提高热工控制系统生产安全性的措施

赵毅

[摘    要]热工控制系统作为火电厂运营中电力设备的重要结构，其生产安全性直接影响火电厂运营发展安全水平，故而应注重安全保障。在此之上，简要分析了热工控制系统的作用、组成结构，并通过灵活布置电子设备、实施电力设备超驰保护、设置系统输出限制标准、加强热工元件故障排除等方法，以此促进热工控制系统的安全运行，为火电厂可持续发展奠定基础。

[关键词]热工控制系统;生产安全性;在线安全评价软件

[中图分类号]TM621;TP273 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）08–0–02

[Abstract]The thermal control system is an important structure of power equipment in the operation of thermal power plants. Its production safety will also directly affect the safety level of the operation and development of thermal power plants， so safety protection should be paid attention to. On top of this， this article briefly analyzes the role and composition of the thermal control system， and adopts methods such as flexible layout of electronic equipment， implementation of power equipment overriding protection， setting of system output limit standards， and strengthening of thermal component troubleshooting. Promote the safe operation of thermal control systems and lay the foundation for the sustainable development of thermal power plants.

[Keywords]thermal control system; production safety; online safety evaluation software

火力发电厂在其运营阶段，需加强系统改革。机组容量的增加，致使热工控制系统的稳定性与运行安全性产生更严苛的要求。为了确保火电厂拥有良好的综合效益，应当加强热工控制系统的防护。火电厂能够提供充足的电能供应量，便于满足新时代电能需求，为我国火力发电事业的发展提供保障。

1 熱工控制系统的作用

热工控制系统对于火力发电有着较为显著的促进效用，结合以往发电厂应用经验，其作用体现在下述5个部分：①热工控制系统能够自动监测燃烧过程，也能就此保证相关人员准确掌握系统运行动态，为发电厂的良性发展提供参考依据;②经由自动化仪表可保证发电厂在热工控制系统的辅助下顺利完成生产任务;③热工控制系统中可事先设定操作程序，然后按照程序指定安排电力生产事项;④热工控制系统的应用还能实现自动化保护，特别是在系统中安装的自动保护装置，一旦出现危险信号，可立即采集信息发出预警，以免事故严重，影响发电厂运营安全性;⑤在系统参与下还可实现计算机系统的一体化管理，运用新型技术，可对系统性能予以优化，促使计算机在火电厂发展中突显出实践价值，最终保证发电厂在热工控制系统安全性提升阶段，拥有良好前景。

2 热工控制系统的组成结构

（1）分散控制系统。热工控制系统需要借助分散控制系统，才能实现自动化控制。在分散控制系统中需要运用双以太网技术，促使发电厂中的关键信息实现有效传输，尤其在变电站监控等环节，均可运用分散控制系统记录相关信息。

（2）单回路控制系统。单回路控制系统的应用，可从被调量、控制对象、控制通道等方面计取发电厂中的蒸汽温度以及锅炉进水量等指标，便于生产系统能够实现自动化控制。

（3）自动控制系统。在热工控制系统中还包含自动控制系统，依靠给定元件以及调节器、测量变送器等元件，促使热工生产阶段产生的汽包水位、电信号等参数均能实现准确传输。

（4）串级控制系统。热工控制系统中还包含串级控制系统，它主要是借助调节器为火电厂生产系统中的各项参数起到调节作用。该系统具备抗干扰能力，且自适应能力较强，它的应用，能够促使热工控制系统具备可靠的稳定性。所以，针对热工控制系统的运行稳定性与生产安全性的提升，应当注重控制质量的管理，便于热工控制系统在电力设备运行期间产生辅助效果。

3 提高热工控制系统生产安全性的方法

3.1 灵活布置电子设备

要想保证热工控制系统具备优良的生产安全性，还应当在火电厂内部合理配置电子设备，由此为系统运作给予安全保障。在火电厂的锅炉房，可以集控方式，实现机炉电同步控制，

①可在锅炉房周边设立控制室，用于分析电子设备分布位置的合理性。如对于锅炉的应用可将其层高设计为13.7m，而用于锅炉水供应的循环水泵则应当利用远程控制的方式，促使锅炉在使用电子设备时能够更加便捷，而且也能适当规避燃烧风险;②在系统实践应用阶段，还可依靠回路校正的方式，随时调整系统信号偏差，保证系统在控制锅炉设备时，能够产生较高的安全销量，必要时还可对锅炉设备的压力值以及温度值进行设定，一旦超出标准可发出预警，这样才能增加系统应用的可靠性;③最后，结合锅炉主汽压力与锅炉负荷的关联度可了解到，两者存在正相关关系，即主汽压力的上升将造成锅炉负荷加剧。此时应当保证火电厂中应用的磨煤机设备与系统保持协调，这样才能促使热工控制系统为火电厂发电工作创造有利条件。基于此，热工控制系统可作为火电厂推进智能化运作模式的关键依托，并参照系统控制要求，调整好电子设备摆放位置，维护火电厂安全，促进火电厂的可持续发展，使之获取有效的系统保护。

此外，还可依靠智能化评估软件，对热工控制系统的应用情况予以分析。其中需科学设计各项评估指标的权重，在层次分析法辅助下，可依靠专家系统对火电厂中系统安全指标加以评估，保证评价结果更具参考意义。在指标评定中还可划分为静态与动态两种类型的指标，前者多指系统数据冗长率、逻辑功能完整度等。后者泛指静态以外的评价指标。静态指标中常采用初期参数设定的方式为主。而动态指标则需要运用软件对其进行全方位分析，促使软件实践应用后，能够形成可靠的安全评定结果。

3.2 实施电力设备超驰保护

热工控制系统的安全性，因其关联着发电厂整体生产安全，故而应当加强系统保护。其中较为主要的是实施超驰保护措施。超驰保护是通过设置两个调节器，促使系统在遭遇危险因素时，能够自动切换调节器，使适用于不安全条件下的调节器应用于系统中，由此防止系统受损。而在热工系统安全生产环节，还需要针对发电厂中的重要设施采用此种保护措施。一旦出现运行风险，重要设施将断开与热工控制系统的连接，转而同操作器连接，防止受系统故障影响，造成重要设施性能不稳定。

通常情况下，在系统控制中，超驰保护在自动控制與手动控制两种环境下，均能形成较强的传输信号。同时，超驰保护功能的展现只在异常工况下操作，这样可避免出现资源浪费或者误动现象，破坏系统原有运行状态。如在某发电厂中，使用的加热器存在炉膛超温状况。通过对其温度条件进行分析，可知其具体原因在于锅炉燃烧规划编制不科学，操作人员步骤错误等，此时为了防止发生爆炸事故，可对加热器实施超驰保护，使其尽管温度上升，超出温度极限，也不会发生危险事件，促进发电厂的安全生产。此外，超驰保护措施的应用还可应用于燃煤机设备中，在其遇到压力增加、炉温升高等情况，将立即启动超驰保护措施，对挡板进行关闭，防止持续送煤，致使设备遇到故障。结合相关研究经验，为了保证发电厂中的各种重要设备维持优良状态，还应扩大超驰保护范围，促使热工控制系统在设备控制方面表现出优势。

3.3 设置系统输出限制标准

热工控制系统在火力发电中常扮演着重要角色，一旦系统出现安全事故，将造成电力企业无法顺利完成发电任务，甚至影响供电质量。因此，在提高其生产安全性期间，还需要借助输出限制标准的合理设计，实现运行风险的有效控制。

针对不同设备、不同系统设置差异化输出标准，可促使发电厂中的系统保持一定稳定性。例如燃煤机可对其送煤量、送风量进行控制，而锅炉则应当限制其进水量、炉压等，而引风机则应当对挡板开放空间提出明确的控制要求，一旦超出限制范围，易发生异常运行风险。特别是引风机，在其挡板开放空间较大时，极易因风量因素，诱发爆炸事故，此时需合理设置风量，促使风量与燃煤保持对应关系。此外，对于热工控制系统中涉及的变频器等电力设备，需对其电流、电压等参数予以限制，杜绝超电流、欠电压现象，最终促使电力设备保持良好的运行状态。同时，在对电力设备实施保护时，还可进行跳闸保护，在其超出额定标准后，将无法继续运行，以免引发设备故障。

本文以火电厂主体部分锅炉为例，锅炉运行中，经由热工控制系统，可促使锅炉在吹扫、燃料供应等步骤均能实现自动化控制。热工控制系统的实践应用，可在燃煤燃烧前对其实施长达5 min的吹扫操作，以便燃煤杂质能够得以清除。要想体现出系统功能，应先行对锅炉上的吹扫阀门以及磨煤机进行关闭，并且送风量需至少在30%以上，然后检查好风机是否处于安全运行状态，最后可通过系统计时在有限时间里完成各项任务，便于锅炉中的燃煤顺利通过炉膛。火电厂主要是借助锅炉燃烧条件达到发电标准。在系统控制下，燃料的供应量与纯度都能得到协调调控，防止因燃料问题，致使锅炉内部生成危险因素。因此，推广安全性能强的热工控制系统很有必要。

3.4 加强热工元件故障排除

热工控制系统在发电厂中是较为重要的部分。其中最为常见的是系统中的热工元件出现故障，致使系统安全性下降。对此，应当从故障排除部分讨论，精准分析故障原因，给出可靠的防护措施，进而促进发电厂的良性发展。常见故障包括信号误动、系统线路短路、热工人员失误等。面对不同的故障原因需采用对应的故障排除措施，促使热工系统在电力控制上体现出价值。

例如信号误动，多源于元件破损等。此时，热工人员需定期检查元件性能及其外观完整度，优选高品质元件，在信号测量环节，还应选取平均值，用于判定信号传递稳定性。至于线路短路，可及时更换老化线路，而且还需加强热工设备的监测，一旦出现漏气、线路焦灼现象，应立即展开修复。人员失误则源于工作量的增加，促使热工控制系统缺乏完善的保护体系，在人力维修中，常因人为因素，造成线路更换中发生错连、阀门误开等问题。面对此种情况，需从职业培训上强化其技能，使其加深对热工控制系统的了解。

4 结语

提高热工控制系统生产安全性，有利于维护火电厂运营安全，故而应当加大系统维护力度，保证热工控制系统发挥出真正效用。火电厂在应用热工控制系统时，若能从超驰保护、故障排除以及系统设计上予以着手，可进一步实现安全生产目标，促使火电厂拥有良好前景，为用户提供优质供电服务。

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