電廠熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

楊智

摘 要：電力系統(tǒng)自動化發(fā)展是當(dāng)前我國電力技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，并利用其技術(shù)自身的優(yōu)勢，促使電廠提升現(xiàn)有的生產(chǎn)水平，滿足時代的需求。電廠熱工自動化技術(shù)是當(dāng)前較為重要的技術(shù)之一，對于電廠的生產(chǎn)運(yùn)營產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用，同時發(fā)揮其自身的性能，改變傳統(tǒng)技術(shù)存在的不足，保證電廠生產(chǎn)安全?；诖?，作者結(jié)合自身工作經(jīng)驗，對當(dāng)前的電廠自動化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析研究，以供相關(guān)工作人員參考。

關(guān)鍵詞：電廠熱工；自動化技術(shù)；應(yīng)用發(fā)展

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）16-0151-02

隨著時代不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)繁榮，帶動人們生活水平逐漸提升，對于電能的需求與日俱增，促使我國電力系統(tǒng)自動化進(jìn)程加快，以滿足人們的需求。電廠是我國電力事業(yè)的重要組成部分，并對社會的和諧發(fā)展產(chǎn)生直接的影響，因此，應(yīng)加強(qiáng)對電廠應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，靈活應(yīng)用當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)，提升其整體技術(shù)水平，提高生產(chǎn)效率。

1 電廠熱工自動化技術(shù)概述

電廠熱工自動化技術(shù)是指，在當(dāng)前的電廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中，通過現(xiàn)有的自動化對當(dāng)前電場運(yùn)行中的化學(xué)量、物理量、相關(guān)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)以及實(shí)際的工作狀態(tài)進(jìn)行自動化監(jiān)控的技術(shù)，不需要人工參與監(jiān)控，完全實(shí)現(xiàn)自動化。受該技術(shù)自身的性質(zhì)影響，其包含的范圍較廣，內(nèi)容較多，尤其是在當(dāng)前的背景下，通過利用技術(shù)自身的優(yōu)勢，促使電廠提升生產(chǎn)水平，并提升其安全性能與經(jīng)濟(jì)性能。具體來說，其技術(shù)主要涉及以下幾方面：

第一，自動檢測，在其技術(shù)應(yīng)用過程中，受其自身的性質(zhì)影響，可以靈活利用其優(yōu)勢對電廠熱工操作過程中相關(guān)的流量、液位、成分、溫度等相關(guān)的因素進(jìn)行自動化測量，同時進(jìn)行有效的檢測，保證其各項參數(shù)在合理的范圍內(nèi)，促使機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，如發(fā)現(xiàn)其參數(shù)存在不合理情況，還可以進(jìn)行有效的自動調(diào)節(jié)，滿足當(dāng)前的運(yùn)行需求。

第二，自動報警，在電廠熱工自動化技術(shù)應(yīng)用時，當(dāng)檢測的數(shù)值超出標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定范圍時，將導(dǎo)致其自身的運(yùn)行存在一定的安全隱患，在某種狀態(tài)下，直接發(fā)生安全事故，因此，其具有良好的安全警報系統(tǒng)，可以及時向工作人員進(jìn)行警報。

第三，自動控制，該裝置的作用主要是保證其在實(shí)際的運(yùn)行過程中，可以對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的控制，結(jié)合實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)自動控制調(diào)節(jié)，滿足要求，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

第四，自動保護(hù)，自動保護(hù)的主要目的是保證其在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)某一參數(shù)值發(fā)生明顯的變化，并超出標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值，導(dǎo)致設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件受到限制時，其自身可以進(jìn)行有效的技術(shù)保護(hù)，保證其安全[1]。

2 電廠熱工自動化技術(shù)構(gòu)成分析

現(xiàn)階段，電廠熱工自動化技術(shù)構(gòu)成主要包含兩個環(huán)節(jié)，并且不同的環(huán)節(jié)自身的性能與作用存在明顯的不同，具體來說，主要體現(xiàn)在以下兩方面：

2.1 分散控制系統(tǒng)

分散控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，對于當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用，其自身是以當(dāng)前的計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，在不斷的優(yōu)化發(fā)展過程中，將局域網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)進(jìn)行合理的控制，在局域網(wǎng)中，發(fā)揮出實(shí)時數(shù)據(jù)控制端的作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)當(dāng)前的單元機(jī)組智能化自動監(jiān)控系統(tǒng)，滿足當(dāng)前的需求。分散控制系統(tǒng)當(dāng)前又被稱為DCS系統(tǒng)，在當(dāng)前我國電廠中被廣泛的應(yīng)用，尤其是在當(dāng)前的背景下，對于技術(shù)的要求不斷提升，靈活應(yīng)用該技術(shù)，可以有效的促使當(dāng)前電廠水平得到提升，保證生產(chǎn)安全。

2.2 監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)

監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)現(xiàn)階段又被人們稱為SIS，該系統(tǒng)的主要作用是對現(xiàn)階段的管理信息系統(tǒng)與分散系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換進(jìn)行有效的管理，并對其進(jìn)行合理的采集、存儲、分析、監(jiān)控，同時進(jìn)行有效的性能計算，滿足當(dāng)前的需求。該系統(tǒng)自身具有強(qiáng)大的功能，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，電廠可以根據(jù)其自身的實(shí)際情況，利用不同的分配功能，進(jìn)行合理有效的功能分配，與此同時，該系統(tǒng)自身還具有其他的優(yōu)越性能，如，數(shù)據(jù)的采集打印、報表以及更深的經(jīng)濟(jì)性熱分析功能、品質(zhì)性控制優(yōu)化功能、可靠性故障檢測功能等，靈活利用其自身的性能，促使我國電廠提升自身的整體水平[2]。

3 電廠熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

電廠熱工自動化技術(shù)利用其自身的優(yōu)勢性能改變了傳統(tǒng)電廠中存在的不足之處，并優(yōu)化其運(yùn)行模式，從根本上促使其提升自身的生產(chǎn)效率，滿足當(dāng)前的需求。具體來說，其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

3.1 DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用

當(dāng)前，DCS主要分布式控制系統(tǒng)的簡稱，屬于一種集式控制系統(tǒng)創(chuàng)新應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)而形成的新系統(tǒng)，自身具有較大的優(yōu)勢，在不斷的發(fā)展過程中，被廣泛的應(yīng)用在當(dāng)前的電廠生產(chǎn)中，進(jìn)而提升其生產(chǎn)效率與水平，滿足當(dāng)前的需求。例如，在當(dāng)前的背景下，DCS控制技術(shù)的有效應(yīng)用，可以從根本上促使其系統(tǒng)自身的連接接口的數(shù)量減少，同時還減少的量接口的數(shù)量，從根本上降低設(shè)備的復(fù)雜性，保證其發(fā)生故障的發(fā)生幾率下降，減少維修費(fèi)用的支出，保證系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行?，F(xiàn)階段，DCS控制系統(tǒng)在我國電廠中的應(yīng)用較為廣泛，尤其是在相對來說較為大型的電廠，通過利用DCS控制系統(tǒng)自身的優(yōu)勢性能，通過現(xiàn)有的邏輯器件進(jìn)行有效的編程，并進(jìn)行控制，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對實(shí)際的運(yùn)行進(jìn)行合理的檢測控制，并結(jié)合實(shí)際的要求，執(zhí)行相應(yīng)的制定，例如，對設(shè)備的運(yùn)行與停止進(jìn)行控制，保證其狀態(tài)良好，最大程度的提升生產(chǎn)效率，為電廠的經(jīng)濟(jì)效益奠定良好的基礎(chǔ)[3]。

3.2 輔助系統(tǒng)中的應(yīng)用

受電廠自身的性質(zhì)影響，在運(yùn)行過程中，其自身涉及的范圍較廣，包含的內(nèi)容較多，導(dǎo)致其電廠的功能模塊較為復(fù)雜，在實(shí)際的管理過程中，較難，因此，需要靈活的應(yīng)用當(dāng)前的輔助系統(tǒng)，幫助其提升工作效率，優(yōu)化性能，進(jìn)而滿足當(dāng)前的需求。但受輔助系統(tǒng)自身的性質(zhì)影響，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，需要消耗電廠大量的成本，導(dǎo)致電廠的經(jīng)濟(jì)效益受到影響，而靈活應(yīng)用當(dāng)前的電廠熱工自動化技術(shù)，可以合理的幫助其自身系統(tǒng)降低其自身的消耗，促使企業(yè)提升其自身的經(jīng)濟(jì)效益，減少成本支出。例如，以當(dāng)前的某電廠為例，在該電廠運(yùn)行過程中，其輔助系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，消耗的成本約為總成本的一半，直接增大了電廠的成本負(fù)擔(dān)，而在該系統(tǒng)中靈活應(yīng)用當(dāng)前的電工自動化控制系統(tǒng)，可以有效地促使其降低成本的消耗，如利用該技術(shù)，將原有的大量人力投入轉(zhuǎn)化為智能的機(jī)械控制，降低人工消耗，并提升實(shí)際的工作效率，從根本上降低其自身的輔助系統(tǒng)消耗物資，滿足當(dāng)前需求，據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，該電廠應(yīng)用熱工自動化技術(shù)后，其自身的輔助系統(tǒng)消耗不斷降低，從原有的百分之五十降低至百分之十三，大幅度降低企業(yè)自身的成本投入，提升其經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，迎合時代的需求。

3.3 SCS技術(shù)與APS技術(shù)應(yīng)用分析

在DCS系統(tǒng)當(dāng)中，可以通過SCS對機(jī)組設(shè)備進(jìn)行控制與保護(hù)。操作人員可以利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的單獨(dú)操作，同時也可以按照作業(yè)順序?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備的啟停進(jìn)行有效控制。SCS技術(shù)會為設(shè)備的操作提供提示以及報警等相關(guān)信息，對操作人員的操作進(jìn)行正確指導(dǎo)。另外，從控制的角度來分析，SCS系統(tǒng)的控制層次體現(xiàn)在功能組級順序、機(jī)組級順序兩個方面。其中，功能組級順序只能夠?qū)Ρ炯夁M(jìn)行控制，在輸入控制命令之后，會通過系統(tǒng)邏輯進(jìn)行運(yùn)算，最后系統(tǒng)會自動發(fā)出控制指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本級操作的有效控制。而對于機(jī)組級順序來說，也被稱為APS控制。APS會將啟動指令發(fā)送給SCS系統(tǒng)，之后SCS系統(tǒng)會根據(jù)程序控制步驟以及順序等對機(jī)組進(jìn)行啟動。

3.4 過程控制儀表的應(yīng)用

對于傳統(tǒng)過程控制儀表來說，在使用性能以及使用壽命等方面都存在一些不足之處，為自動化儀表的應(yīng)用提供了新的發(fā)展機(jī)遇。我國對電廠環(huán)境的要求比較高，再加上人們對排放物監(jiān)測的高度重視，因此研發(fā)了很多配套儀表，然而這些儀表都多多少少存在一定的弊端，比如檢修困難、成本高以及操作復(fù)雜等等。另外，和這些儀表有關(guān)的資料也比較有限，導(dǎo)致操作人員很難對操作要領(lǐng)以及相關(guān)技術(shù)等進(jìn)行完全掌握，進(jìn)而降低了這些儀表的重要作用，不僅造成了資源浪費(fèi)，同時也為生態(tài)環(huán)境帶來了眾多不利影響。

SIS系統(tǒng)屬于自動化程度比較高的一種過程控制儀表，但是從目前電廠對其的應(yīng)用情況來看，還普遍停留在一些簡單的功能，比如報表打印以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計等等，并沒有對它的潛在功能以及潛在價值等進(jìn)行深入挖掘，因此對于各大電廠來說，應(yīng)該根據(jù)自身的實(shí)際生產(chǎn)需求，對SIS系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)與改造，通過自動化軟件功能優(yōu)化來增強(qiáng)SIS系統(tǒng)的使用性能，進(jìn)而對自身的發(fā)展需要進(jìn)行有效滿足，通過自身自動化技術(shù)水平的提高來增強(qiáng)自身的競爭優(yōu)勢。

3.5 運(yùn)行支援系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著機(jī)組裝機(jī)容量的日益擴(kuò)大，導(dǎo)致監(jiān)測環(huán)節(jié)以及操作項目等也隨之增多，在一定程度上增加了操作人員的操作難度與操作壓力。為了對這一問題進(jìn)行有效解決，電廠可以對控制系統(tǒng)進(jìn)行積極引入，通過支援系統(tǒng)來降低操作難度，對操作壓力進(jìn)行有效緩解，提高操作人員的操作效率。同時，對于各個系統(tǒng)來說，普遍都是一些自動化裝置，因此在對這些裝置進(jìn)行應(yīng)用之前，需要通過相關(guān)測試，對它們的質(zhì)量以及性能等進(jìn)行科學(xué)檢驗。另外，在系統(tǒng)應(yīng)用過程中，也需要對機(jī)組安全問題進(jìn)行高度重視，從知識、技術(shù)等方面對操作人員進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，做好他們的安全教育工作，增強(qiáng)他們的安全意識，提高他們的系統(tǒng)應(yīng)用水平，對不規(guī)范操作、失誤操作等行為進(jìn)行有效避免，進(jìn)而增強(qiáng)機(jī)組的安全性。在這個過程中，一旦出現(xiàn)了系統(tǒng)故障問題，需要對系統(tǒng)故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，在此基礎(chǔ)上采取相關(guān)措施對故障進(jìn)行有效處理，以免故障進(jìn)一步擴(kuò)大，對設(shè)備以及操作人員等的安全產(chǎn)生不良影響。

4 結(jié)語

總而言之，在高科技時代背景下，自動化技術(shù)是電力熱工發(fā)展的必然趨勢，也是電廠發(fā)展的必然選擇，對國家發(fā)展、社會進(jìn)步具有重要的促進(jìn)作用。因此對于電廠而言，應(yīng)該增強(qiáng)對電力熱工自動化技術(shù)的重視，在明確其概念及構(gòu)成的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身情況及需求，對DCS控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、SCS技術(shù)與APS技術(shù)、過程控制儀表以及運(yùn)行支援系統(tǒng)等進(jìn)行合理運(yùn)用，同時也需要做好各個系統(tǒng)的研發(fā)、檢查、維護(hù)以及優(yōu)化等工作，對系統(tǒng)的使用性能、使用壽命以及安全性等進(jìn)行全面保障，提高電廠熱工的自動化水平，進(jìn)而促進(jìn)電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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