李 展

(吉林省電力建設總公司，吉林 長春 130033)

電力工業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有十分重要的地位，經(jīng)過多年發(fā)展，電力結(jié)構(gòu)在不斷調(diào)整及優(yōu)化，火力發(fā)電作為現(xiàn)代電力生產(chǎn)的主要形式，其自動化技術(shù)在操作現(xiàn)場中舉足輕重。

一 火電廠的熱工自動化

1.定義

火電廠的熱工自動化是指火電廠采用各種自動化裝置或儀表，對廠內(nèi)的熱力生產(chǎn)過程實現(xiàn)開環(huán)或閉環(huán)的控制、監(jiān)視，以保證生產(chǎn)過程的安全高效運行。熱力過程中的參數(shù)測量、自動控制、信息處理、自動保護及自動報警等都不需要人員的直接參與，而是只采用自動化裝置和自動化儀表進行任務的完成。熱工自動化設備的安全在熱工自動化的條件下得到了保證，發(fā)電機組的經(jīng)濟性得到了大幅度的提高，工作人員的勞動強度大大降低了，他們的勞動條件也得以改善。隨著電力事業(yè)不斷向前發(fā)展，機組容量還會增大，火電廠的熱工自動化程度還會繼續(xù)提高。設計火電廠熱工自動系統(tǒng)及設備時，應當遵循經(jīng)濟適用、安全可靠的原則，根據(jù)機組的特點來進行。

2.熱工自動化現(xiàn)狀

火電廠的熱工自動化技術(shù)要綜合控制理論、智能儀器儀表技術(shù)、熱能工程技術(shù)、計算機技術(shù)、其它信息技術(shù)等，需要對熱力學的相關參數(shù)進行測試和控制，用來實現(xiàn)對于生產(chǎn)過程的優(yōu)化、管理、調(diào)度及決策，從而保證生產(chǎn)的安全和高效。它主要對氣機和氣機的輔助運行設備、鍋爐進行自動控制，確保機組能夠自動對工況變化進行適應?；痣姀S具有特殊性，含有的熱力設備很多，生產(chǎn)過程十分復雜，很多設備長期處在高壓易燃的條件下。

現(xiàn)在的熱工系統(tǒng)由測量裝置、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)三部分組成，執(zhí)行機構(gòu)及測量裝置在結(jié)構(gòu)和原理上都沒有新變化，只是引用了微處理器、通信網(wǎng)絡接口等，能夠?qū)崿F(xiàn)計算機的遠程控制，系統(tǒng)的核心已經(jīng)逐步被計算機控制系統(tǒng)代替。

3.實現(xiàn)熱工自動化的原因

上文已經(jīng)提到，火電廠生產(chǎn)系統(tǒng)的組成包括鍋爐、氣機及相關輔助設備，這些設備在運行時是密切相聯(lián)的，只有充分協(xié)調(diào)配合才能最大限度地將發(fā)電機組能力發(fā)揮出來，并且，隨著發(fā)電機組容量的增大，生產(chǎn)設備更加復雜了。因此，在實際運行時，操作會更加頻繁，監(jiān)視力度要非常大，即使運行值班的職工對機器非常熟練，也難以應付手上的工作，力不能及或者疏忽大意時，很可能造成重大的事故。所以，一定要尋找發(fā)電機組進行生產(chǎn)過程時的客觀規(guī)律，以自處理技術(shù)代替人工重復勞動，即實現(xiàn)熱工自動化，準確全面地檢測發(fā)電機組工作情況，并進行綜合分析及判斷，對發(fā)電機組進行控制，才能保證發(fā)電機組的可靠安全運行。另外，熱工自動化技術(shù)能夠延長使用發(fā)電機組的時間，即延長其壽命，降低發(fā)電成本與燃料消耗。所以，實現(xiàn)火電廠的熱工自動化是非常必要的。

二 火電廠熱工自動化的內(nèi)容

1.自動檢測

自動檢測生產(chǎn)中的各種化學量、物理量和相關設備在工作狀態(tài)上的參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)情況的監(jiān)視。檢測參數(shù)主要包括溫度、也為、流量、壓力、電壓、電流、功率、氣體成分、振動、汽水品質(zhì)等。檢測設備主要由常規(guī)模擬量測試儀表、自動記錄裝置、自動報警裝置、檢測儀表、圖像顯示器等。這些熱工參數(shù)能夠反映火電廠的發(fā)電機組是否在正常運行，是進行實時自動調(diào)整的依據(jù)，是進行事故分析、經(jīng)濟核算的數(shù)據(jù)來源。

2.自動控制

自動控制指的是用自動控制的裝置實現(xiàn)對發(fā)電機組某些設備及過程的自動調(diào)節(jié)，保證發(fā)電機組運行的經(jīng)濟性、安全性，它分為順序控制、自動調(diào)節(jié)及遠方控制。自動調(diào)節(jié)是對外界條件的變化進行自動適應，維持生產(chǎn)過程在規(guī)定工況下進行，它主要包括氣溫調(diào)節(jié)、鍋爐水位調(diào)節(jié)、輔助設備調(diào)節(jié)及燃燒調(diào)節(jié)等。有時候，自動調(diào)節(jié)自身也會產(chǎn)生故障，所以它要有自身保護的功能。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般包括自動檢測、自動保護、程序控制、自動報警等比較復雜的系統(tǒng)，以保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠可靠運行;程序控制是指依照原先擬定的條件和程序自動地對設備實現(xiàn)一些操作，主要是控制設備的啟停;遠方控制是指通過按鈕、開關對生產(chǎn)過程中的截止機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)進行遠距離控制。

3.順序控制

它是指按照生產(chǎn)工藝的要求提前擬定相關程序，使系統(tǒng)中的被控對象能夠根據(jù)時間、順序及條件有步驟、有順序地自動執(zhí)行一些操作。順序控制一般用在機組運行、啟停和事故處理當中，每一項順序控制都要根據(jù)設備的運行要求和具體情況進行決定，順序控制流程是依照操作條件及次序編出來的，然后由具體裝置進行實現(xiàn)，這些裝置叫順序控制裝置，它們要具備連鎖保護能力和一定的邏輯判斷能力。每一步操作進行之后，都要判斷此操作是否實現(xiàn)，是否能為下一步的操作創(chuàng)造條件，然后才能自動進入到下一步的操作中，否則，順序就會中斷，同時進行報警。

4.自動保護

自動保護是使用自動化裝置監(jiān)視發(fā)電機組的狀態(tài)、參數(shù)，監(jiān)視自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它能在熱工參數(shù)不符合限定值及設備運行的條件與要求不符時暫?；蚪K止相關設備及生產(chǎn)過程，然后自動采取一些措施防止事故擴大，以免損傷更多的人員或設備。

隨著技術(shù)的發(fā)展，熱點自動化系統(tǒng)將向監(jiān)控智能化、集中化發(fā)展，并更多地應用3APS和無線測量技術(shù)。

三 熱工自動化的事故防范

在熱工自動化技術(shù)被廣泛應用的同時，對于發(fā)電機組是否能夠安全運行及是否具有足夠的經(jīng)濟性，熱工自動化設備逐漸變成了決定因素。因為不管其中的哪一個環(huán)節(jié)出問題，熱工自動化裝置的功能都可能失效，所以要做好事故防范工作。

第一，應加強對熱工自動化設備采購、驗收等工作的把關。采購熱工自動化設備時最好貨比三家，選擇成熟可靠的產(chǎn)品，采購的地點應是比較正規(guī)的企業(yè)或商店。對于沒有經(jīng)過實際運行考驗的合格產(chǎn)品應謹慎使用，并且不能將其用在關鍵的自動保護系統(tǒng)里。

第二，要對熱工自動化設備定期進行隱患分析及設備缺陷檢查，以便能夠及時整改和完善。一些影響火電廠發(fā)電機組經(jīng)濟、安全運行的隱患總是會存在于熱工自動化系統(tǒng)當中，工作人員應對此進行及時地檢查和完善，實現(xiàn)技術(shù)攻關。熱工自動化設備的缺陷管理制度要落實好，實現(xiàn)責任到人，若消除缺陷只能停爐停機、解除系統(tǒng)，則要對這些隱患及缺陷做好記錄工作，并搶用時間進行及時處理。對處理不好的隱患及缺陷也要進行記錄，查找原因，積極聯(lián)系設備的廠家或相關部門，做好安全防范工作。

第三，要對火電廠的員工進行定期培訓及考試，提高員工的素質(zhì)。熱工自動化包括的設備種類很多，設備技術(shù)的更新也很快，所以火電廠的員工要善于學習，時刻跟隨設備更新的步伐，不斷理解熱工自動化設備的有關知識，汲取缺陷處理及事故防范過程中的經(jīng)驗，做到舉一反三。火電廠的管理人員應當定期對員工組織培訓，有針對性地對職工進行安全、責任感教育，提高相關工作人員的工作水平、安全意識及崗位責任感。

第四，要不斷加強每一項制度的執(zhí)行能力。在火電廠的發(fā)展過程中，不僅應當逐漸對各項規(guī)章制度加以完善，還要落實好制度的執(zhí)行。這要做好兩方面的工作:首先，對設備定期校驗檢查制度、自動保護的試驗制度進行完善，重視對于系統(tǒng)的維護與檢修工作。其次，要落實好設備巡檢制度，加強設備的日常維護及管理，在日常維護中發(fā)現(xiàn)問題時，要進行及時匯報和處理，確保設備的良好運行狀態(tài)。對于灰塵較大和容易受潮的設備，要經(jīng)常清掃，避免線路因受潮而短路。

第五，要做好環(huán)境監(jiān)測工作。噪聲、高溫、振動都是有可能發(fā)生在生產(chǎn)過程中的有害因素。產(chǎn)生振動和噪聲的部位主要有風機、空壓機、機泵、發(fā)電機等，如果與之進行長時間接觸，作業(yè)人員可能受到噪聲的傷害，所以要對這些設備進行檢測，并利用熱控設備將比較容易發(fā)生事故的地點進行及時地數(shù)據(jù)反饋。

四 結(jié)語

熱工自動化技術(shù)發(fā)展很快，熱工自動化系統(tǒng)也隨之更新，逐漸向一體化、智能化發(fā)展，這能為火電廠節(jié)約大量的資金，也能降低事故發(fā)生的幾率，是對國民經(jīng)濟發(fā)展提供的強有力支持。

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