火電廠熱工自動化控制的應(yīng)用及發(fā)展

孫大為

[摘? ? 要]為適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)不斷加快發(fā)展的環(huán)境，火力發(fā)電廠所使用的各類工業(yè)設(shè)備增加了功率，用電設(shè)備也增加了容量，使得電網(wǎng)對電廠機(jī)組的負(fù)荷也會有所增加。為保證火力發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，就需要實(shí)現(xiàn)熱工自動化控制，使其運(yùn)行正常，各項指標(biāo)符合要求，這也是火力發(fā)電廠正常運(yùn)行的重要保證。在火力發(fā)電廠運(yùn)行中，強(qiáng)化熱工自動化控制，以提高熱工設(shè)備的可靠性，保證電廠的安全生產(chǎn)。本文著重研究火電廠熱工自動化控制的應(yīng)用及發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]火力發(fā)電廠;熱工;自動化控制;應(yīng)用;發(fā)展

[中圖分類號]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）10–00–02

Application and Development of Thermal Power Plant Automation Control

Sun Da-wei

[Abstract]In order to adapt to the environment of accelerating social and economic development， various industrial equipment used in thermal power plants have increased power， and electrical equipment has also increased capacity， which will increase the load on power plant units from the power grid. In order to ensure the safe and stable operation of thermal power generating units， it is necessary to implement thermal automation control to make it operate normally and all indicators meet the requirements. This is also an important guarantee for the normal operation of thermal power plants. In the operation of thermal power plants， strengthen the thermal automation control to improve the reliability of thermal equipment and ensure the safe production of the power plant. This thesis focuses on the application and development of thermal power plant automation control.

[Keywords]thermal power plant; thermal engineering; automation; control; application; development

熱工自動化控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中也存在缺點(diǎn)，即容易受到動力設(shè)備等多種因素的影響，如果管理和操作不當(dāng)就會造成負(fù)面影響。火力發(fā)電廠的熱工自動化控制系統(tǒng)對環(huán)境有較高的敏感性，我國當(dāng)前鼓勵新舊動能轉(zhuǎn)換，在這樣的環(huán)境中確保電廠熱工自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行良好是非常重要的。

1 火力發(fā)電廠熱工自動化技術(shù)的基本介紹

火力發(fā)電廠自動控制工作涉及內(nèi)容很多，專業(yè)覆蓋面非常廣泛，不僅應(yīng)用自動化技術(shù)控制鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)，還要控制各種輔助設(shè)備，主要包括凝汽器、除氧器、化學(xué)水處理設(shè)備以及磨煤機(jī)等。因為在應(yīng)用的過程中所采用的主要設(shè)備和輔助設(shè)備有所不同，自動化系統(tǒng)有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如采用汽包鍋爐和直流鍋爐時，采用的控制方法上存在很大差別，應(yīng)用的控制設(shè)備也存在不同，也會組成不同的控制系統(tǒng)。然而自動化系統(tǒng)無論如何復(fù)

雜，發(fā)揮自動控制作用所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)都是確保電能安全生產(chǎn)，保證其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行順暢，保證生產(chǎn)過程中電能滿足需求且電能的質(zhì)量有所保證。

2 熱工自動化控制技術(shù)的基本介紹

火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制專業(yè)開展施工的過程中，要將管理工作落實(shí)到位，對熱工自動化控制技術(shù)要高度重視。這主要體現(xiàn)為兩個方面的內(nèi)容，即火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制自動控制系統(tǒng)和火力發(fā)電機(jī)組保護(hù)裝置。

2.1 火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制自動控制系統(tǒng)

熱工自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，主要發(fā)揮的作用是分布式控制裝置，即所有的信息傳輸都是按照計算機(jī)指令進(jìn)行的。集散控制系統(tǒng)中，要確保數(shù)據(jù)建設(shè)，就需要很好地發(fā)揮分布式網(wǎng)絡(luò)的作用，處理信息時運(yùn)用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)。這個時候要發(fā)揮熱工自動化控制自動控制系統(tǒng)的作用，就需要處理熱工自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息，不僅效率高，而且信息準(zhǔn)確。集散控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中可以結(jié)合主體動力控制設(shè)備，二級控制設(shè)備也可以結(jié)合使用，當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行的過程中產(chǎn)生問題時，集散控制系統(tǒng)就可以發(fā)揮其分析功能，對問題進(jìn)行研究并予以解決。如果采用的內(nèi)部操作方面錯誤，并因此造成故障，集散控制系統(tǒng)就可以實(shí)施通信控制，有效地控制信息傳遞。

2.2 火力發(fā)電機(jī)組保護(hù)裝置

火力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過程中，要想發(fā)揮保護(hù)裝置的作用，就要將審查工作做到位，動力設(shè)備主機(jī)發(fā)揮主要的作用，通過對模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使其功能更好地發(fā)揮出來。采用這種方式的主要目的是確保各項參數(shù)符合要求，確保整體設(shè)備良性運(yùn)作，使其安全穩(wěn)定有所提高。在此過程中，發(fā)揮火力發(fā)電廠熱工自動化控制保護(hù)裝置的作用，確保準(zhǔn)確獲得各裝置在運(yùn)行時所產(chǎn)生的信息，保證動力設(shè)備良性運(yùn)行，由此提高工作質(zhì)量和工作效率。

3 火電廠熱工自動化控制的應(yīng)用

3.1 自動檢測中應(yīng)用熱工自動化控制技術(shù)

火電廠在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，一些設(shè)備需要長時間持續(xù)運(yùn)行，這就需要對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)充分掌握，以確保發(fā)電作業(yè)正常。發(fā)揮熱工自動化控制技術(shù)的作用，可以實(shí)時檢測測量儀表，及時了解流量、溫度以及壓力等相關(guān)的參數(shù)。在顯示屏上顯示檢測數(shù)據(jù)，有助于管理人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常，在這個過程中相關(guān)的參數(shù)就會產(chǎn)生，由此確?；痣姀S機(jī)組的運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定。

3.2 自動控制中應(yīng)用熱工自動化控制技術(shù)

火電廠熱工自動化控制中，自動控制是一項重要的功能，通過對程序合理設(shè)置，促使受控設(shè)備按照規(guī)定的流程進(jìn)行，管理人員需要對有關(guān)的程序進(jìn)行編寫，對判斷設(shè)備的運(yùn)行情況的標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)置，對執(zhí)行程序內(nèi)容起到?jīng)Q定性的作用，確保設(shè)備按照管理人員所設(shè)置的各項參數(shù)運(yùn)行。

3.3 自動報警中應(yīng)用熱工自動化控制技術(shù)

發(fā)揮自動報警功能是對管理人員起到提醒的作用。如果設(shè)備處于異常運(yùn)行狀態(tài)時，報警裝置就會自動啟動，采用自動分析方法就能夠及時找出報警的原因，避免設(shè)備產(chǎn)生故障，保證發(fā)電機(jī)組不會受到影響，維持正常的運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)揮自動報警功能，管理人員可以對設(shè)備運(yùn)行實(shí)際充分掌握，基于此設(shè)置報警閥值，保證報警上閥值、下閥值的設(shè)置合理，確保報警及時響應(yīng)。

3.4 自動保護(hù)中應(yīng)用熱工自動化控制技術(shù)

所謂的自動保護(hù)，就是熱工自動化控制技術(shù)的應(yīng)用中對相關(guān)的儀表實(shí)施監(jiān)督控制。如果發(fā)現(xiàn)參數(shù)不在合理范圍之內(nèi)，就會自動控制設(shè)備的運(yùn)行狀況，使其安全運(yùn)行，防止造成設(shè)備損壞，避免發(fā)生安全事故，還可以對一些設(shè)備予以控制，使其停止運(yùn)行。

雖然我國的火電廠已經(jīng)逐漸認(rèn)識到熱工自動化控制所具備的優(yōu)點(diǎn)，但還要根據(jù)火電廠實(shí)際優(yōu)化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化并在技術(shù)上加以改進(jìn)。例如，不再使用組裝儀表，而是使用先進(jìn)的數(shù)字儀表，保證儀表有較高的精確度和靈敏度，特別是處于計算機(jī)控制下，可以精確控制相關(guān)設(shè)備并做好檢測工作。同時，還要合理運(yùn)行協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，以對各子系統(tǒng)優(yōu)化控制，確保各子系統(tǒng)安全運(yùn)行，提高使用效率[1]。

4 強(qiáng)化火電廠熱工自動化控制技術(shù)應(yīng)用管理

火力發(fā)電廠在實(shí)施火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制技術(shù)應(yīng)用的過程中，由于熱工自動化控制的流程煩瑣，且設(shè)備的運(yùn)行時間比較長;因此，強(qiáng)化管理是非常重要的。熱工自動化控制的內(nèi)容比較多，要想保證跟得上機(jī)務(wù)運(yùn)行效率，就要與廠用電火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制裝置充分配合，這些環(huán)節(jié)都是需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，對設(shè)備順利完成啟動起了決定性的作用。下面就對熱工自動化控制工作的幾個重要環(huán)節(jié)的管理做具體闡述。

4.1 熱工自動化控制過程中要合理設(shè)置電纜

在進(jìn)行熱工自動化控制以及電纜安全管理中，主要的環(huán)節(jié)為4個：①由纜橋架管理;②電纜管管理;③電纜管理;④電纜接線的管理。在進(jìn)行現(xiàn)場管理的工作中，在環(huán)境條件允許的情況下，就需要實(shí)施科學(xué)合理的電纜橋架管理，保證電纜不存在故障。

4.2 分散控制系統(tǒng)上電對熱工自動化控制技術(shù)起到?jīng)Q定性的作用

分散控制系統(tǒng)上電之前，需要保證分散控制系統(tǒng)和接地系統(tǒng)安全運(yùn)行，電源系統(tǒng)盤柜正常使用;保證單控操作臺的質(zhì)量和大顯示屏的質(zhì)量;對分散控制系統(tǒng)盤柜的檢查工作中，保證各項指標(biāo)符合要求。此外，還要保證有關(guān)分散控制系統(tǒng)的盤間電纜敷設(shè)符合要求，要與廠用電受電有關(guān)的電氣電纜保持一致;保證電氣專業(yè)UPS運(yùn)行質(zhì)量。

進(jìn)行分散控制系統(tǒng)上電，就意味著已經(jīng)全面啟動熱工自動化控制系統(tǒng)。在實(shí)施分散控制系統(tǒng)上電工作之后，將熱工自動化控制施工電纜通道打通，能夠更好地展開工作。

4.3 熱工自動化控制技術(shù)的應(yīng)用中保證機(jī)務(wù)工作合理落實(shí)

（1）熱工自動化控制運(yùn)之前，要做好汽機(jī)發(fā)電機(jī)的各種檢查，保證各項指標(biāo)合格。

（2）對于分散控制系統(tǒng)要做好調(diào)試工作，完成其他相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行調(diào)試，電纜連接正確并做好調(diào)試。

（3）熱工自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行順暢，保證鍋爐水壓符合要求。

（4）做好儀表的校驗工作。

（5）分散控制系統(tǒng)機(jī)柜安裝完畢要做好檢驗工作[2]。

4.4 對廠用電受電以及單體試運(yùn)要充分配合

廠用電受電以及單體試運(yùn)的配合程度，對熱工自動化控制系統(tǒng)起到了決定性作用。熱工自動化控制系統(tǒng)的主要服務(wù)對象是電廠的設(shè)備系統(tǒng)，其操作水平達(dá)到設(shè)計要求時，就可以監(jiān)督控制現(xiàn)場的大機(jī)組，確保機(jī)組的操作正確。

4.5 強(qiáng)化火電廠熱工自動化控制系統(tǒng)管理

火力發(fā)電廠的火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制不斷發(fā)展，企業(yè)在運(yùn)行火力發(fā)電機(jī)組的時候，對于工藝技術(shù)有很高的要求。要強(qiáng)化火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制系統(tǒng)管理工作，就需要做好以下幾個方面內(nèi)容。

（1）建立且完善熱工自動化控制系統(tǒng)質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)管理體系，熱工自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行中，所要實(shí)現(xiàn)的最終目標(biāo)是追求一流質(zhì)量，熱工自動化控制系統(tǒng)管理體系是企業(yè)發(fā)展的前提條件。

（2）熱工自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)督管理人員要有較高的專業(yè)能力，以有效地監(jiān)督系統(tǒng)運(yùn)行的全過程。

（3）要充滿創(chuàng)優(yōu)精神，而且在工作中能夠做到百折不撓。企業(yè)要為員工營造良好的氛圍，要充滿活力、充滿競爭，鼓勵員工創(chuàng)新爭優(yōu)。在整個系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，員工的主觀能動性被激發(fā)起來，讓每一位員工都能夠充滿激情的參與到工作中。

（4）制訂并完善責(zé)任制度。在對火力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過程中，涉及內(nèi)容復(fù)雜，操作環(huán)節(jié)多且工程量大，這就需要將責(zé)任落實(shí)到位，明確由主管人員承擔(dān)責(zé)任，對于系統(tǒng)運(yùn)行的每個環(huán)節(jié)都要做到位。

（5）對火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制設(shè)備要采取必要的安全措施，這是保證設(shè)備完好并更好地發(fā)揮其功能的關(guān)鍵。在具體的操作中，需要對設(shè)備做好安全保護(hù)工作，對于保護(hù)措施不斷完善，以更好地發(fā)揮其保護(hù)作用。

5 火電廠熱工自動化控制系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

5.1 自律分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自律配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有自律可控性和自律協(xié)調(diào)性。當(dāng)一個子系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)會影響整個系統(tǒng);但是，由于自主配電系統(tǒng)各子系統(tǒng)保持獨(dú)立運(yùn)行和負(fù)荷，如果該子系統(tǒng)出現(xiàn)問題，其他子系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行，維護(hù)時也可直接關(guān)閉該獨(dú)立子系統(tǒng)，以提高設(shè)備單元的運(yùn)行效率[3]。

5.2 過程控制儀表

過程控制儀表在FB的支持下，通過各種智能變送器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備功能互補(bǔ)。如果機(jī)組設(shè)備在運(yùn)行過程中停止或產(chǎn)生故障，可以為儀表運(yùn)行提供可靠的環(huán)境。即使設(shè)備損壞，過程控制儀表也能對設(shè)備進(jìn)行檢測，為后續(xù)維修打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

6 結(jié)束語

近年來，火力發(fā)電廠的發(fā)展速度不斷加快，對發(fā)電也提出了更高的要求。火力發(fā)電廠運(yùn)行熱工自動化控制系統(tǒng)時，需要高度重視其穩(wěn)定可靠性，對熱工自動化控制系統(tǒng)的硬件以及軟件有效維護(hù)，使其可靠運(yùn)行。火力發(fā)電機(jī)組熱工自動化控制系統(tǒng)專業(yè)施工管理中采用科學(xué)有效的方法，確保熱工自動化控制系統(tǒng)系統(tǒng)良性運(yùn)行，提高電廠供電質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 龍文明.火力發(fā)電廠熱工自動化控制的應(yīng)用實(shí)踐及發(fā)展方向[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（2）：185-186.

[2] 李千海.自動控制理論在火力發(fā)電廠熱工自動化中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2020（7）：25-26.

[3] 王偉，劉良.火力發(fā)電廠600 MW機(jī)組熱工自動化控制對節(jié)能降耗的影響分析[J].低碳世界，2019（9）：82-83.