电厂热工自动控制的可靠性研讨

电厂热工自动控制的可靠性研讨

李兵龙

（神华国神集团宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂宁夏银川751400）

摘要：电厂热工自动控制技术的应用与控制都比较复杂，各工作环节之间存在着非常紧密的联系，无论哪个环节发生故障，都会影响到整个电厂热工控制系统的安全可靠运行，甚至引发电厂各类运行事故的发生，所以在思想上必须高度重视，要不断创新控制机制与控制技术，只有这样才能确保电厂热工控制系统安全、可靠的运行，才能为社会产出更多电能。鉴于此，本文主要分析电厂热工自动控制可靠性。

关键词：电厂；热工；自动化控制；可靠性

电厂在国民经济中处于极其重要的位置之中。随着我国社会经济的高速发展，大容量电厂的建设，已经成为了满足人民群众用电需求的重要措施。电厂的发展，让其对火力发电机组的可靠性的要求不断提升，热工自动控制系统的可靠性成为了电厂运营工作的主要影响因素。对电厂热工自动控制系统的可靠性进行研究，可以为电厂的研究工作提供一定的帮助。

1热工自动控制系统简述

热工自动控制系统作为火电机组当中用于调节以及控制的关键装置，可以按照外部的环境改变以及机组自身的运行状况的相关参数进行自动的调节，从而保证其一直保持在优良的运行状态当中，其中主要包含温度、流量以及料位与压力等方面。除此之外，能够完成自动检测以及远程监控的操作。如果火电机组出现问题，能够及时给予有效的提醒并给予有效的处理，避免造成事故的扩大化，最大限度的降低企业的经济损失。热工自动化系统不仅可以降低能源消耗，同时还能够提升火电机组的生产效率，进一步保证其可靠的运行。

2电厂热工自动控制系统的组成

热工自动控制系统的结构比较复杂，组成的成分依据系统的作用不同、使用功能不同，可分为：分散控制系统（DCS）、在线监控系统、公共网络系统以及相关的辅助系统。

2.1分散控制系统（DCS）

分散控制系统是计算机系统组成的核心部件之一，在电厂的每个组件中都有分散控制系统，在电厂的两台机组之间的数据线，一般都是接到线路的公共网络系统，实现机组之间的互相连通，保证数据的正常连通。在机组的操作台上，应该尽可能的安装DCS和DEH操作的按钮，便于管理员进行正常的工作，减少系统出现故障的处理时间，以保证分散控制系统在电机组出现问题的时候，能够自动工作，保证机组的安全。

2.2辅助控制系统

作为保证系统正常工作的一个重要条件，辅助控制系统能够在系统无人控制的时候进行正常工作。在通常状况下，辅助控制系统都是利用可控编程器，自动地完成对系统的控制，并且采用数据交换机与其他数据接口的方式，保证系统能够正常完全地运行，其能够有效完成数据的综合传输工作，并且由中央控制室对系统实施集中控制，这样就能够在无人控制的情况一下，保证系统的自动运行。

2.3视频网络监控系统

作为有效监控电厂的重要工具，视频网络监控系统对电厂的经营运行具有重要的意义。电厂的设备需要进行全面的监控，在比较危险的操作以及无人值班和检查的区域，运用视频监控系统可以实时地对这些区域进行监控，它可以通过辅助系统的通信接口实现对整个电厂的实施监控，也能够对于整个电厂的工作过程和程序进行监视，能够有效的实现电厂信息的综合管理。全厂对重要设备的运转状态、危险程序的操作场合以及无人值班区域都可以运用数字视频网络系统进行监视。以实现对全厂的各个生产程序以及生产场所的直观监视。数字视频网络系统可通过通信接口实现与厂级管理信息系统的连接，最终实现对全厂信息的综合管理；最后是实时监控系统和网络系统。实施管理系统包括两部分内容，一是设备运行状态的实时监控，另一部分是厂区管理信息的实时监控。实时监控配合机组的分散系统、辅助系统最终实现整个系统的实时信息的相互间传送。网络系统是整个系统的基础部分，主要的职责是数据传送，也就是传输通道。主要给数字视频传送数据，实现视频监控。

3提高热工自动化控制系统可靠性的意义

在电厂发电机组当中，热工自动化控制系统占据着至关重要的地位，同时也发挥着举足轻重的作用，其不但可以保证机组的主辅设备进一步稳定的运行，同时如果主辅设备在运行的过程中参数出现状况，比如超出可控的范畴时，热工保护系统能够与其他设备进行联动，利用一定的对策来有效的解决，并对其进行有效的保护，最大限度的防止设备发生严重的损害，从而防止更为严重的后果的出现。所以，为了进一步提升火电机组主辅设备的有效的运用就必需进一步提高热工自动化系统的可靠性能。现阶段，随着我国社会科技的快速的发展，电厂火电机组取得了一定的发展，其中最为突出的就是其参数得到了进一步的提升以及容量也不断的增大，从而进一步提高了热工自动化的整体水平。除此之外，DCS（分散控制系统）也取得了普遍的运用，由于其自身具有诸多的优势，例如功能强大同时具有一定的优越性，能够进一步保证机组的稳定性，从而保证电厂机组的正常运行。但是受到机组容量的制约，从而造成热工测量的参数随着增加，提升了设备以及机组出现误动以及拒动的状况的发生频率。因此，如果想进一步降低此状况的出现概率就必须进一步提升其可靠性。

4提高电厂热工自动控制可靠性的策略

4.1合理利用APS技术

APS技术在电厂热工自动控制系统中具有重要作用，其属于控制机组工作顺序的系统，可以依据CPU负载情况，自动调整CPU的供电数据。APS技术对于实现电厂自动化控制至关重要，其可以实现无人或者是仅有少量人数条件下，实现整台机组的自动运转。此种模式的优点在于：优化电厂机组控制的顺序，显著增强机组的运行效率，同时还可以降低工作人员的工作强度，节约成本；此外APS技术还可以充分发挥技术优势，降低在系统运行过程中人工造成的干扰，可以有效提高系统的自动化程度，从而显著增强电厂热工自动控制可靠性和安全性。

4.2单元机组集中配置

通常情况下，在电厂中，一个控制系统包括一个单元机组或者是两个机组共同使用，这种方法往往造成监控设备支出提高，增加成本，同时还使得监控系统处于分散状态，使其无法实现统一管理。近年来，我国技术不断增强与完善，电厂可以通过设置电子室模式，对多个单元机组进行控制；另一方面，用电需求不断增多，装机容量持续增加，基于全电厂单元机组相结合的大型控制室也逐渐提高。这种发展模式促使单元机组开始朝着集中配置的方向发展，但在实际操作过程中，不同电厂的生产程序可以存在差别，因而这不利于形成完全统一的大型控制室。因此，在具体使用过程中，应与实际相结合，尽可能采用集中配置模式，如此可以有效降低设备成本，可以提高工作效率。

4.3提高DSC（分散控制系统）的抗干扰能力

在热工自动化控制系统当中，保证其整体可靠性能的主要因素就是DSC（分散控制系统）的抗干扰能力。为了高效的提升系统的抗干扰性能就必须从系统的接地、电缆的抗干扰、信号的防干扰等三个方面着手。为了有效的保证接地系统的正常运行就必需挑选相符合的接地点，通过采取接地方式一点接地，在此过程中，必需保证接地点与强电设备接地点直接保持在10m以上的距离。其中信号电缆必需采用铠装屏蔽电缆，其主要目的就是进一步减少动力线所产生的电磁干扰。在对信号电缆进行敷设的过程中，必需根据传输信号种类分层进行，在此过程中严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠近平行敷设，以减少电磁干扰。

4.4优化过程控制软件

随着我国核电行业的快速发展，火电市场的竞争也越来越激烈，如果电厂想要在如此激烈的市场竞争中占据一定的地位，就必须要提高自动化制系统的可靠性，只有这样才能有效提高电厂整体运营的经济性、安全性以及稳定性，从而提高企业的市场竞争力。在电厂日常生产运营中，由于许多控制系统当中使用的软件数量以及类型比较多，管理起来具有较大的难度，这样就在一定程度上降低了自动控制系统的整体质量与调节水平。因此必须要优化自动控制软件。在电厂监控设备选择过程中，首先要全面深入地调查存在危险操作程序的区域，同时还要充分掌握重要机械设备的运转状况，之后再挑选出比较适合的数字视频网络软件。在软件安装的过程中，要根据人员排班安排情况，适当地增加软件数量，从而保证整个电厂的所有生产程序都能够得到实时监控。除此以外，还可以借助于通信接口将视频网络软件连接到电厂的信息管理系统中，这样就能够更加科学有效地管理电厂的资料、数据以及信息。而且还要对软件日常的运行情况给予密切的监督，一旦发现异常情况就应该立即组织相关人员进行研究与调整，从而保证软件一直能够处于最佳的使用状态。

4.5电厂热工自动化控制实现综合优化

①逐步实现管理与控制合为一体。管控一体化从电厂自身的发展和运营情况出发，把管理和控制监督紧密结合。它综合了电厂多方面体系及人、财、物有机的组合。提高整个组织的自动化能力，为组织实现目标的最大化服务。②实现更高性能。提高性能带给整个系统更高的效率和效益。在自动化软件自20世纪70年代中期发展至今，已有40年左右的历史。在发展过程中，也不断探究新概念和新功能，例如实时数据库、SCADA、OPC等。③逐步实现环保化。当今人们也不再一味追求效益，而是把绿色、环保贯穿到社会生产发展过程中。人们越来越注重绿色经济以及资源节约，而电厂热工的发展在这一方面存在明显的不足。为了电力产业的健康稳定发展，促进我国电力产业及全国经济绿色发展，促进其发展，就必须进行产业技术改革及技术改造，使电力产业健康蓬勃发展。④健全检查修复系统。对系统检查修复是对热工自动化的后续保障，及时发现系统运行过程中的问题，能及时止错止损。并且随着现代经济的发展，无线测量技术作为现代新型技术在后续的发展中有着重要的作用。通过无线测量技术可以对运行过程中发生的情况进行监视控制，不断减少生产操作人员的数量，可以大量节省成本，提高效率。因此，对机组的检查和维护工作是大势所趋。

结语

总而言之，热工系统能够有效提高电厂的竞争力以及经济效益，对设备进行优化和改进以及提高热工自控系统的可靠性有着重要作用。因此，必要在当前市场经济发展的大背景下，不断更新电厂热工控制技术，并且吸取国外企业和先进企业的经验，从而促进我国电厂热工自动控制系统的更新与发展。

参考文献：

[1]李仁杰，骆涛.关于常见电厂热工自动控制技术的研究[J].科技与企业，2014（07）：114-115.

[2]赵雪科.热工自动化控制在电厂的应用探析[J].硅谷，2014（02）：133-134.

作者简介：

李兵龙（1987.12）男，宁夏银川市人，山东电力高等专科学校，助理工程师，单位：神华国神集团宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂，研究方向：电厂热工自动化控制