火電廠熱工自動控制可靠性的研究

高鵬程

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國電力行業(yè)進(jìn)入體制改革階段。電網(wǎng)發(fā)展對自動化控制要求越來越高，尤其是火電廠熱工自動控制需求更加緊迫。本論文從不同方面闡述火電廠熱工自動控制可靠性的研究，希望為研究自動控制可靠性研究的專家和學(xué)者提供理論參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：火電廠;熱工自動控制可靠性;研究

電能對中國社會穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意義重大，作為重要的電力企業(yè)——火電廠，需要對生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)運行質(zhì)量和效率給予重視，應(yīng)用先進(jìn)的熱工自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)電能的有效、安全生產(chǎn)。通過對火電廠發(fā)展?fàn)顩r的考慮，注重其電氣自動化系統(tǒng)建設(shè)研究，有利于增強(qiáng)火電廠電氣設(shè)備良好的功能特性及運行工況，并實現(xiàn)對設(shè)備運行故障的及時處理，促使火電廠的生產(chǎn)計劃得以深入推進(jìn)，并提升其發(fā)展過程中的電氣自動化水平。因此，需要給予火電廠電氣自動化系統(tǒng)建設(shè)更多的關(guān)注，并將該系統(tǒng)建設(shè)研究工作落實到位，從而滿足火電廠的可持續(xù)發(fā)展要求，使其電氣設(shè)備能夠處于穩(wěn)定、高效的運行狀態(tài)。

1熱工自動控制系統(tǒng)

熱工自動控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，需要對汽包水位、機(jī)爐協(xié)調(diào)控制、過熱蒸汽溫度、送風(fēng)、引風(fēng)控制等多個工作環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督，以此對電能生產(chǎn)全過程進(jìn)行動態(tài)化的控制管理，減少設(shè)備故障發(fā)生率。該控制系統(tǒng)主要包括三個系統(tǒng)：第一，為分散控制系統(tǒng)，存在于各個組件中，對系統(tǒng)設(shè)備安裝情況進(jìn)行控制，以便管理人員可以對機(jī)組運行情況進(jìn)行有效把握，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障，及時進(jìn)行維修處理;第二，為輔助控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在火電廠整個系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時，通過自動化技術(shù)恢復(fù)系統(tǒng)，實現(xiàn)機(jī)組的正常運行。該系統(tǒng)可以在無人管理狀態(tài)下依托編程器（可控制）對系統(tǒng)中的各個裝置進(jìn)行自動化的控制管理，控制期間接收的數(shù)據(jù)可以通過各個接口實現(xiàn)交換，一旦系統(tǒng)某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障問題可以在數(shù)據(jù)交換后進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，使得故障設(shè)備盡快恢復(fù)正常。

2火電廠熱工自動控制系統(tǒng)的可靠性分析

2.1 火電廠熱工自動化內(nèi)容

自動控制指的是基于自動控制裝置，完成火電廠機(jī)組中基于某些生產(chǎn)過程和設(shè)備的自動運行以及調(diào)節(jié)，并保證機(jī)組可以安全經(jīng)濟(jì)運行。 自動控制有三種，即自動調(diào)節(jié)、順序控制和遠(yuǎn)方控制。其中自動調(diào)節(jié)可以確保機(jī)組在運行過程中避免外來干擾以及內(nèi)在干擾造成的熱工參數(shù)改變，包括水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、汽溫自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、鍋爐燃燒自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、汽輪機(jī)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)等;順序控制則在事前規(guī)定順序條件和時間要求基礎(chǔ)上，將與某些生產(chǎn)工藝過程相關(guān)的設(shè)備自動的進(jìn)行啟動和停止操作，其可分為水泵順控、磨煤機(jī)順控、鍋爐燃燒器順控等;遠(yuǎn)方控制屬于自動控制的補(bǔ)充手段，可以使工作人員在某些情況下，通過控制室中操作臺實現(xiàn)某些生產(chǎn)過程以及設(shè)備的人工控制。

2.2火電廠熱工自動控制系統(tǒng)基本概念

熱工自動化控制主要以軟件為基礎(chǔ)控制相關(guān)設(shè)備。當(dāng)發(fā)生緊急情況，可以通過自動切斷線路裝置或者是通過啟停設(shè)備進(jìn)行斷電，從而確保線路以及設(shè)備的安全。實際上，熱工自動控制系統(tǒng)在火電廠運行過程中， 主要承擔(dān)安全運行的神經(jīng)中樞功能，主要功能在于對火電廠相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，是火電廠各設(shè)備實現(xiàn)長期安全穩(wěn)定運行?；痣姀S熱工自動控制系統(tǒng)從組成上講，主要有機(jī)爐協(xié)調(diào)控制、鍋爐燃料量、汽包水位等。近年來，技術(shù)不斷發(fā)展，智能化以及一體化技術(shù)不斷成熟，火電廠熱工自動控制系統(tǒng)也逐漸朝著系統(tǒng)一體化和智能化方向發(fā)展，隨之而來，對火電廠也提出了更高的要求。

3闡述火電廠熱工自動控制系統(tǒng)可靠性措施

3.1優(yōu)化軟件

隨著社會不斷發(fā)展，我國火電行業(yè)快速發(fā)展，社會發(fā)展對電力需求量逐漸提高，火電市場競爭力強(qiáng)?；痣娖髽I(yè)想要在競爭激烈的市場中占領(lǐng)一席之位，需要具備科學(xué)技術(shù)，運用高效率的自動控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)能夠保障企業(yè)生產(chǎn)安全性，能夠提升企業(yè)社會經(jīng)濟(jì)效益，推動企業(yè)逐漸穩(wěn)健發(fā)展。眾所周知，控制系統(tǒng)保障火電廠高效生產(chǎn)和經(jīng)營，然而，這些控制系統(tǒng)涉及到諸多軟件。這些軟件數(shù)量大、管理難度大，這些問題存在使得火電廠生產(chǎn)效率下降，影響控制系統(tǒng)發(fā)揮實際效應(yīng)。

3.2APS技術(shù)

APS技術(shù)屬于節(jié)能技術(shù)，在實際使用中能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)節(jié)能效果。APS 借助調(diào)節(jié)器對負(fù)載環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整處理，尤其是對CPU供電調(diào)節(jié)效果更加明顯，實現(xiàn)降低負(fù)載力目的。從另一個角度分析，該技術(shù)實質(zhì)上屬于控制機(jī)組技術(shù)，被應(yīng)用于機(jī)組級順序系統(tǒng)中。該技術(shù)融入設(shè)備后，具有明顯優(yōu)勢，在無人操作情況下，系統(tǒng)會自動實現(xiàn)臺機(jī)組重運行，保障火電廠生產(chǎn)效益?；贏PS屬于火電廠運行程序，該程序融入生產(chǎn)時，能夠提升生產(chǎn)效益，降低員工工作強(qiáng)度，杜絕安全事故出現(xiàn)。實際運行中，一旦出現(xiàn)不正當(dāng)?shù)娜藶椴僮?，機(jī)組會自動停止運行。該技術(shù)投入使用，增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力，提升企業(yè)社會經(jīng)濟(jì)效益。

3.3集中配置

火電廠使用集中配置方式促進(jìn)自動控制系統(tǒng)發(fā)揮更大作用，是保障系統(tǒng)可靠性有效措施之一，該應(yīng)對措施成為火電廠未來發(fā)展關(guān)鍵選擇措施，也是當(dāng)前火電廠重點改造內(nèi)容。過去，火電廠生產(chǎn)時，主要使用單獨的機(jī)組或者串聯(lián)的兩個機(jī)組一并啟動，這些機(jī)組共同使用一個監(jiān)控系統(tǒng)。該運行方式增加設(shè)備費用支出，還無法保障監(jiān)控質(zhì)量，控制系統(tǒng)比較分散，難以實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

3.4智能化控制

智能化控制模式是當(dāng)前火電廠發(fā)展主導(dǎo)趨勢，該趨勢成為當(dāng)前研究重要領(lǐng)域。過去，火電廠控制方式比較單一，主要使用分散控制方式，該控制方式使得智能化水平低下，影響火電廠生產(chǎn)效益。隨著計算機(jī)不斷發(fā)展，自動化技術(shù)被推廣使用，該技術(shù)應(yīng)用于各個行業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。大量儀器被生產(chǎn)而出，像微型控制器、智能軟件以及智能儀表儀器等，這些技術(shù)衍生物提高系統(tǒng)自動化水平。隨著技術(shù)投入使用，節(jié)約了大量人力、物力、財力，火電廠投入自動控制技術(shù)后，生產(chǎn)效益明顯提高。系統(tǒng)控制生產(chǎn)，有效避免安全事故出現(xiàn)，保障系統(tǒng)自動化控制效益，在規(guī)定時間內(nèi)完成各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?；痣姀S內(nèi)的燃料被充分燃燒，降低環(huán)境污染，基于提升火電廠經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上，還保障周邊環(huán)境不被污染。

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