淺談如何提高電廠熱工自動化水平

關(guān)興昆

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平越來越高，電廠熱工自動化技術(shù)也越來越先進，特別是隨著不斷健全和發(fā)展的DCS系統(tǒng)功能，進而熱工自動化技術(shù)也迅猛發(fā)展起來。因為，為了更好的滿足當(dāng)前電廠發(fā)電的需求，需要不斷提高電廠熱工的自動化水平，進而更好的滿足控制發(fā)電機組負荷、二次調(diào)頻、一次調(diào)頻的要求。在確保發(fā)電機安全使用和經(jīng)濟效益的前提下，讓電網(wǎng)更加穩(wěn)定和安全的運行。因此，本文對當(dāng)前熱工自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行詳細的分析，并且探討了提升電廠熱工自動化水平的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：提高；電廠；熱工自動化水平；措施

引言

火力發(fā)電廠重要技術(shù)手段就是熱工自動化技術(shù)，其可以更好有助于設(shè)備運行，提升發(fā)電機組工作效率和發(fā)電工作精準(zhǔn)度[1]。除此之外，它還可以在對熱工控制系統(tǒng)進行有效優(yōu)化的過程中預(yù)防發(fā)生誤動問題。因此，電廠要對熱工自動化技術(shù)進行高度重視，在確定熱工自動化技術(shù)存在問題的前提上進行改進，保證熱工控制設(shè)備和熱控系統(tǒng)更加可靠，進一步促進發(fā)電機組更加經(jīng)濟和安全。

1.電廠熱工自動化水平的發(fā)展現(xiàn)狀分析

隨著我國科學(xué)技術(shù)改革越來越深入，當(dāng)前電廠熱工自動化水平也越來越高，其可以更好的優(yōu)化系統(tǒng)、控制結(jié)構(gòu)、設(shè)備以及控制范圍等，不斷對電廠傳統(tǒng)的老舊機組進行淘汰，最終實現(xiàn)對電廠設(shè)備進行更加可靠和有效的控制[2]。電廠熱工自動化技術(shù)應(yīng)用到電廠當(dāng)中的核心技術(shù)是自動化控制系統(tǒng)。這個自動化控制系統(tǒng)是由給水閥、過熱器等構(gòu)成。它能夠自動控制電廠生產(chǎn)過程中的壓力、濃度、溫度等多種因素。這樣的自動化控制系統(tǒng)可以在保證鍋爐正常溫度環(huán)境下更加平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)，同時還可以確保汽包水位在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定[3]。在這些自動化儀器當(dāng)中，測量變送器功能是對被調(diào)量進行測量，另外，對這類參數(shù)進行信號的轉(zhuǎn)化。給定元件是對被調(diào)量給定值和電信號進行設(shè)置。調(diào)節(jié)器可以按照給定值和調(diào)量信號對比之后的偏差信號，按照控制指令的規(guī)律來將信號傳遞給執(zhí)行器，然后執(zhí)行器按照控制指令來對調(diào)節(jié)量進行改變[3]。因此，從整體來看，調(diào)節(jié)機構(gòu)指的是接受控制作用來對調(diào)節(jié)量變化的相關(guān)設(shè)備進行改變，其控制的對象是被控制的熱工生產(chǎn)過程和其設(shè)備。因此，將熱工自動化技術(shù)應(yīng)用到電廠當(dāng)中，不單純是完善設(shè)備性能改造和電廠安全運行的重要手段，而且也是計算機技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。在發(fā)展的時候，對主輔機自動化設(shè)備也有了比較高的要求，除了需要充分滿足經(jīng)濟以及安全方面的要求外，還需要符合電廠獨立經(jīng)濟核算的實際需求。新型的自動化裝置需要和調(diào)頻調(diào)峰的要求所適應(yīng)，進而不斷提高火電廠的控制能力。

2 提高電廠熱工自動化水平的應(yīng)對措施

2.1 對單元機組分散控制系統(tǒng)配置進行優(yōu)化

在對分散控制系統(tǒng)進行配置的時候，需要對工程師站、操作員站、通訊網(wǎng)絡(luò)間的功能進行明確的劃分。冗余配置需要有著比較強的安全性和可靠性。為了更加方便后續(xù)檢修以及維護，工程師站和操作員站需要有著一定的檢修功能。除此之外，還需要提高單元機組集控室當(dāng)中的控制員站數(shù)量。在對控制器進行配置的過程中，需要對分開配置獨立性要求進行嚴(yán)格遵守，不要為了操作方便而減小控制器數(shù)量。由于分散性的系統(tǒng)配置可以更好的保護機組，因此，能夠更好的預(yù)防機組發(fā)生停運問題帶來不可控的經(jīng)濟損失。

在細節(jié)配置方面需要格外關(guān)注：在送風(fēng)機和水泵方面，要在不一樣控制器當(dāng)中配置。為了更好的發(fā)揮出許多比較冗余的設(shè)備的作用，需要縱向的進行組合。在一個控制系統(tǒng)內(nèi)，風(fēng)門、磨煤機等都需要在一個控制器當(dāng)中。完成這些配置后，需要保證精準(zhǔn)設(shè)置這些參數(shù)，確保監(jiān)控信號不會猶豫故障問題而影響監(jiān)視，加強控制汽包水位、主蒸汽溫度、主蒸汽壓力等參數(shù)。

2.2更新熱工自動化技術(shù)

當(dāng)前，我國除了傳統(tǒng)熱工自動化技術(shù)外，還不斷開發(fā)出新的技術(shù)，例如：SIS系統(tǒng)和變頻技術(shù)。SIS系統(tǒng)可以對電廠的信息進行更好的信息共享和數(shù)據(jù)交換。其中，自動化和智能化表現(xiàn)在設(shè)備故障自我修復(fù)和自我診斷方面，其不但能夠有效的采集、存儲以及整理數(shù)據(jù)。除此之外，還可以對數(shù)據(jù)進行判斷和分析，優(yōu)化運行控制。變頻器技術(shù)應(yīng)用到電廠生產(chǎn)過程中，可以進一步促進動態(tài)速度，提高調(diào)整行為的精確程度和范圍，并且交流變頻器技術(shù)一般是在高壓的發(fā)電機中使用。從長期來分析，變頻器技術(shù)也有著節(jié)能減排的特點，其是未來熱工自動化技術(shù)的發(fā)展方向。

2.3 強化熱工保護系統(tǒng)，對系統(tǒng)設(shè)備進行優(yōu)化

在應(yīng)用熱工保護系統(tǒng)過程中，往往遵守著“杜絕拒動，防止誤動”基本原則。因此，為了對熱工系統(tǒng)進行保護，能夠適當(dāng)?shù)奶砑右恍┳C實信號和報警系統(tǒng)，設(shè)置觸發(fā)的停爐保護信號開關(guān)量儀表和模擬量變送器。控制指令需要遵守有效保護的基本原則，根據(jù)一些控制邏輯啟動跳閘繼電器。在應(yīng)用聯(lián)鎖保護通信網(wǎng)絡(luò)傳送開關(guān)量點的過程當(dāng)中，需要對上網(wǎng)點以及加延時的形式進行優(yōu)化，通過硬線連接形式來降低信號瞬時間干擾所引起的錯誤動作，提高信號可靠性以及穩(wěn)定性，進而從基礎(chǔ)上對熱工設(shè)備穩(wěn)定程度和邏輯控制進行優(yōu)化。

3.電廠當(dāng)中熱工自動化技術(shù)發(fā)展的趨勢

3.1過程控制儀表的發(fā)展

隨著電廠熱工自動化水平越來越高，當(dāng)前傳統(tǒng)過程控制儀表已經(jīng)逐漸被淘汰。這些傳統(tǒng)控制儀表被較高自動化水平的控制儀表所替代。過程控制儀表的今后發(fā)展方向為在FB技術(shù)的基礎(chǔ)上將各類智能變送器和執(zhí)行器進行應(yīng)用。隨著對電廠環(huán)保方面的要求越來越高，對電廠生產(chǎn)過程當(dāng)中的排放物進行分析和檢測的自動控制儀表應(yīng)用越來越廣泛，然而這些控制儀表的使用和維護都非常困難，并且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，價格昂貴。除此之外，由于在市場上介紹這種控制儀表的資料比較少，這就造成了控制儀表在實際電廠生產(chǎn)過程中應(yīng)用起來比較困難，并且不能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。這樣不但直接對電廠周圍自然環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，還將使更多的國有資產(chǎn)浪費。然而，國外電廠都比較對儀表維護、運行以及使用進行格外重視，過程控制儀表已經(jīng)是國外電廠內(nèi)比較關(guān)鍵的組成部分。

3.2 運行支援系統(tǒng)的發(fā)展

因為電廠機組容量不但增大，要進行操作以及監(jiān)視的項目不斷增多。所以，這些都給運行人員帶來比較大的壓力。為了更好的解決這些存在的問題，出現(xiàn)了一些控制系統(tǒng)，例如：汽機自啟停的控制系統(tǒng)、SCS系統(tǒng)等等。這些系統(tǒng)不僅緩和了設(shè)備操作人員手動大量操作的壓力，還因為在系統(tǒng)當(dāng)中大量應(yīng)用數(shù)字化以及計算機自動裝置，能夠準(zhǔn)確的對裝置是不是正常運行進行判斷。除此之外，電廠機組自身的安全問題也進一步得到了保證，能夠?qū)Ρ豢貙ο笞陨砉收线M行及早的判斷和發(fā)現(xiàn)。它是電廠機組安全運行的重要手段之一。

3.3自律分布式的系統(tǒng)發(fā)展

自律控制系統(tǒng)是一類可以在同時間單重進行自律的可調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及自律的可控制的系統(tǒng)。同時，它也是當(dāng)前國內(nèi)外電廠內(nèi)最主要的控制系統(tǒng)。在電廠的控制系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)任何一種系統(tǒng)出現(xiàn)故障，自律控制系統(tǒng)將會及時的讓自身工作狀況自動的進行協(xié)調(diào)和控制，進一步確保了發(fā)電工作順利完成。

結(jié)束語

經(jīng)過上述分析我們可以看出，當(dāng)前電廠在提高熱電自動化技術(shù)方面還存在比較大的發(fā)展空間。因此，我們需要在對電廠熱工自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及技術(shù)應(yīng)用進行明確的前提下，強化對熱工自動化技術(shù)的研究和自動化技術(shù)的掌握，并且對參數(shù)配置的細節(jié)進行細化，進而更好的提高熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用效果，確保電廠可以在安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)控制負荷更好的效果。

參考文獻：

[1]霍耀光，侯子良，李麟章，陳厚肇，劉今，朱傳鏘.中國火電廠熱工自動化技術(shù)改造建議[J].電力系統(tǒng)自動化，2015，（02）：111-113.

[2]李建軍，管春雨. DCS在300MW直流鍋爐機組熱工自動化改造中的應(yīng)用[J].東北電力技術(shù)，2017，（10） ：154-157.

[3]李陽春，夏靜波.火電廠熱工自動化的發(fā)展和展望[J]. 電站系統(tǒng)工程，2016，（06） ：166-169.

[4]錢培峻，李麟章，陳厚肇.上海外高橋電廠二期熱工自動化系統(tǒng)[J].發(fā)電設(shè)備，2014，（S1） ：167-169