發(fā)電廠熱控自動(dòng)化現(xiàn)狀及對(duì)策分析

摘 要：在我國(guó)電力行業(yè)的飛速發(fā)展下，為確保發(fā)電廠系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性，電廠機(jī)組要努力提高自身的熱控自動(dòng)化效率。電力事業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，使得電廠的熱控自動(dòng)化機(jī)組的規(guī)模、容量、自動(dòng)化程度得到逐步提高。然而，從技術(shù)層面上來(lái)講，我國(guó)的熱控自動(dòng)化發(fā)展相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)仍有待提高。本文從我國(guó)發(fā)電廠熱控自動(dòng)化現(xiàn)狀出發(fā)，指出目前熱控自動(dòng)化中存在的問(wèn)題，進(jìn)而提出合理化對(duì)策。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;熱控自動(dòng)化;現(xiàn)狀;對(duì)策

目前，熱控自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠得到了廣泛應(yīng)用，這不僅得益于其良好的技術(shù)特性，此外，利用熱控自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化檢查。這有利于全面了解電廠系統(tǒng)運(yùn)行狀況，確保電廠運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性。然而，在實(shí)際的電廠運(yùn)行中，關(guān)于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用仍存在諸多不足，只有充分了解目前發(fā)電廠熱控自動(dòng)化現(xiàn)狀，才能在此基礎(chǔ)上采取有效的對(duì)策。

一、發(fā)電廠熱控自動(dòng)化概述

（一）熱控自動(dòng)化的含義

熱控自動(dòng)化技術(shù)是在控制理論的基礎(chǔ)下，形成的熱能工程技術(shù)，其主要是對(duì)發(fā)電廠系統(tǒng)內(nèi)的熱力學(xué)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行的數(shù)據(jù)檢測(cè)及數(shù)據(jù)控制，以期獲得對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、決策管理等。其最終目的是為了確保發(fā)電廠運(yùn)行的高效性、確保安全生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)電廠的健康平穩(wěn)發(fā)展[1]。

（二）發(fā)電廠熱控自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必要性

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、企業(yè)的日益增多、城市化進(jìn)程加快等，無(wú)一不需要龐大的用電量，這也使得整個(gè)社會(huì)的用電量持續(xù)增長(zhǎng)。特別是在用電的高峰時(shí)段，往往會(huì)因用電負(fù)荷量過(guò)大而出現(xiàn)系統(tǒng)的癱瘓及故障。在這一形勢(shì)下，發(fā)電廠熱控自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于系統(tǒng)的安全性提供了重要保證。因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)中的熱控保護(hù)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有效避免電網(wǎng)設(shè)備因溫度過(guò)高引起的設(shè)備損壞。因此，在發(fā)電廠的實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)該結(jié)合電廠自身供電特點(diǎn)，加大對(duì)于熱控自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，尤其應(yīng)該加強(qiáng)關(guān)鍵位置的熱控自動(dòng)保護(hù)，科學(xué)防范高溫過(guò)載引起的故障，保證發(fā)電廠運(yùn)行的穩(wěn)定。

二、發(fā)電廠熱控自動(dòng)化現(xiàn)狀分析

（一）控制機(jī)內(nèi)部干擾

目前，在發(fā)電廠熱控自動(dòng)化運(yùn)行中存在一系列的問(wèn)題，比較普遍的問(wèn)題就是控制機(jī)內(nèi)部的干擾。在控制機(jī)的正常運(yùn)行中，控制機(jī)內(nèi)的元器件、電路常常會(huì)因?yàn)閾p壞或絕緣性較差產(chǎn)生漏電阻，因此形成較強(qiáng)的干擾源。此外，在錯(cuò)綜復(fù)雜、交錯(cuò)纏繞的線纜內(nèi)部，會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其對(duì)于系統(tǒng)的模擬信號(hào)具有較強(qiáng)的擾亂作用。在控制柜電纜線的安裝過(guò)程中，若接線端無(wú)法做到有效擰緊，一旦在運(yùn)行中發(fā)生接線端松動(dòng)，往往會(huì)伴隨熱電勢(shì)及金屬腐蝕，最終引起控制及內(nèi)部的干擾源[2]。

（二）系統(tǒng)接地干擾

在發(fā)電廠的熱控自動(dòng)化管理中，整個(gè)熱控系統(tǒng)往往需要引入接地電網(wǎng)，這樣做的目的也是為了防止出現(xiàn)電磁干擾。但是，在實(shí)際的操作管理中，往往會(huì)存在接地方式與整個(gè)熱控自動(dòng)控制系統(tǒng)不匹配的現(xiàn)象，由此產(chǎn)生額外的電磁流。此外，接地電位的不均衡性、電勢(shì)存在較大差距時(shí)，系統(tǒng)線路的內(nèi)部往往會(huì)形成環(huán)路電流，對(duì)整個(gè)熱控系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重影響熱控自動(dòng)化的穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）熱控元件故障

引起熱控元件的故障的因素是多種多樣的，特別是在電廠這一特殊的生產(chǎn)環(huán)境下，環(huán)境溫度、濕度、腐蝕性介質(zhì)及成分、系統(tǒng)內(nèi)的電源故障、設(shè)備的服務(wù)運(yùn)行時(shí)間、操作人員的誤動(dòng)等都會(huì)引起熱控元件故障的產(chǎn)生。

（四）DCS系統(tǒng)故障

DCS系統(tǒng)又稱(chēng)集散控制系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)的方面也是多種多樣的。通常DCS系統(tǒng)集過(guò)程控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合技術(shù)與一體。這些不同技術(shù)間的有效組合，才能有效完成信息數(shù)據(jù)的采集、加工、控制等。DCS系統(tǒng)的主要組成部分為組態(tài)監(jiān)控及CPU。在組態(tài)控制中，其主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的查詢、顯示及監(jiān)控。而CPU則主要是負(fù)責(zé)信息的加工及處理。若DCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則整個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生癱瘓、設(shè)備損壞或死機(jī)。

三、發(fā)電廠熱控自動(dòng)化優(yōu)化對(duì)策

（一）加強(qiáng)DCS操控體系的運(yùn)行與管理

針對(duì)于目前發(fā)電廠熱控自動(dòng)化管理，首先應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)DCS操控體系的運(yùn)行與管理。加強(qiáng)DCS操作系統(tǒng)的檢查與管理，首先需要確保系統(tǒng)在投入運(yùn)行前的全面評(píng)估及測(cè)試，其程序內(nèi)部的組態(tài)及修改同樣需要遵循既定的原則來(lái)加以設(shè)定。如此，才能有效防止DCS系統(tǒng)內(nèi)部的故障及癱瘓[3]。其次，在日常的設(shè)備維護(hù)及保養(yǎng)中，應(yīng)及時(shí)根據(jù)生產(chǎn)工藝及程序操作要求，積極進(jìn)行DCS系統(tǒng)各零部件的清潔。在日常的管理中，還應(yīng)該及時(shí)記錄設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，定期檢查設(shè)備內(nèi)部各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定，對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行備份處理，以防止丟失。最后，在實(shí)際工作中，應(yīng)積極加強(qiáng)備用電源（UPS）的檢查及維護(hù)，借助于遠(yuǎn)紅外測(cè)溫設(shè)備定時(shí)做好設(shè)備溫度的監(jiān)測(cè)。

（二）維護(hù)好保護(hù)裝置的信號(hào)傳遞

控制機(jī)在日常運(yùn)行中往往會(huì)受到外部環(huán)境的影響而產(chǎn)生信號(hào)上的干擾。當(dāng)然，如果保護(hù)裝置安裝符合規(guī)范要求，就能有效防范自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn)。但是受限于發(fā)電廠日常的工作環(huán)境，其中對(duì)于保護(hù)裝置產(chǎn)生的影響也不盡相同。例如在發(fā)電廠工作環(huán)境溫度較低時(shí)，則保護(hù)裝置的信號(hào)傳遞就有可能存在偏差。而當(dāng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境存在高強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，受磁場(chǎng)影響，保護(hù)信號(hào)傳輸就會(huì)受到影響。因此，在日常的工作中，要維護(hù)好保護(hù)裝置的信號(hào)傳遞，就需要做好設(shè)備各元件的檢查，及時(shí)更新老化的元件。

（三）完善熱控電源系統(tǒng)基礎(chǔ)管理

通常，熱控電源系統(tǒng)存在的隱患主要是在設(shè)計(jì)階段、設(shè)備運(yùn)行管理階段、設(shè)備選型階段產(chǎn)生的。因此，要做好基礎(chǔ)性的管理工作，就需要做好定期檢查工作，此外，還應(yīng)該做好日常的管理臺(tái)賬，以方便后期檢查。完善電源系統(tǒng)基礎(chǔ)管理工作，還需要做好電源系統(tǒng)的隱患排查。這就需要從日常方面著手，定期檢查、試驗(yàn)各項(xiàng)電源系統(tǒng)的性能。平時(shí)還應(yīng)當(dāng)建立良好的電源系統(tǒng)梳理計(jì)劃，從設(shè)備的供電電源、傳輸途徑及切換方式等著手，對(duì)其可靠性及合理性進(jìn)行合理評(píng)估，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)適當(dāng)優(yōu)化熱控系統(tǒng)電源，提高熱控系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性[4]。

（四）優(yōu)化熱控自動(dòng)化系統(tǒng)

優(yōu)化熱控自動(dòng)化系統(tǒng)，還應(yīng)當(dāng)積極做好日常硬件維護(hù)、優(yōu)化系統(tǒng)熱控保護(hù)系統(tǒng)、控制保護(hù)邏輯。日常硬件維護(hù)應(yīng)當(dāng)注重設(shè)備定期檢查及維護(hù)，及時(shí)更換老化元件，同時(shí)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)于重點(diǎn)部位的日常監(jiān)測(cè)，以此保證硬件運(yùn)行的穩(wěn)定性。而優(yōu)化系統(tǒng)熱控保護(hù)系統(tǒng)、控制保護(hù)邏輯主要是從程序上加強(qiáng)邏輯優(yōu)化，使得整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平、邏輯性、嚴(yán)密性得以進(jìn)一步提高及改善[5]。以上幾個(gè)方面更加強(qiáng)調(diào)技術(shù)性，因此對(duì)于整個(gè)操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就需要培養(yǎng)一大批具有相關(guān)專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)型人才，積極投身于熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的研究中來(lái)。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，隨著我國(guó)科技水平的不斷發(fā)展、產(chǎn)學(xué)研水平的不斷轉(zhuǎn)變，發(fā)電廠也將逐漸向著高效性、低污染性、高資源利用率方向轉(zhuǎn)變。當(dāng)下，發(fā)電廠更應(yīng)該積極改善自身的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及機(jī)組容量，大力發(fā)展熱控自動(dòng)化系統(tǒng)，分析日常運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、操作升級(jí)等來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性，全面提升自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化水平，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉士存.電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性研究[J].信息系統(tǒng)工程，2018（10）：103.

[2]劉剛.發(fā)電廠熱控自動(dòng)化現(xiàn)狀及對(duì)策分析[J].才智，2018（11）：249.

[3]胡佰軍.電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[J].通訊世界，2017（04）：132-133.

[4]張虎，陳鵬.分析電廠熱控自動(dòng)化的改造技術(shù)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017（04）：63.

[5]韓愈.論述垃圾發(fā)電廠熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（07）：171.

作者簡(jiǎn)介：

雷李澤（1989-），畬族，男，浙江平陽(yáng)人，本科，助理工程師，研究方向：熱控自動(dòng)化、科研管理.