基于电厂热工自动化系统改造技术分析

姜晓弢(国电电力大连庄河发电有限责任公司，辽宁 庄河 116431)

0 引言

当下，国内规模相对较大的电网企业基本配置的是我国自主开发的DCS系统，其在运作阶段存在着技术滞后、操作流程较为繁琐等诸多不足，和欧美等发达国家相比较，国内电铲分散控制系统运行效率整体偏低[1]。电厂规模较大，这在很大程度上增加了管理工作的难度，若仅依靠传统人力开展该项工作，则很难保证电厂监管工作的质效，故而近些年很多学者作出将自动化控制系统用于电厂管理实践中的提议，该类系统能于同一时间内落实数项工作任务，并结合信息反馈情况传递出相应的管理指令，为后续几年中电厂自动化管理目标的实现提供支持。

1 电厂热工自动化系统改造的意义分析

首先，对电厂热工机组实施改造措施，有益于完善电厂业务运转过程中的阀门管理功能，使电厂内部管理工作开展提供更可靠支撑，较明显了提高了机组的运转效率，压缩运行成本，符合新时期下电厂对运行管理提出的要求。其次，改造工作也是落实电厂安全管理的要求，这主要是因电厂在长时间运作过程中，一些早期配置的机械液调系统出现一些缺陷，可能对部分业务顺利运转过程形成一定干扰，故而需拓展控制系统改造的深度，应对原系统运转阶段易卡机、控制失稳、负荷突变等问题[2]。最后，改造工作有序推进也是提升机组运行灵活性的重要举措之一，其能助推于机组协调运转过程，全面提升自体自动化水平，减轻工作人员的作业量，改进电厂的运作模式。

2 电厂热工自动化技术改造现状及存在的问题

2.1 改造任务繁重化

对国内电网系统加以分析后，可以认定300、600、1000MW机组为当下的主力型机组，其服役年限基本≤30年，在电厂后续运作阶段还需承担运行任务，故而是改造的重点对象[3]。从任务量上分析，电厂热工机组改造任务是繁重、艰巨的。另外，火电厂热工自动化改造实践中本应该配置数量足够多的工作人员，这是技术改造工作顺利推进的重要基础，但在具体改造实践中，工作人员数目有限，技术团队人员流行性偏大，以致在职工作人员长期肩负着较沉重的工作压力，不利于电厂技术改造工作顺利、有效推进。

2.2 未能有效分析危险点

电厂热工自动化改造技术实施过程，若没有配置周密性的作业体制与工作管理制度，则很可能导致改造工作运作阶段暴露出一定盲目性，工作参与人员缺乏强烈的责任心，

电厂改造工作难度系数相应增加。众所周知，电厂内部业务运作过程中危险性相对较高，这就提示改造技术推行过程中要建设交接班制度并严格执行，这样相关人员就更能自主的结合多因素分析各个危险位点；推行责任个人机制，以确保改造活动阶段相关责任的可追溯性，进而更有效的规范工作人员的行为[4]。但当下国内一些电厂运营阶段并没有全面落实如上几点内容，热工自动化改造项目实施阶段分工不明确、管理制度实施阶段存在疏漏，现场很多作业行为未得到相关规章体制督导，改造工作危险位点防控工作不到位，以致现实工作中滋生出一些危险隐患，降低改造工作成效。

2.3 技术改造工作总结不全面

从宏观层面上分析，电厂热工自动化设备改造隶属于一项过程复杂、系统性高的工作项目，为确保该项工作能依照计划顺利推进，认真做好改造工作总结、分析工作有很大必要性。在阶段性技术改造工作结束后，应快速指派有关人员回顾设备改造过程，总结方法与经验，分析不足，在此基础上拟编相关总结报告，并对后续改造工作推进提出几点切实可行的建议，协同助推于电厂设备改造工作整体推进，最大限度的提升电厂生产质效，促进安全生产过程。

3 电厂热工自动化技术改造策略探究

3.1 设定确切的技术改造目标

新时期下，维持与提升电厂安全生产效率是促进电力产业长效发展的重要基础，为达成以上目标，就需要电厂技术人员立足于电厂实际规模、业务运作特征等，拟定促进热工自动化系统安全、有效运作的改造作业目标。当改造目标确切时，有益于提升能源利用效率、降低作业人员工作量与强度，为提高热工自动化水平创造坚实条件[5]。在设定改造目标阶段，也需结合热工自动化改造实况，较客观的预测改造成效，提升热工系统的智能化水平，改造后能真正助推于电厂整体发展过程，协助电厂在后期运作阶段社会效益、经济效益的最大化，为我国电厂事业可持续的发展过程输注更大动力。

3.2 拟定适宜的技术改造方案

首先，立足于电厂运作实况，拟定改造方案并严格实施，其宗旨在于规避改造实践中滋生出重复改造情况。这就提示在实践中，应以促进电厂长效发展过程为目标，对热工自动化系统实施最适的改造措施，并确保各项改造工作能精准落实。其次，秉持降低系统改造成本的原则，科学选择热工自动化设备及整改设备控制功能。最后，工作人员应结合本电厂当前持有的设备技术水平，拟定人工自动化系统分期式改造方案，并保证设计方案实施过程中具有较强的拓展性、包容性，最大限度的提升热工系统及设备的自动化系水平。

3.3 选用相匹套的热工自动化设备

这是提高热工自动化技术改造水平的重要举措之一[6]。现如今，可供选择的热工自动化设备类型偏多，自动化设备专业性较高，这就需要指派专职人员落实设备选择工作。电厂也可以通过多种招标形式筛选出质量高、性能优良的热工自动化设备，和社会好评度高、信誉度高的设备供应商建立长期合作关系，指派专职人员定期对热工自动化设备施工安装情况进行整体、周密性调研工作，更全面的掌握电厂热工设备质量，为自动化系统改造工作有序推进创造坚实基础。

和传统软启动形式相比较，电厂变频器软启动装置有体积微小、自重较轻、启动重复性优良、维保便捷、系统运行效率偏高等诸多优势，且还能于限流的工况下维持较高的启动转矩，真正促成平滑性启用过程。变频器软启动装置配置了特殊的多单元串联结构，不必增设滤波设备，能够较好的满足国家有关标准对谐波失真提出的标准要求。

3.4 统一管理电厂内部工作人员

热工自动化系统技术改造工作并不是独立运作的，其和电厂中各厂房的技术改造工作相关联，因热工自动化系统改造项目实施阶段需耗用较长时间、改造流程较为繁琐，为保证改造工作能精准无误推进，要求电厂应加大热工自动化系统改造工作实施阶段的管理力度，通过构建专业性强、素质优良的改造管理团队，促进系统改造的有序运作过程

3.5 加大通信功能相关技术的改造力度

首先，DCS系统运作阶段涉及的内容过于繁杂是造成系统出现通信故障的主要原因之一，而故障问题多为隐蔽，早期精确察觉的难度较高；且通信网络信号质量整体偏低，外部设备装置的扰乱、数据线衔接配置不合理等诸多因素作用下，DCS系统通信故障问题发生率进一步提升。这就提示在对DCS控制改造阶段要选用性价比偏高的处理器，进而从最基础环节促进DCS系统通信设备的良性运转过程，也需科学规划设计通信系统的内部构造布设状态，提升外部形态的美观度，力争将磁场问题对通信网络信号形成的干扰程度降至最低。其次，改造实践中也需灵活使用信号保护器，以将静电对DCS系统通信装置运行状态形成的影响降至最低。最后，定期组织专员检测DCS系统零部件性能指标，力争在早期发现系统内构件损伤情况，通知专业维护人员及时落实维修工作。

3.6 计算机软件的技术改造

硬件设施是热工自动化系统的重要构成，而落实软件改造工作也同样是提升热工系统运行效率、智能化水平的重要举措。大部分情况下，导致系统软件出现故障的原因可以从如下两方面做出分析：一是系统软件自身存留着问题；二是系统软件运用过程出现异常。软件为电厂热工自动化系统的重要构成，操作、管理系统均隶属于系统软件的范畴。Window系统是当下国内诸多领域中广泛应用的一类系统软件，为更好的迎合广大客户群体的主观需求，Window系统要持续完善自身的操作属性，更高效率的解除内部不同软件形成的矛盾，实现精确的自动化控制[7]。PC机是防御病毒侵袭的主要渠道，管理人员在实践中要不断提升PC机使用的安全意识，减少或规避恶意病毒侵袭情况。

改造计算机技术过程中，合理选用DCS服务器是最重要一环，伴随服务器读取硬盘信息时间的延长，硬盘内垃圾数据量也会相应增加，当垃圾量过多时将会对硬盘形成永久性损伤，最后造成系统服务器“瘫痪”。故而，在计算机软件改造阶段，应重视服务器的改造，这是整体优化数据运行状态、热工系统改造效率。

3.7 供电电源的技术改造

对于热工自动化系统来说，电源若出现故障问题则将会干扰整个系统运作状态，若在某些因素作用下造成DCS系统瘫痪电源切换时间＞5ms，则还会对系统功能造成很大损伤，情节严重时产生死机问题[8]。故而，改造实践中，应采取适宜措施应对DCS系统供电电源稳定性问题。可以采用如下两种方法进行：一是做好供电电源的接地线工作，将不良因素对电源形成的干扰降至最低，尽可能规避DCS系统接收错误信号的情况；二是加大电源故障的防控力度，整体提升系统运行过程的稳定性。

4 结语

电厂热工自动化系统在改造升级过程中，能较明显的提升系统的运行效率，降低运行成本。电厂在后期运作阶段应重视热工自动化系统改造工作，落实前期规划工作，设定明确的技术改造目标，加强内部人员统计管理。选用专业性较强的自动化设备装置、加大计算机软件及电源改造力度等，促进电厂改造升级纵向推进过程，协助电厂取得更高的经济效益、社会效益。