廠的安全系數(shù)與生產(chǎn)狀況進(jìn)行及時的檢測，從而完成對電產(chǎn)量及其質(zhì)量的調(diào)控，除此之外，熱功能計算機還可以加強的能源本身的利用率，對原料的利用進(jìn)行優(yōu)化，有助于改善周圍的環(huán)境。

2 電廠熱控自動化改造技術(shù)的內(nèi)容及其運用

2.1 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的改造

該系統(tǒng)也稱為FSSS系統(tǒng)。該系統(tǒng)的引入主要是為了監(jiān)控鍋爐爐膛的安全，此外，該系統(tǒng)還可以完成對燃燒器的管控。FSSS系統(tǒng)能夠完成安全防護、爐膛火焰檢測、油槍的電子遠(yuǎn)程控制、煤燃燒器與脂粉自身工作方式的配置等功能。為了進(jìn)一步的實現(xiàn)電廠的自動化，可在該設(shè)備上安裝離散控制系統(tǒng)，把FSSS本身的功能加入到離散控制系統(tǒng)當(dāng)中，特別是是油槍裝置與火焰檢測裝置，他們可以按照相關(guān)的需求進(jìn)行合理的改造。即便沒有改造的地方，也可以在應(yīng)用離散控制系統(tǒng)的時候預(yù)留出一定的擴展空間，便于后期系統(tǒng)功能的完善。

2.2 爐機輔機順序控制系統(tǒng)的改造

該系統(tǒng)也被稱為SCS系統(tǒng)，是通過使用計算機的邏輯控制功能來設(shè)置與規(guī)范熱力系統(tǒng)與輔機的工作步驟與動作順序等。當(dāng)系統(tǒng)開啟之后，爐機開始自動工作，此時的遠(yuǎn)程監(jiān)控端的任務(wù)就是完成對爐機工作狀態(tài)的監(jiān)視，這種方式減輕了工作人員的工作強度。除此之外，SCS系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)加入安全防護設(shè)置來完成對工作狀態(tài)的設(shè)備的有關(guān)監(jiān)控，如果產(chǎn)生安全聯(lián)鎖條件不滿足的狀況，設(shè)備就會立刻被閉鎖，從而保證機器運行安全。一般而言，單元機組的SCS由機組級、功能組級與驅(qū)動級構(gòu)成，但機組級難以完成改造，因此，改造的重點應(yīng)當(dāng)是功能組級與驅(qū)動級。如采取控制程序來對磨煤機組或者是給粉機進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的運行載荷。

2.3 過程優(yōu)化改造

伴隨著電力行業(yè)的競爭日趨白熱化，電廠必須使用安全性高、通用性好、安裝使用便捷的控制優(yōu)化軟件。它們可以優(yōu)化燃燒與蒸汽溫度。目前大部分機組都是單機模式的AGC，也就是借助調(diào)度操作將負(fù)荷直接的傳動給AGC。但由于電網(wǎng)負(fù)荷大小波動較大，因此，投入的AGC機組將會持續(xù)的處在與其對應(yīng)的變負(fù)荷狀態(tài)，從而導(dǎo)致鍋爐本身的蒸汽壓力和鍋爐內(nèi)部溫度數(shù)值的變化程度過大，這些情況都會損壞機組及其相關(guān)裝置。因此，必須安裝能夠負(fù)荷全場的分配裝置，即供電所使用電網(wǎng)來對電廠輸送關(guān)于所有電廠的負(fù)荷命令，全廠實施系統(tǒng)負(fù)荷分配操作，根據(jù)機組煤耗成本的有關(guān)要求，在機組允許變化的程度中，布置選擇機組的有關(guān)的負(fù)荷工作，從而達(dá)到減少電廠煤耗成本的目的，進(jìn)而使得電廠的發(fā)電成本有所減少。SIS系統(tǒng)也需要針對目前的使用情況來進(jìn)一步的開發(fā)與利用，通過對傳統(tǒng)自動控制技術(shù)的進(jìn)一步改造，從而保障電廠在安全、高效與環(huán)保的環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)與工作。

2.4 電氣監(jiān)控系統(tǒng)的改造

以往的電氣監(jiān)控系統(tǒng)需要工作人員在現(xiàn)場監(jiān)控電氣裝置的儀表。但此種方式比較麻煩且效率不高。實踐中可以借由離散控制系統(tǒng)與存在并網(wǎng)能力的儀表與控制裝置的作用，將電氣監(jiān)控系統(tǒng)集成至離散控制系統(tǒng)當(dāng)中從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的功能，進(jìn)而提高了機組監(jiān)控的準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)可以存儲監(jiān)控的數(shù)據(jù)，一旦系統(tǒng)運行產(chǎn)生了故障，能夠分析自身存儲的數(shù)據(jù)，從而得到解決的方案。 電氣監(jiān)控系統(tǒng)主要由發(fā)電機-變壓器組與電源系統(tǒng)、電壓調(diào)整器與繼電保護裝置三大部分構(gòu)成。然而第一部分一般完成了同DCS的集成，可對二、三兩部分進(jìn)行改造。

2.5 操作平臺與監(jiān)控軟件的改造

鑒于自動控制系統(tǒng)本身的多任務(wù)與多線程的工作模式，且考慮到可靠性與安全性的因素， 電廠可以選用以Window NT為核心的操作平臺來替代以往的平臺。監(jiān)控軟件的改造上需要考慮網(wǎng)絡(luò)支撐、支持度、數(shù)據(jù)管理以及對第三方應(yīng)用的集成等方面的因素可根據(jù)實際的情況選用Intouch或者是iFIX軟件。

2.6 操作臺的改造

在以上的電廠自動化技術(shù)的改造當(dāng)中把多個裝置引入至離散控制系統(tǒng)當(dāng)中，為了完成對以上改造設(shè)備的控制要求，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)按照監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)來改造操作臺。尤其是當(dāng)離散控制系統(tǒng)與DEH統(tǒng)一之后，可酌情把操作員的工作站改為監(jiān)控中心從而完成對舊控制臺的布置結(jié)構(gòu)的調(diào)整。經(jīng)過技術(shù)的改造之后，該設(shè)備能夠在更短的BTG盤內(nèi)完成對電廠各部分的監(jiān)控。

2.7 大屏顯示器的改造

過去的熱控自動化裝置所采用的監(jiān)視顯示器尺寸比較小，當(dāng)監(jiān)控時間太長時，監(jiān)控人員比較容易發(fā)生視覺疲勞現(xiàn)象，進(jìn)而對監(jiān)控的實際效果產(chǎn)生一定的影響。針對這種現(xiàn)象，在對熱控自動化裝置進(jìn)行改造的過程中，研究人員需要在條件允許的情況下，盡量的使用大屏顯示器，這不僅保障了監(jiān)控人員自身的視力舒適程度，同時也保障了監(jiān)控本身的效果。目前在電廠中使用比較普及的幾種大屏幕的顯示器主要有西門子和日立等，這些顯示器的功用不但能夠保證監(jiān)控的效果，而且還可以明顯的加強顯示器的智能化程度，卓有成效的節(jié)約了人力物力財力，從而加強了電廠控制室整體的監(jiān)控能力。與此同時，這也對監(jiān)視人員的專業(yè)素養(yǎng)提出了進(jìn)一步的高要求，有關(guān)人員需引起足夠重視。

2.8 管控一體化的應(yīng)用

管控一體化是DCS與MIS管理信息系統(tǒng)相融合的過程，兩者之間的聯(lián)系十分密切，能夠形成有層次、高度信息化、具有管理控制和調(diào)度決策功能的綜合自動化控制系統(tǒng)。工程建設(shè)中的全面安裝廠級的管理信息系統(tǒng)是在單元機組DCS的基礎(chǔ)上完成。此系統(tǒng)主要利用單元機組的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)得到的相關(guān)信息進(jìn)行相應(yīng)的處理，使之成為廠級管理監(jiān)控信息，然后利用遠(yuǎn)程計算機系統(tǒng)向電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出有關(guān)信息，并接收系統(tǒng)調(diào)度的相關(guān)信號，從而使得電網(wǎng)管理實現(xiàn)了一體化控制。

3 結(jié)束語

本文分析了電廠熱控自動化改造技術(shù)的運用，使熱控自動化系統(tǒng)更加的智能、快捷與便利。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，電廠熱控制方面也有了顯著的發(fā)展，在此方面的研究越來越熱門，在此領(lǐng)域的發(fā)展前景也越來越廣泛。通過對熱控自動化改造技術(shù)的正確運用，能實現(xiàn)對機組運行監(jiān)控與維護的高效率處理，進(jìn)而有效的提高發(fā)電效率，為人民的生產(chǎn)生活帶來保障。

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[2]蔡江河.電廠熱工控制未來發(fā)展方向[J].自動化技術(shù)研究，2014(05):34-45.

[3]楊惠新,吳菊生.300MW機組熱控DCS的基建全過程管理[J].華東電力,2016(06):103-104.

The application of automatic control technology in thermal control of power plant is analyzed

Zou Zifeng
(China Energy Construction Group Southern China Electric Power Test Research Institute Co., Ltd.,Guangzhou Guangdong,510530)

This paper first overall situation of thermal control technology and automation technology are briefly described, followed by the combination of domestic and foreign theoretical knowledge and experiences and put forward the relevant application of automation technology in power plant thermal control, for peer reference consulting.

power plant thermal control; automatic transformation technology; application