屈斌虎

摘要：火電廠熱控自動化控制系統(tǒng)由控制器與控制對象組成，目的在于維持火力發(fā)電各個設(shè)備的工作狀態(tài)與參數(shù)按照預(yù)定的規(guī)律正常運轉(zhuǎn)。本文就調(diào)試思路與重點環(huán)節(jié)兩個方面梳理了熱控自動化控制設(shè)備的調(diào)試要點，圍繞設(shè)備環(huán)境的契合度、接地設(shè)備、電纜敷設(shè)三項內(nèi)容分析了熱控自動化控制設(shè)備的安裝要點，以供參考。

關(guān)鍵詞：火電廠;熱控自動化;控制設(shè)備;調(diào)試;安裝

引言

火電廠的熱控自動化與一般工業(yè)自動化控制的思路并無本質(zhì)差異，是過程自動化控制的一種常見形式，即針對火電廠火力發(fā)電過程中的鍋爐、汽輪機等設(shè)備的運行情況進(jìn)行監(jiān)控，可進(jìn)行反饋控制、前饋控制、最優(yōu)控制。為了保證控制質(zhì)量，在調(diào)試與安裝熱控自動化控制設(shè)備時，技術(shù)人員必須提高重視程度。

1?火電廠熱控自動化控制設(shè)備的調(diào)試要點梳理

1.1 調(diào)試思路

火力發(fā)電廠的發(fā)電思路為：在鍋爐中添加煤炭等化石能源或其它可燃物，利用該類資源燃燒產(chǎn)生的熱能，使鍋爐中的水汽化為水蒸氣，推動汽輪機的旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，進(jìn)一步帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，最終轉(zhuǎn)化為電能。在人工監(jiān)控運行模式下，上述過程中，對鍋爐溫度的監(jiān)控、是否需要添加水分、當(dāng)前發(fā)電量是否滿足地方供電網(wǎng)絡(luò)的需求等，均由人工負(fù)責(zé)。此種方式不僅費時費力，還會因銜接不暢而出現(xiàn)差錯。隨著機械制造行業(yè)以及自動控制理論的發(fā)展，通過計算機預(yù)先編制控制程序，控制各監(jiān)控設(shè)備對火力發(fā)電生產(chǎn)線設(shè)備的運行等情況進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)需要即行控制，已經(jīng)成為火力發(fā)電廠不可或缺的重要工作環(huán)節(jié)。實際上，控制系統(tǒng)正式運行前的設(shè)備調(diào)試工作，其主要思路在于：①檢驗監(jiān)控設(shè)備的靈敏度。比如鍋爐中正在燃燒的煤炭資源數(shù)量是否能夠提供充足的熱量，使足夠的水分轉(zhuǎn)化成水蒸氣;或是鍋爐中的水分含量是否已經(jīng)不足，需要添加水分等。②計算機總控端發(fā)出的指令與監(jiān)控設(shè)備生成的被控制設(shè)備運行狀況等信息是否能夠及時、準(zhǔn)確地傳遞。如果設(shè)備之間無法在規(guī)定時間內(nèi)完成信息交流，則火電廠的熱控自動化系統(tǒng)便無法發(fā)揮作用，一旦無法及時發(fā)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)的故障，輕則使火電廠遭受損失，重則會引發(fā)大型安全事故。

1.2 重點環(huán)節(jié)

火電長熱控自動化控制設(shè)備的調(diào)試重點環(huán)節(jié)如下：①監(jiān)控設(shè)備一般采用上電復(fù)位的啟動模式，待通電后，是否能夠即時啟動，并立刻參與監(jiān)控工作。②自計算機控制端向各監(jiān)控設(shè)備發(fā)出指令，由技術(shù)人員負(fù)責(zé)對監(jiān)控設(shè)備的靈敏度進(jìn)行調(diào)試;該過程應(yīng)具備“雙向性”，即監(jiān)控設(shè)備圍繞生產(chǎn)線設(shè)備的運行狀況整理而成的信息是否能夠及時傳遞至計算機端，兩端設(shè)備的反饋效率是調(diào)試的重點。③當(dāng)監(jiān)控設(shè)備發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線設(shè)備的有關(guān)參數(shù)（預(yù)先設(shè)定的重點參數(shù)，如鍋爐的熱量、水蒸氣的氣壓等）已經(jīng)達(dá)到臨界標(biāo)準(zhǔn)后（同樣由程序自行設(shè)置），如果自動控制系統(tǒng)發(fā)布調(diào)整指令后，監(jiān)控設(shè)備是否能夠及時控制生產(chǎn)線設(shè)備完成調(diào)整。④定期檢測監(jiān)控設(shè)備時，技術(shù)人員需對設(shè)備記錄的信息進(jìn)行整理和備份，防止因信息丟失或錯亂而導(dǎo)致設(shè)備運行出現(xiàn)故障。

2?火電廠熱控自動化控制設(shè)備的安裝要點分析

2.1 保證運行環(huán)境與熱控自動化設(shè)備的契合度

火電廠熱控自動化控制設(shè)備安裝的首項要點為：務(wù)必保證環(huán)境與設(shè)備性能之間高度契合。比如在一般的電力自動化控制系統(tǒng)中，為了防止某一設(shè)備出現(xiàn)短路等故障，技術(shù)人員常常使用PLC可編程邏輯控制系統(tǒng)，結(jié)合熱敏傳感器，監(jiān)督電路的溫度。一旦溫度過高，便說明監(jiān)控范圍內(nèi)的某個電力設(shè)備正面臨風(fēng)險，故計算機控制系統(tǒng)會及時發(fā)布制定，即時調(diào)用PLC中的“斷開模塊”功能，斷開故障電氣設(shè)備與總路的連接。此種此路能夠?qū)崿F(xiàn)的原因在于，在正常情況下，電氣自動化設(shè)備的運行溫度相對較低，與熱敏傳感器的高溫臨界范圍之間具備較大的參數(shù)差異，故溫度出現(xiàn)明顯變化時，控制系統(tǒng)幾乎在瞬間便會捕捉到異常情況。但火電廠的鍋爐溫度控制不同，鍋爐本身進(jìn)行化石燃料燃燒，溫度長期處于極高的狀態(tài)，如果應(yīng)用常規(guī)的熱敏元件，不僅不會完成自動控制的任務(wù)，還會在“相對正?！钡那闆r下，由監(jiān)控設(shè)備向總控端發(fā)出異常信號，致使正常的火力發(fā)電流程被迫中斷?；诖?，在安裝監(jiān)控設(shè)備時，技術(shù)人員那必須對現(xiàn)場環(huán)境與設(shè)備之間的契合度進(jìn)行分析，避免非引發(fā)不良事件。

2.2 接地設(shè)備安裝

幾乎所有類型的自動化控制系統(tǒng)均需依靠電能實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn)，因此，為了保證監(jiān)控設(shè)備的穩(wěn)定運行，熱控自動化系統(tǒng)中的所有設(shè)備均必須配備接地裝置。安裝接地裝置或設(shè)備的重點為：①接地網(wǎng)和電力供應(yīng)系統(tǒng)必須具備獨立性，不能與熱控自動化系統(tǒng)中的其他設(shè)備共享電源和接地網(wǎng)[2]。②流經(jīng)接地設(shè)備的電流必須嚴(yán)格控制，一旦電流持續(xù)過大，很可能致使設(shè)備陷入過載狀態(tài)，輕則損壞設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件，重則直接導(dǎo)致爆炸，造成惡性事故。③資料顯示，安裝接地設(shè)備時，技術(shù)人員經(jīng)常發(fā)現(xiàn)設(shè)備底線焊接不牢、連接線異常松動等問題。如果未能及時重視，一旦接電，設(shè)備本身及系統(tǒng)整體均可能發(fā)生故障。因此，保證控制設(shè)備的安裝深度，保證接地線穩(wěn)定，方可使設(shè)備正常運行。

2.3 電纜敷設(shè)要點

火電廠熱控自動化控制系統(tǒng)中，電纜的敷設(shè)質(zhì)量至關(guān)重要。如果電纜布線的規(guī)范程度不足，或是未能重視對表層絕緣皮的保護(hù)，又或是對屏蔽電纜和非屏蔽電纜之間缺乏有效區(qū)分，將會導(dǎo)致有源及非源信號之間的互相干擾甚至是漏電事故。因此，敷設(shè)電纜時：①技術(shù)人員首先需要對電纜的布線方式進(jìn)行檢驗，精確計算電纜長度;②區(qū)分屏蔽電纜與非屏蔽電纜，盡量在單次工作中完成信號分散工作，無需設(shè)置端子箱。③注重不同設(shè)備電纜之間的距離，防止磨損和干擾。

3?結(jié)語

自動控制是指無人參與的情況下，依靠預(yù)先編制的控制程序，監(jiān)控各控制設(shè)備呈規(guī)范運行。通常情況下，當(dāng)生產(chǎn)過程的某些參數(shù)發(fā)生變化后，控制程序會向特定的設(shè)備下達(dá)指令，進(jìn)而改變生產(chǎn)線設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)，實現(xiàn)自主調(diào)整。為保證該過程的穩(wěn)定性，控制設(shè)備的調(diào)試與安裝至關(guān)重要，不可出現(xiàn)任何差錯。

參考文獻(xiàn)：

[1]DL/T 774-2004.火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)檢修運行維護(hù)規(guī)程[S].2004.

[2]電力行業(yè)熱工自動化技術(shù)委員會.火電廠熱控系統(tǒng)可靠性配置與事故預(yù)控[M].中國電力出版社，2010.

[3]席明偉.火電廠熱控自動化控制設(shè)備的科學(xué)調(diào)試與合理安裝分析[J].工程技術(shù)研究，2019，4（7）：106-107.