提高熱工控制系統生產安全性的措施

趙毅

[摘 ? ?要]熱工控制系統作為火電廠運營中電力設備的重要結構，其生產安全性直接影響火電廠運營發展安全水平，故而應注重安全保障。在此之上，簡要分析了熱工控制系統的作用、組成結構，并通過靈活布置電子設備、實施電力設備超馳保護、設置系統輸出限制標準、加強熱工元件故障排除等方法，以此促進熱工控制系統的安全運行，為火電廠可持續發展奠定基礎。

[關鍵詞]熱工控制系統;生產安全性;在線安全評價軟件

[中圖分類號]TM621;TP273 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）08–0–02

[Abstract]The thermal control system is an important structure of power equipment in the operation of thermal power plants. Its production safety will also directly affect the safety level of the operation and development of thermal power plants， so safety protection should be paid attention to. On top of this， this article briefly analyzes the role and composition of the thermal control system， and adopts methods such as flexible layout of electronic equipment， implementation of power equipment overriding protection， setting of system output limit standards， and strengthening of thermal component troubleshooting. Promote the safe operation of thermal control systems and lay the foundation for the sustainable development of thermal power plants.

[Keywords]thermal control system; production safety; online safety evaluation software

火力發電廠在其運營階段，需加強系統改革。機組容量的增加，致使熱工控制系統的穩定性與運行安全性產生更嚴苛的要求。為了確保火電廠擁有良好的綜合效益，應當加強熱工控制系統的防護。火電廠能夠提供充足的電能供應量，便于滿足新時代電能需求，為我國火力發電事業的發展提供保障。

1 熱工控制系統的作用

熱工控制系統對于火力發電有著較為顯著的促進效用，結合以往發電廠應用經驗，其作用體現在下述5個部分：①熱工控制系統能夠自動監測燃燒過程，也能就此保證相關人員準確掌握系統運行動態，為發電廠的良性發展提供參考依據;②經由自動化儀表可保證發電廠在熱工控制系統的輔助下順利完成生產任務;③熱工控制系統中可事先設定操作程序，然后按照程序指定安排電力生產事項;④熱工控制系統的應用還能實現自動化保護，特別是在系統中安裝的自動保護裝置，一旦出現危險信號，可立即采集信息發出預警，以免事故嚴重，影響發電廠運營安全性;⑤在系統參與下還可實現計算機系統的一體化管理，運用新型技術，可對系統性能予以優化，促使計算機在火電廠發展中突顯出實踐價值，最終保證發電廠在熱工控制系統安全性提升階段，擁有良好前景。

2 熱工控制系統的組成結構

（1）分散控制系統。熱工控制系統需要借助分散控制系統，才能實現自動化控制。在分散控制系統中需要運用雙以太網技術，促使發電廠中的關鍵信息實現有效傳輸，尤其在變電站監控等環節，均可運用分散控制系統記錄相關信息。

（2）單回路控制系統。單回路控制系統的應用，可從被調量、控制對象、控制通道等方面計取發電廠中的蒸汽溫度以及鍋爐進水量等指標，便于生產系統能夠實現自動化控制。

（3）自動控制系統。在熱工控制系統中還包含自動控制系統，依靠給定元件以及調節器、測量變送器等元件，促使熱工生產階段產生的汽包水位、電信號等參數均能實現準確傳輸。

（4）串級控制系統。熱工控制系統中還包含串級控制系統，它主要是借助調節器為火電廠生產系統中的各項參數起到調節作用。該系統具備抗干擾能力，且自適應能力較強，它的應用，能夠促使熱工控制系統具備可靠的穩定性。所以，針對熱工控制系統的運行穩定性與生產安全性的提升，應當注重控制質量的管理，便于熱工控制系統在電力設備運行期間產生輔助效果。

3 提高熱工控制系統生產安全性的方法

3.1 靈活布置電子設備

要想保證熱工控制系統具備優良的生產安全性，還應當在火電廠內部合理配置電子設備，由此為系統運作給予安全保障。在火電廠的鍋爐房，可以集控方式，實現機爐電同步控制，

①可在鍋爐房周邊設立控制室，用于分析電子設備分布位置的合理性。如對于鍋爐的應用可將其層高設計為13.7m，而用于鍋爐水供應的循環水泵則應當利用遠程控制的方式，促使鍋爐在使用電子設備時能夠更加便捷，而且也能適當規避燃燒風險;②在系統實踐應用階段，還可依靠回路校正的方式，隨時調整系統信號偏差，保證系統在控制鍋爐設備時，能夠產生較高的安全銷量，必要時還可對鍋爐設備的壓力值以及溫度值進行設定，一旦超出標準可發出預警，這樣才能增加系統應用的可靠性;③最后，結合鍋爐主汽壓力與鍋爐負荷的關聯度可了解到，兩者存在正相關關系，即主汽壓力的上升將造成鍋爐負荷加劇。此時應當保證火電廠中應用的磨煤機設備與系統保持協調，這樣才能促使熱工控制系統為火電廠發電工作創造有利條件。基于此，熱工控制系統可作為火電廠推進智能化運作模式的關鍵依托，并參照系統控制要求，調整好電子設備擺放位置，維護火電廠安全，促進火電廠的可持續發展，使之獲取有效的系統保護。

此外，還可依靠智能化評估軟件，對熱工控制系統的應用情況予以分析。其中需科學設計各項評估指標的權重，在層次分析法輔助下，可依靠專家系統對火電廠中系統安全指標加以評估，保證評價結果更具參考意義。在指標評定中還可劃分為靜態與動態兩種類型的指標，前者多指系統數據冗長率、邏輯功能完整度等。后者泛指靜態以外的評價指標。靜態指標中常采用初期參數設定的方式為主。而動態指標則需要運用軟件對其進行全方位分析，促使軟件實踐應用后，能夠形成可靠的安全評定結果。

3.2 實施電力設備超馳保護

熱工控制系統的安全性，因其關聯著發電廠整體生產安全，故而應當加強系統保護。其中較為主要的是實施超馳保護措施。超馳保護是通過設置兩個調節器，促使系統在遭遇危險因素時，能夠自動切換調節器，使適用于不安全條件下的調節器應用于系統中，由此防止系統受損。而在熱工系統安全生產環節，還需要針對發電廠中的重要設施采用此種保護措施。一旦出現運行風險，重要設施將斷開與熱工控制系統的連接，轉而同操作器連接，防止受系統故障影響，造成重要設施性能不穩定。

通常情況下，在系統控制中，超馳保護在自動控制與手動控制兩種環境下，均能形成較強的傳輸信號。同時，超馳保護功能的展現只在異常工況下操作，這樣可避免出現資源浪費或者誤動現象，破壞系統原有運行狀態。如在某發電廠中，使用的加熱器存在爐膛超溫狀況。通過對其溫度條件進行分析，可知其具體原因在于鍋爐燃燒規劃編制不科學，操作人員步驟錯誤等，此時為了防止發生爆炸事故，可對加熱器實施超馳保護，使其盡管溫度上升，超出溫度極限，也不會發生危險事件，促進發電廠的安全生產。此外，超馳保護措施的應用還可應用于燃煤機設備中，在其遇到壓力增加、爐溫升高等情況，將立即啟動超馳保護措施，對擋板進行關閉，防止持續送煤，致使設備遇到故障。結合相關研究經驗，為了保證發電廠中的各種重要設備維持優良狀態，還應擴大超馳保護范圍，促使熱工控制系統在設備控制方面表現出優勢。

3.3 設置系統輸出限制標準

熱工控制系統在火力發電中常扮演著重要角色，一旦系統出現安全事故，將造成電力企業無法順利完成發電任務，甚至影響供電質量。因此，在提高其生產安全性期間，還需要借助輸出限制標準的合理設計，實現運行風險的有效控制。

針對不同設備、不同系統設置差異化輸出標準，可促使發電廠中的系統保持一定穩定性。例如燃煤機可對其送煤量、送風量進行控制，而鍋爐則應當限制其進水量、爐壓等，而引風機則應當對擋板開放空間提出明確的控制要求，一旦超出限制范圍，易發生異常運行風險。特別是引風機，在其擋板開放空間較大時，極易因風量因素，誘發爆炸事故，此時需合理設置風量，促使風量與燃煤保持對應關系。此外，對于熱工控制系統中涉及的變頻器等電力設備，需對其電流、電壓等參數予以限制，杜絕超電流、欠電壓現象，最終促使電力設備保持良好的運行狀態。同時，在對電力設備實施保護時，還可進行跳閘保護，在其超出額定標準后，將無法繼續運行，以免引發設備故障。

本文以火電廠主體部分鍋爐為例，鍋爐運行中，經由熱工控制系統，可促使鍋爐在吹掃、燃料供應等步驟均能實現自動化控制。熱工控制系統的實踐應用，可在燃煤燃燒前對其實施長達5 min的吹掃操作，以便燃煤雜質能夠得以清除。要想體現出系統功能，應先行對鍋爐上的吹掃閥門以及磨煤機進行關閉，并且送風量需至少在30%以上，然后檢查好風機是否處于安全運行狀態，最后可通過系統計時在有限時間里完成各項任務，便于鍋爐中的燃煤順利通過爐膛。火電廠主要是借助鍋爐燃燒條件達到發電標準。在系統控制下，燃料的供應量與純度都能得到協調調控，防止因燃料問題，致使鍋爐內部生成危險因素。因此，推廣安全性能強的熱工控制系統很有必要。

3.4 加強熱工元件故障排除

熱工控制系統在發電廠中是較為重要的部分。其中最為常見的是系統中的熱工元件出現故障，致使系統安全性下降。對此，應當從故障排除部分討論，精準分析故障原因，給出可靠的防護措施，進而促進發電廠的良性發展。常見故障包括信號誤動、系統線路短路、熱工人員失誤等。面對不同的故障原因需采用對應的故障排除措施，促使熱工系統在電力控制上體現出價值。

例如信號誤動，多源于元件破損等。此時，熱工人員需定期檢查元件性能及其外觀完整度，優選高品質元件，在信號測量環節，還應選取平均值，用于判定信號傳遞穩定性。至于線路短路，可及時更換老化線路，而且還需加強熱工設備的監測，一旦出現漏氣、線路焦灼現象，應立即展開修復。人員失誤則源于工作量的增加，促使熱工控制系統缺乏完善的保護體系，在人力維修中，常因人為因素，造成線路更換中發生錯連、閥門誤開等問題。面對此種情況，需從職業培訓上強化其技能，使其加深對熱工控制系統的了解。

4 結語

提高熱工控制系統生產安全性，有利于維護火電廠運營安全，故而應當加大系統維護力度，保證熱工控制系統發揮出真正效用。火電廠在應用熱工控制系統時，若能從超馳保護、故障排除以及系統設計上予以著手，可進一步實現安全生產目標，促使火電廠擁有良好前景，為用戶提供優質供電服務。

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