浅议火电厂热工自动化及事故防范措施

山西阳光发电有限责任公司 王 宁

1 引言

在现代社会发展过程中，电能是为社会提供生产生活等基本条件的重要资源之一。假如没有电能，现代科技就好比是无本之木。虽然以科技为动力的新能源不断出现，但火力发电仍然是我国最主要的供应方式。

伴随我国人口的不断增加和用电量的激增，我国电力工业已成为大电网、大机组、自动化的优选供电模式。发电机时，热工自动化技术是系统正常运行的先决条件之一。火电厂的热工自动化程度是评估企业整体发展水平的主要参考点。但是，由于电力系统整体的复杂性，能源系统在运行过程中难免会存在一些安全隐患，安全事故不仅给企业造成经济损失，还会引发不同程度的人员伤亡事故。所以，针对这种情况要加强安全防范，有效控制安全事故的发生，为我国火电厂事故的防范工作提供有效的参考。

2 火电厂热工自动化

2.1 火电厂人工自动化概念

火电厂热力自动化主要是通过自动化的监测、控制与保护功能，从而确保火电厂达到全程自动化。该技术在热力过程中，无需人员直接参与，仅由自动化仪表、自动控制装置有效完成，这种形式被称为火力发电热工自动化。火电厂主要是应用自动化技术，实现对电力运行情况的监测、信息处理以及异常情况下的自动报警以及自动控制。从而真正实现无人看守情况下的自动调节，通过这种形式加强生产控制管理就是热工自动化。热工自动化旨在及时有效地保证热力设备的安全，以最大限度地发挥机组的经济性，降低人员劳动强度，改善人员工作环境。

随着能源行业的大力发展，系统容量的增加，热工自动化程度有了较大提高，热工自动化系统在火电厂也发挥着越来越重要的作用。为了确保火力发电厂的安全经济运行，在实际管理过程中要结合机组的具体特点，依据经济、适用、安全、可靠的原则，对相关参数进行有效调控，从而实现火电厂生产过程优化管理[1]。

2.2 实现热工自动化的必要性

众所周知，火电厂发电机组具有较多部件。生产系统、锅炉及相关辅助设备。唯有设备相互协调，才可以保证生产系统得以正常工作，才能体现出发电系统的重要作用。然而，由于当前火电厂电机组容量的增加，生产设施也变得更加复杂。生产设备的实际操作也变得愈加复杂，进行人工监管难度变得越来越大，这对操作人员提出了更高的要求。在工作中，只要稍有疏忽，就容易导致安全事故发生，造成重大财产损失，危及到人们的生命安全。因此，需要对发电机组强化管理，根据生产系统的客观情况，加强对发电机组的运行状况的全面深入认识，进行综合评估分析，并对发电机组加以全面控制。只有这样，才能保证发电机组的安全运行。

图1 热工自动化自动控制过程

3 火电厂人工自动化内容

对火电厂来讲，人工自控化的推广应用推动了人们电力生产整个过程的监控管理，利用自动化设备以及各项仪表装置对电力生产整个过程加以自动化控制，并逐渐成为目前大型火电厂发电系统最关键的组成部分。研究发现，自动化系统是否能够实现高质量稳定可靠运行，对火电厂电力生产具有非常重要的影响。

火电厂应用自动化控制技术，不仅能够有效实现安全生产和高效生产，同时降低了火电厂人员的劳动强度，降低了人工参与度。新时期背景下，随着科学技术的发展，自动化技术也有了很大的提升，因而火电厂电力生产整体自动化程度也有了较大的提升。

在火电厂实际工作中，自动化系统的应用可以依据机组的实际需求，提前设置有关运行参数，并使这些参数可以维持在一定的数值区间内，有效加强了火电厂生产活动的自动控制。对于自动化装置有关参数进行合理设定，可以从一定程度上减少能耗，同时确保整个热工系统可以处于良好运转状态下。当机组在运行过程中，出现了故障、异常时，那么自动化系统就可以进行自动报警，第一时间为工作人员提供预警，从而使工作人员在较短时间内对故障情况作出应对和解决。对电力生产过程中，产生了一些严重事故与故障，这时自动化系统就可以自动采取课程的防护策略，同时自动启动对应的保护措施。自动检测系统利用自动控制与调节，使自动控制装置能更好地适应外部环境。对于产生的不同故障问题，自动化系统能自动启动不同的自我保护功能。

在自动化顺序控制当中，系统能对控制流程加以自动识别，同时配合自身较强的逻辑判断、自动化顺序控制能力，实现对自动运行设备的全面统筹管理以及规划控制效果。自动化系统当中的报警装置，能够对关键当地的热工参数加以实时检测，当数据有了异常的时候，要做出对应的调整，同时要对事故故障情况加以科学分析，做好各项数据记录工作。

4 热工自动化事故问题分析

4.1 设备设置问题

因火电厂的机组数量众多，所以通常情况下装置难以实现一次就正常运行，所以就需要工作人员经常做出调整，从而可以保证机组能够正常运转。但是在实际中，很多施工图并没有做出有效修正，从而使得施工图和实际施工往往会有不相符的现象，进而影响到装置的稳定有序运行。

4.2 操作不当问题

在装置操作过程中，有部分人员没有依照规章制度进行，这样就会产生潜在隐患，通常造成参数不准与测点不准问题，情况严重的会威胁到火电厂整个生产过程，进而对火电厂人身财产安全造成较大威胁，一些检修人员并没有合理展开有关检修操作，常常敷衍了事，造成小事故频发，久而久之，就会导致设备参数不准与测点不准问题[2]。

4.3 电源问题

通过对火电厂热工自动化产生的事故分析，可以发现有很多情况下是与控制体系的电源问题相关，且电源问题通常表现是：由于振动原因引发电源线松动、电源系统是一带一状态、电源上的保险缺乏耐压性等。上述种种电源问题都常常会引发安全事故的产生。

4.4 装置老化更新问题

一些热自动化设备需要在非常恶劣的条件下工作，因此会加速一些设备的老化问题。如果不及时更新和管理，势必会降低其可靠性和安全性。对于部分设备在恶劣条件下的损坏，还需要加强及时更新管理，保证其良好的安全性和可靠性。如仪表往往摆放在蒸汽设备周围，这样当蒸汽排出时，仪表常常会被蒸汽的高温灼烧。正因为火电厂本身所具有的特殊环境，所以这些破坏较难避免。如果设备受到过高温度的影响，出现了老化、损坏等现象，没有及时加强对设备的更新管理，难免就会造成设备采集信息出错，进而导致设备数据不准确[3]。

5 火电厂事故防范措施

伴随火电厂热工自动化的应用范围的逐步扩大，自动化设备逐渐成为了系统当中非常重要的组成部分，其对推动系统的正常稳定运行产生了关键性的影响，在系统当中，任何一个环节出现了问题都会直接影响到整体装置出现故障，不能进行正常运转，甚至出现烧毁设备的情况。火电厂自动化事故防范工作非常重要，主要有以下分析。

5.1 加强对设备订购管理

为减少设备的缺陷，减少安全隐患的发生，就需要在火电厂自动化设备的选型、采购和安装过程中，采取有效的管控手段。采购时，对设备厂家的选择过程中要做出综合比较，选择质量信誉有保障的大厂家合作，必要情况下，可对生产厂家的生产过程中展开全面检查，确保厂家生产工艺具有较高的可靠性，特别是对于一些刚上市的设备产品，由于没有经过时间的检验，稳定性有待考量，所以对这类设备产品在采购时要格外慎重，即使在使用过程中，也要应用于次要系统中，不可直接在重要的保护系统中应用[4]。

5.2 全面排查设备缺陷和安全隐患

为确保热工自动化系统具有较高的安全性与稳定性，所以要加强对其全面的检查工作，从中发现影响发电机组安全稳定运行的各项隐患问题，通过做出科学处理，确保发电机组的良好稳定运行；对于热工自动化设备有缺陷的问题，要实行责任到人；情况严重的，为了消除其隐患与缺陷，停运的自动化设备，需要由相应人员做出详细地记录，并在一定的时间内进行及时的处理。如气动机构要定期清理防尘罩、空气过滤，并及时排出储气罐的积水；对液压机构要定期检查有没有渗油现象，对油泵累计启动时间要有详细地记录。假如在一定时间内难以处理好的问题，要做出相应的记录，说明未能维修好的原因，同时还要积极同有关部门或厂家进行联系，做好及时处理。

5.3 不断提升员工技能

与火力发电厂热力自动化相关的机械设备种类繁多，自动化技术也在不断发展变化过程中。因此，设备操作人员的操作技能必须不断提高。在避免火电厂热工自动化事故时，应加强对自动化技术的调研，确保其正确使用，避免发生安全事故。由于整个装置异常复杂，在实际操作中难免会出现一些问题，这些问题的发生只会成为事故的导火索，采取充分的预防措施以尽量减少损失是非常重要的。基于此，需要工作人员有高度的责任感，还要结合工作需要，不断学习提升自己的理论知识，掌握实践技能。当机组运行过程中出现了任何突发状况，工作人员必须准确做出判断，即便是一些突发性故障，机组人员也要及时制定应急方案，采取有效措施解决。

5.4 提高环境监测能力

针对热电厂热工自动化设备的运行，加强环境因素分析是有效提升安全生产的重要保障。在实际生产工作中，对一些有可能对设备正常运行有很大影响的噪声、湿度、温度、振动等情况加强控制管理。通常来讲，风机、水泵、发电机等有关设备都会产生振动与噪声，这对于热电厂操作人员会产生非常不利的影响。基于此，在热工自动化设备运行过程中，要重视加强数据分析以及防控管理，提升环境监测能力。

5.5 建立紧急安全事故应对策略

在火电厂运行管理当中，尽管采取了一定的管理措施，但在实际生产过程中依然还有事故发生。基于此，必须制定科学的应急预案，在实际生产当中，要针对可能发生的事故类型，提前制定事故应急预案，将事故发生的原因和解决办法成卷记录下来，以便公司统计事故类型和发生频率。

在制定必要的事故计划时，可以提前消除一些不稳定因素，并提前制定事故处理策略，以避免事故发生，将可能产生的影响降到最低，提高企业的生产效率[5]。由于火力发电量的增加，发电机组的容量也在增加，所以其设计参数也应该增加，这样一来就会导致运行过程复杂，人员压力增大。事故处理时，要对机组进行启停，做好相应的监控管理，并在日常工作过程中不断加强维修作业的安全管理，以便及时处理突发事件，降低事故发生率。

综上所述，在我国的火力发电厂中，笔者对热工自动化中应用常见事故进行了全面总结，针对这些问题，笔者提出了解决措施，从而使热自动化事故防范水平得到了显著提高。但是，由于事故的多样性，难免会有一些疏漏。这就要求自动化技术人员加强学习，提高自身实践水平，为避免自动化事故的发生提供科学的技术保障。基于此，火电厂自动化系统的成功应用引起了人们的广泛关注。目前，我国火电厂热力自动化系统的进一步发展，极大地促进了我国电力领域的发展，从而推动了我国的经济建设。随着热工自动化技术的不断更新与成熟，热工自动化系统正逐步向集成化、智能化方向发展，这将进一步降低企业的生产成本，确保企业的安全稳定有效运行。