电厂热控自动化的优化探讨

2020-02-15曹起芳

设备管理与维修 2020年19期

曹起芳

（光大环保能源（苏州）有限公司，江苏苏州 215100）

0 引言

当前生产生活用电量不断增加，电厂持续扩大发电机组容量，对于热控自动化系统提出较高要求。电厂自动化系统的运行状态，会受到系统稳定性、生产效率的影响，想要促进整个系统保持着运行可靠性，需要持续完善和融合新技术，使得电厂能够更好适应人民生活需求，支持电厂管理工作的顺利开展。

1 电厂热控自动化系统基本情况

人们日常生产生活中，电力能源必不可少，为更好适应社会不断发展的需求，电力企业要不断提升自身技术水平和经营管理能力。当前电力企业逐步使用多系统机组运行方式，扩大机组容量，增强电力供应能力。电力企业需要针对自身热控自动化系统加以综合管控，切实保障和提升电厂运行效率。

电厂的热控自动化系统会给整体工作的开展情况产生重要影响，需要积极采用一系列科学合理的方式、手段加以科学管控，推进热控自动化系统长远稳定运行。该系统构成要素主要包含以下4 个部分。

（1）DCS（Distributed Control System，分散控制系统）。就是在控制操作系统的过程中，通过开发维护接口、现场过程控制接口、运行操作接口以及网间通信接口等，实现分散控制和集中控制的目标[1]。在通信网络和分散系统的集合管控下，能够支持过程控制系统的有效运行。模块是这一结构的核心，合理应用模块，实现灵活配置目标。

（2）实时监控系统。这一系统能够动态监督现场设备和电厂运行状态，当热控自动化系统运行环节产生异常情况时，相关管理人员会接收到实时监控系统发出的提示和警报信息。信息管理系统和厂级实时监控系统是实施监控系统中的重要组成部分，恰当地使用到控制器和数据接口，可以实现数据的良好共通，共享数据资源[2]。

（3）辅助监控系统。这部分在电厂热控自动化系统中不可缺少，可以实现无人控制。它主要借助于控制器，设置自动控制指令，发挥交换机和数据接口的作用，给整个系统的安全稳定运行提供重要保障。

（4）视频网络监控系统。这是电厂整体安全、稳定运行的关键之处，切实开展电厂监控工作，重点通过检查系统操作和无人值班环节，发挥视频网络监控系统的优势，将促进整个系统的良好运行。

2 优化电厂热控自动化的重要性

2.1 当前热控自动化系统运行故障

现阶段电厂热控自动化系统实际运行过程中还存在着一定的故障问题，主要集中在以下3 个方面。

（1）热控元件方面。这部分发生故障也就是元件信号失真。设备误动或者拒动是电厂安全稳定运行的关键点。从FSSS（Furnace Safety Supervision System，锅炉炉膛安全监控系统）或者ETS（Emergency Trip System，汽轮机跳闸保护系统）等设备产生元件故障问题，电厂热控自动化系统会容易产生直接跳闸问题，给设备实际运行造成严重损毁，也会容易带来较大经济损失[3]。

（2）系统逻辑故障。多见于新上工程及设备中，因为运行时间较短，其中容易存在逻辑设计不够完善的情况，使得系统存在着严重运行故障问题，无法针对系统错误加以及时判断，从而产生错误动作，或者发送出错误的信号，进而导致机组无法正常运行。因而在使用新设备之前，需要做好调试和试运行工作，避免逻辑缺陷的出现。

（3）DCS 方面。这部分也被称为集散控制系统，包含网络技术、CRT（Cathode Ray Tube，阴极射线管）技术、过程控制技术以及计算机技术等，综合性较高。在DCS 中，不同技术产生不同类型的功能，合理组合多项技术和设备，可以远程监控设备、记录数据，实现数据采集和状态监控的目的。组态监控画面的应用，可以显现出实时数据，有效查询历史数据，并监控好操作人员的具体工作[4]。

2.2 优化意义

电厂热控自动化系统运行中，采用科学先进的改造技术，不断提升发电效率，全面贯彻节能降耗理念，使得系统工作更好符合电厂的运行现状。改造技术对象是编程语言，可以高效控制系统操作，促进电能生产的自动化提升。在电厂发电生产过程中，通过优化温度变化控制方式，可以以相同燃料达到提高电力资源产量、增强温度控制安全性的目的。切实推进电厂热控自动化系统优化工作稳步开展，可以充分发挥自动化系统的优势和作用，更好地提升电厂整体运行效率，保障电力供应的稳定性和可靠性，给社会生产生活提供良好的支持。

3 电厂热控自动化优化要点

3.1 智能监控机组设备

采用智能化监控软件、智能化仪表器材，监控电厂机组设备的实际运行状况和活动参数。在这一监控过程中，智能化监控软件和仪表器材可以准确校对好传感器管理软件的控制方式和程序数据，并通过远程化控制方式监控点电厂的机组设备，对于机组设备的目标安装位置和现实运行数据加以校准、记录，计算出操作过程中机组设备的精度误差，给智能监控软件监控活动提供科学指导[5]。技术人员要合理使用智能化报警软件，系统归纳好报警信息数据，较为准确地预测出报警机组或者设备操作中可能出现的问题。故障预测软件和智能化报警软件相互配合，可以全面、系统地开展机组设备故障检测、分析判断工作，确定机组故障发生率，科学预测出使用寿命，从而明确机组设备的监控重点，尽可能发挥机组设备的内在潜力。

3.2 使用大屏幕显示器

将大屏幕显示器作为电厂热控自动化系统优化改造工作中的重点之一，并以此作为日常监控工作的重要辅助设备，一方面可以保障监控人员能够拥有舒适的观感，另一方面还能有效提升监控工作实施效果。目前电厂常用的中控大屏幕显示器品牌主要有日立、西门子、利亚德等，有效保障了监控效果，并且通过相应的控制软件，实时切换不同画面及远程控制，大幅提升了显示器的系统智能化水平。相应地，值班监控人员需要不断提升自身专业技能水平，掌握最新的监控技术，提升整个监控工作的开展效果。

3.3 优化系统故障，保障系统稳定性

面对电厂热控自动化系统运行中常见的一些故障，应做好科学合理的优化工作，增强系统运行的稳定性和安全性。

（1）系统控制单元设计优化。单元分散系统得到有效优化和控制，可以增强控制单元的实时响应性，提升智能化水平。优化设计工作进行中，需要引进高新技术、新型技术手段，发挥电子技术、计算机技术的优势和作用，搭建智能化分散控制系统，针对控制程序模块加以优化设计，显著优化控制指标和范围，从而增强系统的抗干扰性[6]。

（2）硬件管理系统运行优化。硬件设备是热控自动化的基本组成部分，当其中产生故障问题，会直接影响到系统的实际运行效果，需要建立健全自动化管理机制。热控自动化系统想要实现可靠运行，需要切实保证各项设备功能，科学采用多项管理措施，优化管理热控自动化系统，尽可能延长使用寿命，并做好系统生产环境的优化工作，避免外界因素的不良影响。对热控自动化硬件设备的实际运行环境进行考察，从而选择到合适的规格、型号以及性能参数，积极落实系统验收工作和日常管理工作，从多方面入手维护好系统的电源、终端状态和机房温度，降低事故的发生概率[7]。

（3）系统逻辑优化设计。新设备运行之初容易出现系统逻辑不合理的问题，影响设备的总体运行状况。切实提升逻辑系统的科学性和合理性，是保障热控自动化系统稳定运行的前提和关键点，进而有效避免误动和拒动等故障。在初期开展逻辑系统设计工作时，需要积极开展系统设备性能测试工作，如通过质量码实现测点质量的准确判断，可以有效增强测量的可靠性、判断信号路基，避免误动情况的发生。

（4）合理配置DCS。电厂要从自身实际工作情况出发，结合系统设备的运行状态，科学配置好相应的操作员站、打印站和历史数据站等，支持监控工作的稳步开展。

（5）合理掌控热控元件。切实开展元件管理和优化工作，加强定期监控和检查，及时发现其中存在的故障问题并有效解决，这样将有利于热控元件维持较好的运行状态。

3.4 开展操作人员技能培训工作

电厂发电环节涉及的内容较多，热控自动化系统运行中更需要良好应对多种影响因素，严格按照专业规范和规章制度完成操作，减少人为故障和习惯性违章行为，促进系统安全开展。为此，需要全面开展操作人员技能培训工作，通过开设专门培训班的方式，强化操作人员的专业知识技能和规章制度了解程度，提升他们的综合素养，更好适应实际工作开展需求。电厂要结合热控自动化改造优化工作，及时更新技能培训工作内容，组建专门的培训团队，培训出一大批具有较高素养的操作人员，支持热控自动化系统的稳定运行[8]。