火电厂热工自动化及事故防范

2013-08-15李展

河南科技 2013年10期

关键词：顺序控制热工发电机组

李展

(吉林省电力建设总公司，吉林长春 130033)

电力工业在国民经济发展中具有十分重要的地位，经过多年发展，电力结构在不断调整及优化，火力发电作为现代电力生产的主要形式，其自动化技术在操作现场中举足轻重。

一火电厂的热工自动化

1.定义

火电厂的热工自动化是指火电厂采用各种自动化装置或仪表，对厂内的热力生产过程实现开环或闭环的控制、监视，以保证生产过程的安全高效运行。热力过程中的参数测量、自动控制、信息处理、自动保护及自动报警等都不需要人员的直接参与，而是只采用自动化装置和自动化仪表进行任务的完成。热工自动化设备的安全在热工自动化的条件下得到了保证，发电机组的经济性得到了大幅度的提高，工作人员的劳动强度大大降低了，他们的劳动条件也得以改善。随着电力事业不断向前发展，机组容量还会增大，火电厂的热工自动化程度还会继续提高。设计火电厂热工自动系统及设备时，应当遵循经济适用、安全可靠的原则，根据机组的特点来进行。

2.热工自动化现状

火电厂的热工自动化技术要综合控制理论、智能仪器仪表技术、热能工程技术、计算机技术、其它信息技术等，需要对热力学的相关参数进行测试和控制，用来实现对于生产过程的优化、管理、调度及决策，从而保证生产的安全和高效。它主要对气机和气机的辅助运行设备、锅炉进行自动控制，确保机组能够自动对工况变化进行适应。火电厂具有特殊性，含有的热力设备很多，生产过程十分复杂，很多设备长期处在高压易燃的条件下。

现在的热工系统由测量装置、控制系统和执行机构三部分组成，执行机构及测量装置在结构和原理上都没有新变化，只是引用了微处理器、通信网络接口等，能够实现计算机的远程控制，系统的核心已经逐步被计算机控制系统代替。

3.实现热工自动化的原因

上文已经提到，火电厂生产系统的组成包括锅炉、气机及相关辅助设备，这些设备在运行时是密切相联的，只有充分协调配合才能最大限度地将发电机组能力发挥出来，并且，随着发电机组容量的增大，生产设备更加复杂了。因此，在实际运行时，操作会更加频繁，监视力度要非常大，即使运行值班的职工对机器非常熟练，也难以应付手上的工作，力不能及或者疏忽大意时，很可能造成重大的事故。所以，一定要寻找发电机组进行生产过程时的客观规律，以自处理技术代替人工重复劳动，即实现热工自动化，准确全面地检测发电机组工作情况，并进行综合分析及判断，对发电机组进行控制，才能保证发电机组的可靠安全运行。另外，热工自动化技术能够延长使用发电机组的时间，即延长其寿命，降低发电成本与燃料消耗。所以，实现火电厂的热工自动化是非常必要的。

二火电厂热工自动化的内容

1.自动检测

自动检测生产中的各种化学量、物理量和相关设备在工作状态上的参数，能够实现对生产情况的监视。检测参数主要包括温度、也为、流量、压力、电压、电流、功率、气体成分、振动、汽水品质等。检测设备主要由常规模拟量测试仪表、自动记录装置、自动报警装置、检测仪表、图像显示器等。这些热工参数能够反映火电厂的发电机组是否在正常运行，是进行实时自动调整的依据，是进行事故分析、经济核算的数据来源。

2.自动控制

自动控制指的是用自动控制的装置实现对发电机组某些设备及过程的自动调节，保证发电机组运行的经济性、安全性，它分为顺序控制、自动调节及远方控制。自动调节是对外界条件的变化进行自动适应，维持生产过程在规定工况下进行，它主要包括气温调节、锅炉水位调节、辅助设备调节及燃烧调节等。有时候，自动调节自身也会产生故障，所以它要有自身保护的功能。自动调节系统一般包括自动检测、自动保护、程序控制、自动报警等比较复杂的系统，以保证调节系统能够可靠运行;程序控制是指依照原先拟定的条件和程序自动地对设备实现一些操作，主要是控制设备的启停;远方控制是指通过按钮、开关对生产过程中的截止机构和调节机构进行远距离控制。

3.顺序控制

它是指按照生产工艺的要求提前拟定相关程序，使系统中的被控对象能够根据时间、顺序及条件有步骤、有顺序地自动执行一些操作。顺序控制一般用在机组运行、启停和事故处理当中，每一项顺序控制都要根据设备的运行要求和具体情况进行决定，顺序控制流程是依照操作条件及次序编出来的，然后由具体装置进行实现，这些装置叫顺序控制装置，它们要具备连锁保护能力和一定的逻辑判断能力。每一步操作进行之后，都要判断此操作是否实现，是否能为下一步的操作创造条件，然后才能自动进入到下一步的操作中，否则，顺序就会中断，同时进行报警。

4.自动保护

自动保护是使用自动化装置监视发电机组的状态、参数，监视自动调节系统。它能在热工参数不符合限定值及设备运行的条件与要求不符时暂停或终止相关设备及生产过程，然后自动采取一些措施防止事故扩大，以免损伤更多的人员或设备。

随着技术的发展，热点自动化系统将向监控智能化、集中化发展，并更多地应用3APS和无线测量技术。

三热工自动化的事故防范

在热工自动化技术被广泛应用的同时，对于发电机组是否能够安全运行及是否具有足够的经济性，热工自动化设备逐渐变成了决定因素。因为不管其中的哪一个环节出问题，热工自动化装置的功能都可能失效，所以要做好事故防范工作。

第一，应加强对热工自动化设备采购、验收等工作的把关。采购热工自动化设备时最好货比三家，选择成熟可靠的产品，采购的地点应是比较正规的企业或商店。对于没有经过实际运行考验的合格产品应谨慎使用，并且不能将其用在关键的自动保护系统里。

第二，要对热工自动化设备定期进行隐患分析及设备缺陷检查，以便能够及时整改和完善。一些影响火电厂发电机组经济、安全运行的隐患总是会存在于热工自动化系统当中，工作人员应对此进行及时地检查和完善，实现技术攻关。热工自动化设备的缺陷管理制度要落实好，实现责任到人，若消除缺陷只能停炉停机、解除系统，则要对这些隐患及缺陷做好记录工作，并抢用时间进行及时处理。对处理不好的隐患及缺陷也要进行记录，查找原因，积极联系设备的厂家或相关部门，做好安全防范工作。

第三，要对火电厂的员工进行定期培训及考试，提高员工的素质。热工自动化包括的设备种类很多，设备技术的更新也很快，所以火电厂的员工要善于学习，时刻跟随设备更新的步伐，不断理解热工自动化设备的有关知识，汲取缺陷处理及事故防范过程中的经验，做到举一反三。火电厂的管理人员应当定期对员工组织培训，有针对性地对职工进行安全、责任感教育，提高相关工作人员的工作水平、安全意识及岗位责任感。

第四，要不断加强每一项制度的执行能力。在火电厂的发展过程中，不仅应当逐渐对各项规章制度加以完善，还要落实好制度的执行。这要做好两方面的工作:首先，对设备定期校验检查制度、自动保护的试验制度进行完善，重视对于系统的维护与检修工作。其次，要落实好设备巡检制度，加强设备的日常维护及管理，在日常维护中发现问题时，要进行及时汇报和处理，确保设备的良好运行状态。对于灰尘较大和容易受潮的设备，要经常清扫，避免线路因受潮而短路。

第五，要做好环境监测工作。噪声、高温、振动都是有可能发生在生产过程中的有害因素。产生振动和噪声的部位主要有风机、空压机、机泵、发电机等，如果与之进行长时间接触，作业人员可能受到噪声的伤害，所以要对这些设备进行检测，并利用热控设备将比较容易发生事故的地点进行及时地数据反馈。