基于電廠熱工自動化系統(tǒng)改造技術分析

姜曉弢(國電電力大連莊河發(fā)電有限責任公司，遼寧 莊河 116431)

0 引言

當下，國內(nèi)規(guī)模相對較大的電網(wǎng)企業(yè)基本配置的是我國自主開發(fā)的DCS系統(tǒng)，其在運作階段存在著技術滯后、操作流程較為繁瑣等諸多不足，和歐美等發(fā)達國家相比較，國內(nèi)電鏟分散控制系統(tǒng)運行效率整體偏低[1]。電廠規(guī)模較大，這在很大程度上增加了管理工作的難度，若僅依靠傳統(tǒng)人力開展該項工作，則很難保證電廠監(jiān)管工作的質(zhì)效，故而近些年很多學者作出將自動化控制系統(tǒng)用于電廠管理實踐中的提議，該類系統(tǒng)能于同一時間內(nèi)落實數(shù)項工作任務，并結合信息反饋情況傳遞出相應的管理指令，為后續(xù)幾年中電廠自動化管理目標的實現(xiàn)提供支持。

1 電廠熱工自動化系統(tǒng)改造的意義分析

首先，對電廠熱工機組實施改造措施，有益于完善電廠業(yè)務運轉(zhuǎn)過程中的閥門管理功能，使電廠內(nèi)部管理工作開展提供更可靠支撐，較明顯了提高了機組的運轉(zhuǎn)效率，壓縮運行成本，符合新時期下電廠對運行管理提出的要求。其次，改造工作也是落實電廠安全管理的要求，這主要是因電廠在長時間運作過程中，一些早期配置的機械液調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)一些缺陷，可能對部分業(yè)務順利運轉(zhuǎn)過程形成一定干擾，故而需拓展控制系統(tǒng)改造的深度，應對原系統(tǒng)運轉(zhuǎn)階段易卡機、控制失穩(wěn)、負荷突變等問題[2]。最后，改造工作有序推進也是提升機組運行靈活性的重要舉措之一，其能助推于機組協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)過程，全面提升自體自動化水平，減輕工作人員的作業(yè)量，改進電廠的運作模式。

2 電廠熱工自動化技術改造現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 改造任務繁重化

對國內(nèi)電網(wǎng)系統(tǒng)加以分析后，可以認定300、600、1000MW機組為當下的主力型機組，其服役年限基本≤30年，在電廠后續(xù)運作階段還需承擔運行任務，故而是改造的重點對象[3]。從任務量上分析，電廠熱工機組改造任務是繁重、艱巨的。另外，火電廠熱工自動化改造實踐中本應該配置數(shù)量足夠多的工作人員，這是技術改造工作順利推進的重要基礎，但在具體改造實踐中，工作人員數(shù)目有限，技術團隊人員流行性偏大，以致在職工作人員長期肩負著較沉重的工作壓力，不利于電廠技術改造工作順利、有效推進。

2.2 未能有效分析危險點

電廠熱工自動化改造技術實施過程，若沒有配置周密性的作業(yè)體制與工作管理制度，則很可能導致改造工作運作階段暴露出一定盲目性，工作參與人員缺乏強烈的責任心，

電廠改造工作難度系數(shù)相應增加。眾所周知，電廠內(nèi)部業(yè)務運作過程中危險性相對較高，這就提示改造技術推行過程中要建設交接班制度并嚴格執(zhí)行，這樣相關人員就更能自主的結合多因素分析各個危險位點；推行責任個人機制，以確保改造活動階段相關責任的可追溯性，進而更有效的規(guī)范工作人員的行為[4]。但當下國內(nèi)一些電廠運營階段并沒有全面落實如上幾點內(nèi)容，熱工自動化改造項目實施階段分工不明確、管理制度實施階段存在疏漏，現(xiàn)場很多作業(yè)行為未得到相關規(guī)章體制督導，改造工作危險位點防控工作不到位，以致現(xiàn)實工作中滋生出一些危險隱患，降低改造工作成效。

2.3 技術改造工作總結不全面

從宏觀層面上分析，電廠熱工自動化設備改造隸屬于一項過程復雜、系統(tǒng)性高的工作項目，為確保該項工作能依照計劃順利推進，認真做好改造工作總結、分析工作有很大必要性。在階段性技術改造工作結束后，應快速指派有關人員回顧設備改造過程，總結方法與經(jīng)驗，分析不足，在此基礎上擬編相關總結報告，并對后續(xù)改造工作推進提出幾點切實可行的建議，協(xié)同助推于電廠設備改造工作整體推進，最大限度的提升電廠生產(chǎn)質(zhì)效，促進安全生產(chǎn)過程。

3 電廠熱工自動化技術改造策略探究

3.1 設定確切的技術改造目標

新時期下，維持與提升電廠安全生產(chǎn)效率是促進電力產(chǎn)業(yè)長效發(fā)展的重要基礎，為達成以上目標，就需要電廠技術人員立足于電廠實際規(guī)模、業(yè)務運作特征等，擬定促進熱工自動化系統(tǒng)安全、有效運作的改造作業(yè)目標。當改造目標確切時，有益于提升能源利用效率、降低作業(yè)人員工作量與強度，為提高熱工自動化水平創(chuàng)造堅實條件[5]。在設定改造目標階段，也需結合熱工自動化改造實況，較客觀的預測改造成效，提升熱工系統(tǒng)的智能化水平，改造后能真正助推于電廠整體發(fā)展過程，協(xié)助電廠在后期運作階段社會效益、經(jīng)濟效益的最大化，為我國電廠事業(yè)可持續(xù)的發(fā)展過程輸注更大動力。

3.2 擬定適宜的技術改造方案

首先，立足于電廠運作實況，擬定改造方案并嚴格實施，其宗旨在于規(guī)避改造實踐中滋生出重復改造情況。這就提示在實踐中，應以促進電廠長效發(fā)展過程為目標，對熱工自動化系統(tǒng)實施最適的改造措施，并確保各項改造工作能精準落實。其次，秉持降低系統(tǒng)改造成本的原則，科學選擇熱工自動化設備及整改設備控制功能。最后，工作人員應結合本電廠當前持有的設備技術水平，擬定人工自動化系統(tǒng)分期式改造方案，并保證設計方案實施過程中具有較強的拓展性、包容性，最大限度的提升熱工系統(tǒng)及設備的自動化系水平。

3.3 選用相匹套的熱工自動化設備

這是提高熱工自動化技術改造水平的重要舉措之一[6]。現(xiàn)如今，可供選擇的熱工自動化設備類型偏多，自動化設備專業(yè)性較高，這就需要指派專職人員落實設備選擇工作。電廠也可以通過多種招標形式篩選出質(zhì)量高、性能優(yōu)良的熱工自動化設備，和社會好評度高、信譽度高的設備供應商建立長期合作關系，指派專職人員定期對熱工自動化設備施工安裝情況進行整體、周密性調(diào)研工作，更全面的掌握電廠熱工設備質(zhì)量，為自動化系統(tǒng)改造工作有序推進創(chuàng)造堅實基礎。

和傳統(tǒng)軟啟動形式相比較，電廠變頻器軟啟動裝置有體積微小、自重較輕、啟動重復性優(yōu)良、維保便捷、系統(tǒng)運行效率偏高等諸多優(yōu)勢，且還能于限流的工況下維持較高的啟動轉(zhuǎn)矩，真正促成平滑性啟用過程。變頻器軟啟動裝置配置了特殊的多單元串聯(lián)結構，不必增設濾波設備，能夠較好的滿足國家有關標準對諧波失真提出的標準要求。

3.4 統(tǒng)一管理電廠內(nèi)部工作人員

熱工自動化系統(tǒng)技術改造工作并不是獨立運作的，其和電廠中各廠房的技術改造工作相關聯(lián)，因熱工自動化系統(tǒng)改造項目實施階段需耗用較長時間、改造流程較為繁瑣，為保證改造工作能精準無誤推進，要求電廠應加大熱工自動化系統(tǒng)改造工作實施階段的管理力度，通過構建專業(yè)性強、素質(zhì)優(yōu)良的改造管理團隊，促進系統(tǒng)改造的有序運作過程

3.5 加大通信功能相關技術的改造力度

首先，DCS系統(tǒng)運作階段涉及的內(nèi)容過于繁雜是造成系統(tǒng)出現(xiàn)通信故障的主要原因之一，而故障問題多為隱蔽，早期精確察覺的難度較高；且通信網(wǎng)絡信號質(zhì)量整體偏低，外部設備裝置的擾亂、數(shù)據(jù)線銜接配置不合理等諸多因素作用下，DCS系統(tǒng)通信故障問題發(fā)生率進一步提升。這就提示在對DCS控制改造階段要選用性價比偏高的處理器，進而從最基礎環(huán)節(jié)促進DCS系統(tǒng)通信設備的良性運轉(zhuǎn)過程，也需科學規(guī)劃設計通信系統(tǒng)的內(nèi)部構造布設狀態(tài)，提升外部形態(tài)的美觀度，力爭將磁場問題對通信網(wǎng)絡信號形成的干擾程度降至最低。其次，改造實踐中也需靈活使用信號保護器，以將靜電對DCS系統(tǒng)通信裝置運行狀態(tài)形成的影響降至最低。最后，定期組織專員檢測DCS系統(tǒng)零部件性能指標，力爭在早期發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)構件損傷情況，通知專業(yè)維護人員及時落實維修工作。

3.6 計算機軟件的技術改造

硬件設施是熱工自動化系統(tǒng)的重要構成，而落實軟件改造工作也同樣是提升熱工系統(tǒng)運行效率、智能化水平的重要舉措。大部分情況下，導致系統(tǒng)軟件出現(xiàn)故障的原因可以從如下兩方面做出分析：一是系統(tǒng)軟件自身存留著問題；二是系統(tǒng)軟件運用過程出現(xiàn)異常。軟件為電廠熱工自動化系統(tǒng)的重要構成，操作、管理系統(tǒng)均隸屬于系統(tǒng)軟件的范疇。Window系統(tǒng)是當下國內(nèi)諸多領域中廣泛應用的一類系統(tǒng)軟件，為更好的迎合廣大客戶群體的主觀需求，Window系統(tǒng)要持續(xù)完善自身的操作屬性，更高效率的解除內(nèi)部不同軟件形成的矛盾，實現(xiàn)精確的自動化控制[7]。PC機是防御病毒侵襲的主要渠道，管理人員在實踐中要不斷提升PC機使用的安全意識，減少或規(guī)避惡意病毒侵襲情況。

改造計算機技術過程中，合理選用DCS服務器是最重要一環(huán)，伴隨服務器讀取硬盤信息時間的延長，硬盤內(nèi)垃圾數(shù)據(jù)量也會相應增加，當垃圾量過多時將會對硬盤形成永久性損傷，最后造成系統(tǒng)服務器“癱瘓”。故而，在計算機軟件改造階段，應重視服務器的改造，這是整體優(yōu)化數(shù)據(jù)運行狀態(tài)、熱工系統(tǒng)改造效率。

3.7 供電電源的技術改造

對于熱工自動化系統(tǒng)來說，電源若出現(xiàn)故障問題則將會干擾整個系統(tǒng)運作狀態(tài)，若在某些因素作用下造成DCS系統(tǒng)癱瘓電源切換時間＞5ms，則還會對系統(tǒng)功能造成很大損傷，情節(jié)嚴重時產(chǎn)生死機問題[8]。故而，改造實踐中，應采取適宜措施應對DCS系統(tǒng)供電電源穩(wěn)定性問題。可以采用如下兩種方法進行：一是做好供電電源的接地線工作，將不良因素對電源形成的干擾降至最低，盡可能規(guī)避DCS系統(tǒng)接收錯誤信號的情況；二是加大電源故障的防控力度，整體提升系統(tǒng)運行過程的穩(wěn)定性。

4 結語

電廠熱工自動化系統(tǒng)在改造升級過程中，能較明顯的提升系統(tǒng)的運行效率，降低運行成本。電廠在后期運作階段應重視熱工自動化系統(tǒng)改造工作，落實前期規(guī)劃工作，設定明確的技術改造目標，加強內(nèi)部人員統(tǒng)計管理。選用專業(yè)性較強的自動化設備裝置、加大計算機軟件及電源改造力度等，促進電廠改造升級縱向推進過程，協(xié)助電廠取得更高的經(jīng)濟效益、社會效益。