關(guān)于火電廠熱工自動控制可靠性研究

余昌碩

摘 要：隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，民眾生活有了質(zhì)的提高，用電量也逐年上升。目前我國電網(wǎng)供電主力仍是火力發(fā)電，火力發(fā)電占據(jù)目前電網(wǎng)供電總量的百分之60%～70%。近幾年，自動控制技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，我國大部分火力電廠也引進(jìn)相關(guān)自動化控制技術(shù)，以此提高電廠工作效率，目前已取得較大成果。在當(dāng)前火力電廠自動控制系統(tǒng)中，熱工自動控制系統(tǒng)是其重要組成部分。熱工自控系統(tǒng)的可靠性對電廠日常生產(chǎn)有著直接影響，因此如何提高熱工自控系統(tǒng)的可靠性，避免影響電廠經(jīng)濟效益，是電廠當(dāng)前主要研究課題。本文就此問題進(jìn)行簡單探討并提出相應(yīng)方案。

關(guān)鍵詞：火電廠 熱工自動控制 可靠性研究 自控系統(tǒng)

中圖分類號：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0116-02

隨著我國競價上網(wǎng)、電價改革等電力政策的出臺，電力行業(yè)的競爭力度也隨之強烈。如何在當(dāng)前激烈的電力市場競爭中取得最大效益，已成為各大火力電廠急需解決的問題。

1 熱工自控系統(tǒng)概述

火力電廠本身存在諸多缺陷，如：投入大、能耗高、發(fā)電效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等，這些問題都嚴(yán)重制約了火力電廠的發(fā)展。隨著近幾年自動化控制技術(shù)越來越成熟，其廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。火力電廠使用自動控制技術(shù)，能夠有效降低煤炭消耗、減少污染排放、提高電廠經(jīng)濟效益。

所謂熱工自控系統(tǒng)是指利用計算機軟件對電廠相關(guān)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行控制，在電廠發(fā)生突發(fā)事件時，能夠通過控制軟件自動關(guān)閉事故發(fā)生區(qū)域的供電線路、發(fā)電設(shè)備等，避免相關(guān)線路與設(shè)備受到損傷。因此，熱工自控系統(tǒng)是火力電廠自動控制系統(tǒng)的核心組成部分，通過監(jiān)視、自動控制電廠設(shè)備，保障電廠能夠安全、穩(wěn)定的運行。

熱工自控系統(tǒng)包含以下幾部分：風(fēng)機與鍋爐的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、鍋爐燃料監(jiān)測系統(tǒng)、蒸汽汽包水位監(jiān)測系統(tǒng)、蒸汽過熱溫度監(jiān)測、以及鼓風(fēng)機送風(fēng)與引風(fēng)控制系統(tǒng)等。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展、完善，電廠熱工自控系統(tǒng)開始向著智能化、集成化控制方向發(fā)展，對火電廠的要求也逐漸提高。

火電廠運行具有較高的復(fù)雜性，使用人力無法滿足電廠日常操作需要，且工作效率較為低下，因此這些設(shè)備需要使用先進(jìn)的控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制管理，使電廠實現(xiàn)自動化控制，保證電廠能夠正常工作；同時，電廠工作人員需定期對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修，及時發(fā)現(xiàn)、處理控制系統(tǒng)中的錯誤；相關(guān)熱工自控系統(tǒng)操作人員應(yīng)具備良好地職業(yè)素質(zhì)、熟悉熱工自控系統(tǒng)，對于熱工系統(tǒng)所反映問題能夠及時、有效的進(jìn)行定位、處理，同時針對熱工自控系統(tǒng)，需制定相應(yīng)維護(hù)計劃，保證熱工自控系統(tǒng)的運行可靠性。

2 熱工自控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

熱工自控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其組成結(jié)構(gòu)可根據(jù)電廠需要具有不同功能。其主要組成部分包含：DCS系統(tǒng)（分散控制）、監(jiān)測顯示系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)以及其它不同功能的輔助單元。

2.1 DCS系統(tǒng)（分散控制系統(tǒng)）

DCS控制系統(tǒng)是計算機控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，其系統(tǒng)分布于火力電廠的各個設(shè)備組件中。通過分布于各處的DCS控制系統(tǒng)采集設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過設(shè)備之間相互連接的數(shù)據(jù)線，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息通過公共網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)上傳至DCS控制中心，為工作人員提供管理數(shù)據(jù)。在電廠各機組操作臺，應(yīng)盡量安裝DCS控制按鈕與DEH操作按鈕，以方便操作人員接收指令并對機組進(jìn)行相應(yīng)操作。在各個機組安裝DCS控制按鈕還能夠提高DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)部分DCS控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，其余DCS控制系統(tǒng)能夠獨立于DCS控制中心臺進(jìn)行控制，最大化保證機組能夠安全可靠的運行。

圖1為DCS控制系統(tǒng)控制圖。

2.2 輔助系統(tǒng)

輔助控制系統(tǒng)是熱工自控系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的組成部分，利用輔助控制系統(tǒng)能夠滿足熱工自控系統(tǒng)正常運行所需條件，是熱工自控系統(tǒng)實現(xiàn)無人控制，自動控制運行的重要條件。輔助控制系統(tǒng)一般使用PLC（可編程控制器）對熱工自控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置與控制，兩者之間使用數(shù)據(jù)交換機以及其它類似數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而保證熱工自控系統(tǒng)能夠正常運行。使用PLC編輯的數(shù)據(jù)通過中央控制中心進(jìn)行整合處理，并發(fā)送至相關(guān)被控制設(shè)備，利用此種方式達(dá)到無人化自動控制的目的。

2.3 視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)

近幾年，視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)在我國各大企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，通過視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)重要部位以及較危險的工作區(qū)域進(jìn)行全天候的監(jiān)測，從而實現(xiàn)無需工作人員長期蹲點監(jiān)視的目的。火力發(fā)電廠中存有較多人員無法長期監(jiān)視的區(qū)域，而使用視訊監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠使工作人員遠(yuǎn)離惡劣的工作環(huán)境，只需通過監(jiān)測屏幕就能夠時刻監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域。在目前火力發(fā)電廠中，視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)已成為必備系統(tǒng)，利用視訊監(jiān)測系統(tǒng)與DCS控制中心進(jìn)行連接，能夠方便工作人員對控制區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視，對監(jiān)視區(qū)域有著良好的直觀感受，當(dāng)目標(biāo)區(qū)域出現(xiàn)故障時，能夠在第一時間內(nèi)通過視頻監(jiān)視系統(tǒng)對故障區(qū)域進(jìn)行觀察、明確故障發(fā)生點，并通過通訊系統(tǒng)對維修人員進(jìn)行引導(dǎo)，對于一些較為復(fù)雜的故障，維修人員可通過現(xiàn)場的通訊系統(tǒng)與控制中心通話，與中心控制室的工作人員合作解決故障。圖2為視訊監(jiān)測系統(tǒng)。

2.4 實時監(jiān)測報警系統(tǒng)

實時監(jiān)測報警系統(tǒng)是火力電廠自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。通過實時監(jiān)測報警系統(tǒng)，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)視與監(jiān)測，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，實時監(jiān)測報警系統(tǒng)能夠及時自動觸發(fā)，并發(fā)出報警信號，工作人員通過中心系統(tǒng)能夠了解故障發(fā)生點，并作出相應(yīng)處理。

3 提升火力發(fā)電廠熱工自控系統(tǒng)可靠性的措施

通過改進(jìn)、完善火力電廠的控制系統(tǒng)，能夠有效提升熱工自控系統(tǒng)的運行可靠性。

3.1 優(yōu)化DCS系統(tǒng)的控制單元，實現(xiàn)DCS智能化控制

通過對DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)，從而提升DCS系統(tǒng)的智能化程度，利用智能化控制，使操作更加簡潔、方便。DCS系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化、改進(jìn)后，其操作靈活度與系統(tǒng)靈敏度將隨著智能化程度的提高而得到較大提升，使DCS具備更加快速的反應(yīng)、控制能力。若DCS系統(tǒng)缺乏足夠智能程度，將導(dǎo)致DCS系統(tǒng)因靈敏度、反應(yīng)度等原因無法及時發(fā)現(xiàn)并處理故障，嚴(yán)重影響火力電廠的運行安全，易導(dǎo)致火力電廠產(chǎn)生重大經(jīng)濟損失。

隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，新的處理系統(tǒng)、智能化程序系統(tǒng)、智能監(jiān)測設(shè)備的更新速度正在加快，使得火力電廠DCS系統(tǒng)進(jìn)行智能化優(yōu)化工作變得更加便捷。在不遠(yuǎn)的未來，火力電廠完全可以依靠高度智能化的DCS系統(tǒng)以及少數(shù)工作人員實現(xiàn)全廠管理、維護(hù)的目標(biāo)。

3.2 自動化軟件的優(yōu)化設(shè)計

通過對自動化控制軟件進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，提高控制軟件的抗干擾能力，使系統(tǒng)能夠擁有更加廣泛的應(yīng)用范圍以及較廣的技術(shù)指標(biāo)。火力電廠的發(fā)電機組工作運行時，會產(chǎn)生一定量的電磁干擾，對周圍控制設(shè)備與控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著一定影響。因此，通過優(yōu)化過程控制設(shè)備與程序，提高相關(guān)設(shè)備抗干擾能力，從而提升控制設(shè)備的運行可靠性。

當(dāng)前火力電廠之間競爭較為激烈，而利用熱工自控系統(tǒng)能夠降低電廠內(nèi)部損耗，提升電廠經(jīng)濟效益，從而加強電廠行業(yè)競爭力。為了電廠移植、改造方便，改進(jìn)過程控制設(shè)備的兼容性、從而提高系統(tǒng)移植性是目前評價自動化設(shè)備、軟件的重要指標(biāo)。因此，在設(shè)計相關(guān)軟件、設(shè)備時，需注重兼容性、移植性的優(yōu)化、改進(jìn)設(shè)計。

3.3 加大輔助系統(tǒng)的投入

輔助系統(tǒng)是熱工控制系統(tǒng)的重要組成部分，通過加大對輔助系統(tǒng)的投入，使電廠所有工作區(qū)域均鋪設(shè)輔助設(shè)備，從而提高熱工系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)語

綜上所述，熱工系統(tǒng)對提高電廠競爭力，提高經(jīng)濟效益有著重要意義。通過優(yōu)化、改進(jìn)相關(guān)設(shè)備性能，對提高熱工自控系統(tǒng)的可靠性有著重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張帥.火電廠熱工自動控制可靠性分析[J].科技傳播，2013，2：26-27.

[2] 周明輝.火電廠熱工自動控制思考[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011，21：297-298.

[3] 程業(yè)武.關(guān)于火電廠熱工自動控制可靠性研究[J].電子世界，2011，8：36.

[4] 徐慶軍，邵江波.火電廠熱工自動控制可靠性研究[J].硅谷，2013，12：70.endprint

摘 要：隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，民眾生活有了質(zhì)的提高，用電量也逐年上升。目前我國電網(wǎng)供電主力仍是火力發(fā)電，火力發(fā)電占據(jù)目前電網(wǎng)供電總量的百分之60%～70%。近幾年，自動控制技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，我國大部分火力電廠也引進(jìn)相關(guān)自動化控制技術(shù)，以此提高電廠工作效率，目前已取得較大成果。在當(dāng)前火力電廠自動控制系統(tǒng)中，熱工自動控制系統(tǒng)是其重要組成部分。熱工自控系統(tǒng)的可靠性對電廠日常生產(chǎn)有著直接影響，因此如何提高熱工自控系統(tǒng)的可靠性，避免影響電廠經(jīng)濟效益，是電廠當(dāng)前主要研究課題。本文就此問題進(jìn)行簡單探討并提出相應(yīng)方案。

關(guān)鍵詞：火電廠 熱工自動控制 可靠性研究 自控系統(tǒng)

中圖分類號：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0116-02

隨著我國競價上網(wǎng)、電價改革等電力政策的出臺，電力行業(yè)的競爭力度也隨之強烈。如何在當(dāng)前激烈的電力市場競爭中取得最大效益，已成為各大火力電廠急需解決的問題。

1 熱工自控系統(tǒng)概述

火力電廠本身存在諸多缺陷，如：投入大、能耗高、發(fā)電效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等，這些問題都嚴(yán)重制約了火力電廠的發(fā)展。隨著近幾年自動化控制技術(shù)越來越成熟，其廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。火力電廠使用自動控制技術(shù)，能夠有效降低煤炭消耗、減少污染排放、提高電廠經(jīng)濟效益。

所謂熱工自控系統(tǒng)是指利用計算機軟件對電廠相關(guān)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行控制，在電廠發(fā)生突發(fā)事件時，能夠通過控制軟件自動關(guān)閉事故發(fā)生區(qū)域的供電線路、發(fā)電設(shè)備等，避免相關(guān)線路與設(shè)備受到損傷。因此，熱工自控系統(tǒng)是火力電廠自動控制系統(tǒng)的核心組成部分，通過監(jiān)視、自動控制電廠設(shè)備，保障電廠能夠安全、穩(wěn)定的運行。

熱工自控系統(tǒng)包含以下幾部分：風(fēng)機與鍋爐的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、鍋爐燃料監(jiān)測系統(tǒng)、蒸汽汽包水位監(jiān)測系統(tǒng)、蒸汽過熱溫度監(jiān)測、以及鼓風(fēng)機送風(fēng)與引風(fēng)控制系統(tǒng)等。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展、完善，電廠熱工自控系統(tǒng)開始向著智能化、集成化控制方向發(fā)展，對火電廠的要求也逐漸提高。

火電廠運行具有較高的復(fù)雜性，使用人力無法滿足電廠日常操作需要，且工作效率較為低下，因此這些設(shè)備需要使用先進(jìn)的控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制管理，使電廠實現(xiàn)自動化控制，保證電廠能夠正常工作；同時，電廠工作人員需定期對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修，及時發(fā)現(xiàn)、處理控制系統(tǒng)中的錯誤；相關(guān)熱工自控系統(tǒng)操作人員應(yīng)具備良好地職業(yè)素質(zhì)、熟悉熱工自控系統(tǒng)，對于熱工系統(tǒng)所反映問題能夠及時、有效的進(jìn)行定位、處理，同時針對熱工自控系統(tǒng)，需制定相應(yīng)維護(hù)計劃，保證熱工自控系統(tǒng)的運行可靠性。

2 熱工自控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

熱工自控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其組成結(jié)構(gòu)可根據(jù)電廠需要具有不同功能。其主要組成部分包含：DCS系統(tǒng)（分散控制）、監(jiān)測顯示系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)以及其它不同功能的輔助單元。

2.1 DCS系統(tǒng)（分散控制系統(tǒng)）

DCS控制系統(tǒng)是計算機控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，其系統(tǒng)分布于火力電廠的各個設(shè)備組件中。通過分布于各處的DCS控制系統(tǒng)采集設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過設(shè)備之間相互連接的數(shù)據(jù)線，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息通過公共網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)上傳至DCS控制中心，為工作人員提供管理數(shù)據(jù)。在電廠各機組操作臺，應(yīng)盡量安裝DCS控制按鈕與DEH操作按鈕，以方便操作人員接收指令并對機組進(jìn)行相應(yīng)操作。在各個機組安裝DCS控制按鈕還能夠提高DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)部分DCS控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，其余DCS控制系統(tǒng)能夠獨立于DCS控制中心臺進(jìn)行控制，最大化保證機組能夠安全可靠的運行。

圖1為DCS控制系統(tǒng)控制圖。

2.2 輔助系統(tǒng)

輔助控制系統(tǒng)是熱工自控系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的組成部分，利用輔助控制系統(tǒng)能夠滿足熱工自控系統(tǒng)正常運行所需條件，是熱工自控系統(tǒng)實現(xiàn)無人控制，自動控制運行的重要條件。輔助控制系統(tǒng)一般使用PLC（可編程控制器）對熱工自控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置與控制，兩者之間使用數(shù)據(jù)交換機以及其它類似數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而保證熱工自控系統(tǒng)能夠正常運行。使用PLC編輯的數(shù)據(jù)通過中央控制中心進(jìn)行整合處理，并發(fā)送至相關(guān)被控制設(shè)備，利用此種方式達(dá)到無人化自動控制的目的。

2.3 視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)

近幾年，視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)在我國各大企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，通過視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)重要部位以及較危險的工作區(qū)域進(jìn)行全天候的監(jiān)測，從而實現(xiàn)無需工作人員長期蹲點監(jiān)視的目的?；鹆Πl(fā)電廠中存有較多人員無法長期監(jiān)視的區(qū)域，而使用視訊監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠使工作人員遠(yuǎn)離惡劣的工作環(huán)境，只需通過監(jiān)測屏幕就能夠時刻監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域。在目前火力發(fā)電廠中，視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)已成為必備系統(tǒng)，利用視訊監(jiān)測系統(tǒng)與DCS控制中心進(jìn)行連接，能夠方便工作人員對控制區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視，對監(jiān)視區(qū)域有著良好的直觀感受，當(dāng)目標(biāo)區(qū)域出現(xiàn)故障時，能夠在第一時間內(nèi)通過視頻監(jiān)視系統(tǒng)對故障區(qū)域進(jìn)行觀察、明確故障發(fā)生點，并通過通訊系統(tǒng)對維修人員進(jìn)行引導(dǎo)，對于一些較為復(fù)雜的故障，維修人員可通過現(xiàn)場的通訊系統(tǒng)與控制中心通話，與中心控制室的工作人員合作解決故障。圖2為視訊監(jiān)測系統(tǒng)。

2.4 實時監(jiān)測報警系統(tǒng)

實時監(jiān)測報警系統(tǒng)是火力電廠自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。通過實時監(jiān)測報警系統(tǒng)，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)視與監(jiān)測，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，實時監(jiān)測報警系統(tǒng)能夠及時自動觸發(fā)，并發(fā)出報警信號，工作人員通過中心系統(tǒng)能夠了解故障發(fā)生點，并作出相應(yīng)處理。

3 提升火力發(fā)電廠熱工自控系統(tǒng)可靠性的措施

通過改進(jìn)、完善火力電廠的控制系統(tǒng)，能夠有效提升熱工自控系統(tǒng)的運行可靠性。

3.1 優(yōu)化DCS系統(tǒng)的控制單元，實現(xiàn)DCS智能化控制

通過對DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)，從而提升DCS系統(tǒng)的智能化程度，利用智能化控制，使操作更加簡潔、方便。DCS系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化、改進(jìn)后，其操作靈活度與系統(tǒng)靈敏度將隨著智能化程度的提高而得到較大提升，使DCS具備更加快速的反應(yīng)、控制能力。若DCS系統(tǒng)缺乏足夠智能程度，將導(dǎo)致DCS系統(tǒng)因靈敏度、反應(yīng)度等原因無法及時發(fā)現(xiàn)并處理故障，嚴(yán)重影響火力電廠的運行安全，易導(dǎo)致火力電廠產(chǎn)生重大經(jīng)濟損失。

隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，新的處理系統(tǒng)、智能化程序系統(tǒng)、智能監(jiān)測設(shè)備的更新速度正在加快，使得火力電廠DCS系統(tǒng)進(jìn)行智能化優(yōu)化工作變得更加便捷。在不遠(yuǎn)的未來，火力電廠完全可以依靠高度智能化的DCS系統(tǒng)以及少數(shù)工作人員實現(xiàn)全廠管理、維護(hù)的目標(biāo)。

3.2 自動化軟件的優(yōu)化設(shè)計

通過對自動化控制軟件進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，提高控制軟件的抗干擾能力，使系統(tǒng)能夠擁有更加廣泛的應(yīng)用范圍以及較廣的技術(shù)指標(biāo)。火力電廠的發(fā)電機組工作運行時，會產(chǎn)生一定量的電磁干擾，對周圍控制設(shè)備與控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著一定影響。因此，通過優(yōu)化過程控制設(shè)備與程序，提高相關(guān)設(shè)備抗干擾能力，從而提升控制設(shè)備的運行可靠性。

當(dāng)前火力電廠之間競爭較為激烈，而利用熱工自控系統(tǒng)能夠降低電廠內(nèi)部損耗，提升電廠經(jīng)濟效益，從而加強電廠行業(yè)競爭力。為了電廠移植、改造方便，改進(jìn)過程控制設(shè)備的兼容性、從而提高系統(tǒng)移植性是目前評價自動化設(shè)備、軟件的重要指標(biāo)。因此，在設(shè)計相關(guān)軟件、設(shè)備時，需注重兼容性、移植性的優(yōu)化、改進(jìn)設(shè)計。

3.3 加大輔助系統(tǒng)的投入

輔助系統(tǒng)是熱工控制系統(tǒng)的重要組成部分，通過加大對輔助系統(tǒng)的投入，使電廠所有工作區(qū)域均鋪設(shè)輔助設(shè)備，從而提高熱工系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)語

綜上所述，熱工系統(tǒng)對提高電廠競爭力，提高經(jīng)濟效益有著重要意義。通過優(yōu)化、改進(jìn)相關(guān)設(shè)備性能，對提高熱工自控系統(tǒng)的可靠性有著重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張帥.火電廠熱工自動控制可靠性分析[J].科技傳播，2013，2：26-27.

[2] 周明輝.火電廠熱工自動控制思考[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011，21：297-298.

[3] 程業(yè)武.關(guān)于火電廠熱工自動控制可靠性研究[J].電子世界，2011，8：36.

[4] 徐慶軍，邵江波.火電廠熱工自動控制可靠性研究[J].硅谷，2013，12：70.endprint

摘 要：隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，民眾生活有了質(zhì)的提高，用電量也逐年上升。目前我國電網(wǎng)供電主力仍是火力發(fā)電，火力發(fā)電占據(jù)目前電網(wǎng)供電總量的百分之60%～70%。近幾年，自動控制技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，我國大部分火力電廠也引進(jìn)相關(guān)自動化控制技術(shù)，以此提高電廠工作效率，目前已取得較大成果。在當(dāng)前火力電廠自動控制系統(tǒng)中，熱工自動控制系統(tǒng)是其重要組成部分。熱工自控系統(tǒng)的可靠性對電廠日常生產(chǎn)有著直接影響，因此如何提高熱工自控系統(tǒng)的可靠性，避免影響電廠經(jīng)濟效益，是電廠當(dāng)前主要研究課題。本文就此問題進(jìn)行簡單探討并提出相應(yīng)方案。

關(guān)鍵詞：火電廠 熱工自動控制 可靠性研究 自控系統(tǒng)

中圖分類號：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0116-02

隨著我國競價上網(wǎng)、電價改革等電力政策的出臺，電力行業(yè)的競爭力度也隨之強烈。如何在當(dāng)前激烈的電力市場競爭中取得最大效益，已成為各大火力電廠急需解決的問題。

1 熱工自控系統(tǒng)概述

火力電廠本身存在諸多缺陷，如：投入大、能耗高、發(fā)電效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等，這些問題都嚴(yán)重制約了火力電廠的發(fā)展。隨著近幾年自動化控制技術(shù)越來越成熟，其廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)?；鹆﹄姀S使用自動控制技術(shù)，能夠有效降低煤炭消耗、減少污染排放、提高電廠經(jīng)濟效益。

所謂熱工自控系統(tǒng)是指利用計算機軟件對電廠相關(guān)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行控制，在電廠發(fā)生突發(fā)事件時，能夠通過控制軟件自動關(guān)閉事故發(fā)生區(qū)域的供電線路、發(fā)電設(shè)備等，避免相關(guān)線路與設(shè)備受到損傷。因此，熱工自控系統(tǒng)是火力電廠自動控制系統(tǒng)的核心組成部分，通過監(jiān)視、自動控制電廠設(shè)備，保障電廠能夠安全、穩(wěn)定的運行。

熱工自控系統(tǒng)包含以下幾部分：風(fēng)機與鍋爐的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、鍋爐燃料監(jiān)測系統(tǒng)、蒸汽汽包水位監(jiān)測系統(tǒng)、蒸汽過熱溫度監(jiān)測、以及鼓風(fēng)機送風(fēng)與引風(fēng)控制系統(tǒng)等。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展、完善，電廠熱工自控系統(tǒng)開始向著智能化、集成化控制方向發(fā)展，對火電廠的要求也逐漸提高。

火電廠運行具有較高的復(fù)雜性，使用人力無法滿足電廠日常操作需要，且工作效率較為低下，因此這些設(shè)備需要使用先進(jìn)的控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制管理，使電廠實現(xiàn)自動化控制，保證電廠能夠正常工作；同時，電廠工作人員需定期對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修，及時發(fā)現(xiàn)、處理控制系統(tǒng)中的錯誤；相關(guān)熱工自控系統(tǒng)操作人員應(yīng)具備良好地職業(yè)素質(zhì)、熟悉熱工自控系統(tǒng)，對于熱工系統(tǒng)所反映問題能夠及時、有效的進(jìn)行定位、處理，同時針對熱工自控系統(tǒng)，需制定相應(yīng)維護(hù)計劃，保證熱工自控系統(tǒng)的運行可靠性。

2 熱工自控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

熱工自控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其組成結(jié)構(gòu)可根據(jù)電廠需要具有不同功能。其主要組成部分包含：DCS系統(tǒng)（分散控制）、監(jiān)測顯示系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)以及其它不同功能的輔助單元。

2.1 DCS系統(tǒng)（分散控制系統(tǒng)）

DCS控制系統(tǒng)是計算機控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，其系統(tǒng)分布于火力電廠的各個設(shè)備組件中。通過分布于各處的DCS控制系統(tǒng)采集設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過設(shè)備之間相互連接的數(shù)據(jù)線，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息通過公共網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)上傳至DCS控制中心，為工作人員提供管理數(shù)據(jù)。在電廠各機組操作臺，應(yīng)盡量安裝DCS控制按鈕與DEH操作按鈕，以方便操作人員接收指令并對機組進(jìn)行相應(yīng)操作。在各個機組安裝DCS控制按鈕還能夠提高DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)部分DCS控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，其余DCS控制系統(tǒng)能夠獨立于DCS控制中心臺進(jìn)行控制，最大化保證機組能夠安全可靠的運行。

圖1為DCS控制系統(tǒng)控制圖。

2.2 輔助系統(tǒng)

輔助控制系統(tǒng)是熱工自控系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的組成部分，利用輔助控制系統(tǒng)能夠滿足熱工自控系統(tǒng)正常運行所需條件，是熱工自控系統(tǒng)實現(xiàn)無人控制，自動控制運行的重要條件。輔助控制系統(tǒng)一般使用PLC（可編程控制器）對熱工自控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置與控制，兩者之間使用數(shù)據(jù)交換機以及其它類似數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而保證熱工自控系統(tǒng)能夠正常運行。使用PLC編輯的數(shù)據(jù)通過中央控制中心進(jìn)行整合處理，并發(fā)送至相關(guān)被控制設(shè)備，利用此種方式達(dá)到無人化自動控制的目的。

2.3 視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)

近幾年，視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)在我國各大企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，通過視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)重要部位以及較危險的工作區(qū)域進(jìn)行全天候的監(jiān)測，從而實現(xiàn)無需工作人員長期蹲點監(jiān)視的目的?；鹆Πl(fā)電廠中存有較多人員無法長期監(jiān)視的區(qū)域，而使用視訊監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠使工作人員遠(yuǎn)離惡劣的工作環(huán)境，只需通過監(jiān)測屏幕就能夠時刻監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域。在目前火力發(fā)電廠中，視訊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)已成為必備系統(tǒng)，利用視訊監(jiān)測系統(tǒng)與DCS控制中心進(jìn)行連接，能夠方便工作人員對控制區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視，對監(jiān)視區(qū)域有著良好的直觀感受，當(dāng)目標(biāo)區(qū)域出現(xiàn)故障時，能夠在第一時間內(nèi)通過視頻監(jiān)視系統(tǒng)對故障區(qū)域進(jìn)行觀察、明確故障發(fā)生點，并通過通訊系統(tǒng)對維修人員進(jìn)行引導(dǎo)，對于一些較為復(fù)雜的故障，維修人員可通過現(xiàn)場的通訊系統(tǒng)與控制中心通話，與中心控制室的工作人員合作解決故障。圖2為視訊監(jiān)測系統(tǒng)。

2.4 實時監(jiān)測報警系統(tǒng)

實時監(jiān)測報警系統(tǒng)是火力電廠自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。通過實時監(jiān)測報警系統(tǒng)，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)視與監(jiān)測，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，實時監(jiān)測報警系統(tǒng)能夠及時自動觸發(fā)，并發(fā)出報警信號，工作人員通過中心系統(tǒng)能夠了解故障發(fā)生點，并作出相應(yīng)處理。

3 提升火力發(fā)電廠熱工自控系統(tǒng)可靠性的措施

通過改進(jìn)、完善火力電廠的控制系統(tǒng)，能夠有效提升熱工自控系統(tǒng)的運行可靠性。

3.1 優(yōu)化DCS系統(tǒng)的控制單元，實現(xiàn)DCS智能化控制

通過對DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)，從而提升DCS系統(tǒng)的智能化程度，利用智能化控制，使操作更加簡潔、方便。DCS系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化、改進(jìn)后，其操作靈活度與系統(tǒng)靈敏度將隨著智能化程度的提高而得到較大提升，使DCS具備更加快速的反應(yīng)、控制能力。若DCS系統(tǒng)缺乏足夠智能程度，將導(dǎo)致DCS系統(tǒng)因靈敏度、反應(yīng)度等原因無法及時發(fā)現(xiàn)并處理故障，嚴(yán)重影響火力電廠的運行安全，易導(dǎo)致火力電廠產(chǎn)生重大經(jīng)濟損失。

隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，新的處理系統(tǒng)、智能化程序系統(tǒng)、智能監(jiān)測設(shè)備的更新速度正在加快，使得火力電廠DCS系統(tǒng)進(jìn)行智能化優(yōu)化工作變得更加便捷。在不遠(yuǎn)的未來，火力電廠完全可以依靠高度智能化的DCS系統(tǒng)以及少數(shù)工作人員實現(xiàn)全廠管理、維護(hù)的目標(biāo)。

3.2 自動化軟件的優(yōu)化設(shè)計

通過對自動化控制軟件進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，提高控制軟件的抗干擾能力，使系統(tǒng)能夠擁有更加廣泛的應(yīng)用范圍以及較廣的技術(shù)指標(biāo)。火力電廠的發(fā)電機組工作運行時，會產(chǎn)生一定量的電磁干擾，對周圍控制設(shè)備與控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著一定影響。因此，通過優(yōu)化過程控制設(shè)備與程序，提高相關(guān)設(shè)備抗干擾能力，從而提升控制設(shè)備的運行可靠性。

當(dāng)前火力電廠之間競爭較為激烈，而利用熱工自控系統(tǒng)能夠降低電廠內(nèi)部損耗，提升電廠經(jīng)濟效益，從而加強電廠行業(yè)競爭力。為了電廠移植、改造方便，改進(jìn)過程控制設(shè)備的兼容性、從而提高系統(tǒng)移植性是目前評價自動化設(shè)備、軟件的重要指標(biāo)。因此，在設(shè)計相關(guān)軟件、設(shè)備時，需注重兼容性、移植性的優(yōu)化、改進(jìn)設(shè)計。

3.3 加大輔助系統(tǒng)的投入

輔助系統(tǒng)是熱工控制系統(tǒng)的重要組成部分，通過加大對輔助系統(tǒng)的投入，使電廠所有工作區(qū)域均鋪設(shè)輔助設(shè)備，從而提高熱工系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)語

綜上所述，熱工系統(tǒng)對提高電廠競爭力，提高經(jīng)濟效益有著重要意義。通過優(yōu)化、改進(jìn)相關(guān)設(shè)備性能，對提高熱工自控系統(tǒng)的可靠性有著重要作用。

參考文獻(xiàn)

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