浅谈电厂热工自动化及事故预防
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作者:张连国
【摘 要】伴随着我国科学技术的不断完善，热工自动化技术在火电厂领域也得到了迅速攀升。在大型发电组中热工自动化装置已经成为一个不可或缺的组成部分，火力发电组伴随着快速的脚部也进入了现代电力生产中，电力生产中热工自动化是提高机组工作效率、保障设备安全的重要技术举措，随着电力生产的重要性，热工自动化也显得尤为重要，本文就针对火电厂热工自动化及事故防范作一简要概述。
【关键词】火电厂;热工自动化;事故防范
【中图分类号】TM6
【文献标识码】A
On the thermal power plant automation and accident prevention
Zhang Lian-guo
（Tin Fu power plant thermal control breakout Shihezi Xinjiang 832000）
【Abstract】With the continuous improvement of science and technology， automation technology in the field of thermal coal power plants have also been rising rapidly. In a large group of thermal power automation devices have become an integral part of， along with the rapid thermal group also entered the modern foot power production in thermal power production automation is to improve the efficiency of the unit， and security equipment the importance of safety technology initiatives， along with the importance of the production of electricity， thermal automation is especially important， this article will give a brief overview for the thermal power plant automation and accident prevention.
【Key words】Thermal automation;Accident prevention thermal power plants
在自动化发展的当今，火力发电也伴随着火电厂热工自动化慢慢发展起来，真正为我国电力事业提供了有效基础保障。随着我国对火力发电的重头技术革新，目前电厂热工自动化已经得到了比較成熟的技术。但从自动装置而言，组装仪表已经过度到数字仪表时代，系统控制设备也发展到了崭新的层次，简单的机组群配备专门微型计算机进行监控，全部配备CRT进行显示，整体监控技术较过去有明显改善;就局部控制与热工保护方面取得了稳定效果;伴随着稳定效果的同时诞生出大型火电机组控制系统。
1. 电厂热工现状及发展方向
1.1 电厂热工现状。
热工自动化技术是将控制、工程、仪表、信息等方面的理论和高新技术进行综合运用，通过对热力学参数的控制、检测，以实现对生产过程的控制、检测、改进、管理，最终实现安全生产、优质优量、节能降耗的目标。热工技术主要应用在锅炉、汽机等设备的自动控制，使机组可以根据工况自动调节适应，以保持安全、节能的运行状态。火电厂由于工作环境比较特殊，具有热力设备多、系统庞杂、生产繁复的特点，设备的运行条件比较恶劣，长期处于高压、高温的易燃环境中，因此，现代热工系统一般还包括自动检测、自动预警等功能。通常情况，热工系统包括测量、执行、控制三大功能系统。其中，测量和执行系统经过近几年的发展革新，原理和结构上变化甚微，只是将智能化、微处理器等设备引入其中，可以通过计算机实现远程控制，向现场总线发展的进程日益加快，控制核心已逐渐转变为计算机系统。
1.2 电厂热工的发展方向。
（1）人机接口技术。
目前，DCS的人机接口技术发展也上升一个新阶段。此装置主要用于中央控制室内，对记录仪表进行显示并取代了BTG盘上的显示，可以随意放大工作站内部或个人计算机的文件图像[1]。CRT尺寸已经远远不能满足如今要求，目前采用的新型工业图形显示系统IGS可以定义超过的大画面，实现以滚动方式将大画面在有限的CRT屏幕上呈现。此方式为连续、任意方向的旋转，并可采用鼠标、球标或专用滚动键进行任意操作。也可在保持原画面输入输出的前提下，使画面进行缩小、放大，最终实现一台CRT显示多个界面。
（2）现场总线。
现场总线FB也是DCS未来的发展方向之一，FB是由DCS所控的通信线路，它的目的是使设备不受干扰和不良影响。FB可以替代智能设备，替代后大大减少了控制电缆的数量及种类，还能减少不良信号和信号差异等问题[2]。FB介入后，系统结构真正实现了分散运行管理，不仅上升了一个层次也对对发电控制设备起到了保障作用。
（3）过程控制仪表。
伴随着DCS的日益推广，原来过程控制仪表的应用范围日益减少。未来过程控制仪表是在FB支持下应用到各种智能执行器、智能变送器。根据环境要求的不断提升，各大品牌分析仪表逐年递增，品牌分析仪表的构造较为复杂，价钱飚升，维护和使用困难。而且，相关资料很少。综上所诉导致了分析仪表不能发挥自身特有作用。正因如此才造成了大量的投资浪费和环境威胁。而形成对比的是国外电厂，他们对此等设备的使用、维护和运行看的相当重要，正因为如此分析仪表才成为整个发电机组中重要一员。 （4）人工智能和人工神经网络。
人工智能的研究成果将成为未来的自动控制系统中重要支柱。而走向实用阶段的是模式控制系统。温度、压力控制系统，检测的是某点的温度及压力。现实生产过程中，往往并不只是单纯控制某一点的压力和温度，真正控制的是温度场中的温度分布，最终控制量也是分布在某一空间上的控制模式。
2. 事故防范
在复杂的热工自动化控制系统过程中，不允许任何一个环节出现纰漏，细小纰漏都可能导致机组跳闸和系统故障，甚至损坏整个设备。优秀的专业人员和的热工人员可以加速消除隐患，控制事故扩张。为避免热工自动化故障的發生，可从以下几方面着手：
（1）在热控设备选型、采购和验收上进行控制。购买涉笔要货比三家，要选用成熟、品牌、可靠的设备。未经电厂一年以上运行时间考验新涉笔，要做到少量试用，不可用在重要试验中试用。
（2）形成小组分析查找热工设备隐患和缺陷，查到后进行及时更正。对于系统中影响机组安全、经济、稳定运行的设备，及时落实设备缺陷管理制度，划分到个人，加强技术整改。针对必须停止运行的设备或是必须停炉停机才能消除的隐患，要整理停机记录，更要在临修或抢时间时进行处理;不予处理的做好记录说明，并及时上报给相关部门和厂家。
（3）做好员工专业技术考试和培训，大大增强员工自身素质。针对热工自动化所涵盖的设备种类进行针对性学习，在学习过程中需要设备操作人员虚心求学、善于扩展自己想法及思路，要不断掌握热工自动化设备的所有技能，对于设备缺陷提出自我见解，对于事故防范要在实践中进行举一反三。针对管理人员，要做到定期开展员工专业技术培训，在每天早晨做好班组例会，讲责任划分到人，将检修工作落实到人头，这样才能不断完善全体工作人员的素质和意识。
（4）完善各项目管理制度，加强执行力。实现这一目标可以从以下两方面着手：首先，要对热工自动化设备检查、校验的制度进行完善，加强联锁、自动保护试验制度贯彻力度，对热工自动化系统中的分散控制系统检修、维护工作要加以重视;其次，完善巡检制度，强化对设备的日常养护。要从工作的点滴中做起，发现问题应及时处理，或及时汇报，以确保设备正常运行;对于各项规章制度要严格执行，对易潮、多灰的设备要勤运转、勤打扫，避免因受潮而引起线路短路问题;为保证设备的准确性，对于跑、冒、滴、漏的问题要及时处理。
3. 键合图在事故防范中的应用
（1）火电机组属于复杂的多能量转换系统，而往往这种系统的安全可靠性不好，在实现功率键合图以能量守恒定律为依据的同时，以四种物理变量表达不同种的工程系统，在机、电、热、液等几种能量范畴的系统中具有独特优势，针对火电厂热工自动化可能引发的安全事故防范中有一定显着作用[3]。
（2）火电机组的动态特性理论研究是复杂多能量转换系统，当前主要是以理论解析的方法为出发点，建立某种简化模型方程式，进而推导获得某种状态方程和传递函数值。虽然火电系统涉及的电能、热能、机械能、化学能等等多种能量的转换形态，在加上汽机等设备的工作原理复杂多变，致使理论解析模型的准确度受到严重破坏，进而给热工自动化系统的方构图的生成带来了巨大的阻力，同时也影响了系统动态特性分析准确。能量守恒定律是功率键合图法的依据，它是把不同能量领域的多种物理能量统一地进行归纳，并转换为流、势、动量、位移四种存在的变量，然后建立键合图模型，把功率键合图正确运用到火电厂热工自动化对象建模使用中，并且建立了汽包对象的键合图模型，真正做到了火电厂热工自动化来的参考价值指标，并且对热工自动化的事故防范也有明显的指导作用。
4. 结论
通过本文，大家了解到，火电厂热工自动化装置是错综复杂的，随着使用的不断深入会产生相应的问题，通过这些问题会引发相应的安全事故，所以真正做好火电厂热工自动化的事故防范是真实意义所在。虽然火电厂热工自动化安全技术在我国积累了丰富经验，但是还存在着很多不足，而作为火电厂热工自动化的技术人员更应该提高的自我业务水平，在实践中学习经验、学习事故防范保障。
参考文献
[1] 王红军.论火电厂热工自动化的安全系统[J].中国电子商务，2011（2）：23～24.
[2] 方红娟.浅析火电厂热工自动化及事故防范[J].民营科技，2012（2）：22～24.
[3] 张权，甄颖.综述电厂热工自动化的保护意识[J].商品与质量，2011（2）：52.
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