基于电厂热工自动化系统改造技术分析

时间：2024-05-17

黄厚凯

（国家能源集团花园电厂，新疆哈密 839000）

1 电厂热工自动化系统现状

现阶段我国大型的电网企业大部分应用的都是我国自主研发的DCS 系统，但是由于其存在技术落后、操作步骤较为烦琐的弊端，导致分散控制系统的运行效率相对于发达国家的DCS 系统来说仍旧存在较大差距。但是经过科技人员以及专业学者的共同努力，现如今，我国生产的DCS 系统已经可以与世界先进的DCS 系统相媲美[1]。

电厂的管理规模相对较大，紧靠人力难以保证监管工作的效率，因此，可以将自动化控制系统应用到电厂管理中，自动化控制系统能够在同一时间完成多项任务，并根据反馈得到的数据信息发出相应的管理指令[1]。电厂未来的主要发展方向就是实现电厂的自动化管理，利用计算机设备的控制能力，根据控制管理需求编写相应的控制管理程序，继而实现对电厂的高效管理。目前，越来越多的电厂管理人员愈发关注热工自动化系统，促使电厂管理向着智能化、网络化方向发展。

2 电厂热工自动化系统改造的必要性

首先，电厂热工自动化系统的改造升级可以为电厂自动化控制管理工作的开展提供支持，同时也能有效提升电厂机组的运行效率，有效降低电厂的运行成本，为电厂的运行创造良好的条件[2]。其次，开展电厂热工自动化系统的改造工作也符合电厂的安全管理需求，由于电厂长期处于高压运行状态下，部分系统在长期运转作业的前提下出现了较多的安全管理问题，给生产作业工作的开展带来负面影响，因此，需要加大对热工自动化系统的深入改造力度，解决原有系统中的运行问题，以此来提升电厂的产能效率，同时也为工作人员操作水平的提升提供良好的发展平台。

3 电厂热工自动化系统技术改造中存在的问题

3.1 热工自动化系统改造

热工自动化系统改造任务极为繁重，导致企业工作人员的工作量大大增加，高强度的工作任务导致工作人员难以完成系统改造任务，进而导致热工自动化系统改造出现停滞[2]。

3.2 热工自动化系统改造工作人员

热工自动化系统改造工作的开展没有严格合理的改造管理制度，导致采取热工自动化系统改造的工作人员出现改造行为较为随意的情况。电厂运行存在极高的作业危险系数，为此需要工作人员严格按照规章制度开展系统改造情况，确保自动化系统改造工作的顺利。

3.3 热工自动化系统改造总结工作存在纰漏

热工自动化系统改造工作是需要工作人员每完成一段改造工作后就要及时总结，但由于工作人员缺乏责任心，并未及时对每段改造工作进行总结，也难以为下一阶段的热工自动化系统改造工作开展提供参考[3]。

4 电厂热工自动化系统改造策略分析

4.1 明确热工自动化系统的技术改造目标

确保并提升电厂的安全作业效率是保证电力产业可持续发展的重要动力，而要提升热点厂的安全作业效率，是需要结合电厂的实际规模发展状况制定贴合热工自动化系统的改造工作开展的具体改造目标。明确的系统改造目标需要包括能源利用率的提升以及工作人员工作量的减少问题，继而提升热工自动化水平。此外，在制定改造目标的过程中，需要根据热工自动化改造实际改造预期成果，确保自动化系统改造能够促进电厂全面发展，实现电厂热工自动化系统的智能化发展，全面提升电厂的社会效益以及经济效益，推动电厂的可持续健康发展。

4.2 制定合理热工自动化系统技术改造方案

热工自动化系统改造方案的制定是为了避免在改造过程中出现重复改造的问题，因此改造热工自动化系统需要从电厂的长远发展角度考虑，确保热工自动化系统改造工作的全面落实，热工自动化设备的选用以及系统设备控制功能的改造需要尽可能地减少热工自动化系统改造成本。此外，工作人员可根据电厂的技术水平制定分期热工自动化改造方案，确保设计方案具备较强的扩展性以及开放性，实现电厂热工自动化技术水平的全面提升。

4.3 选择相适应的热工自动化设备

电厂的热工自动化技术改造工作需要选用相适应的热工自动化设备，进而提升热工自动化技术改造水平。由于热工自动化设备的选用类型相对较多，且选择的自动化设备具备一定的专业性，因此需要有专业的工作人员对设备进行严格选择。电厂还可以通过招标的形式挑选热工自动化设备质量高，设备供应商信誉高的商家，通过组织相关人员对热工自动化设备施工进行全面细致的调研，检查设备供应商提供的设备质量，进而保证热工自动化系统改造工作开展的顺利进行。

4.4 实现电厂工作人员的统一管理

电厂热工自动化系统技术改造技术的开展涉及到电厂内各个厂房的技术改造，由于热工自动化系统改造工程耗费时间长，涉及的环节流程较为烦琐，因此，需要加大对热工自动化系统改造工作的管理力度，通过组建专业性强的热工自动化系统改造管理队伍，保证热工自动化系统改造的有序进行。

4.5 通信功能的技术改造

多数情况下导致DCS 系统发生通信系统故障的主要原因是DCS 系统涉及的工作内容极为烦琐，而故障问题发生的情况较为隐蔽，再加上通信网络信号质量不高，外界设备的干扰以及数据线连接配置的不合理等多种因素，导致DCS系统通信发生故障问题。因此需要保证DCS 控制改造进程中应用性价比相对较高的处理器，保证系统通信设备的良好运行，同时通过合理设计优化通信系统的内部构造以及外观，进而减少磁场问题给通信网络信号带来的干扰。此外还需要灵活应用信号保护器装置避免DCS 系统通信设备受到静电的干扰，通过加强对于DCS 系统零部件的检查力度，及时发现系统内部零部件的磨损情况，告知专业维护人员做好维修处理工作，如图1 所示。

4.6 计算机软件的技术改造

对于热工自动化系统而言，硬件设施改造必不可少，软件改造也发挥了极大的作用。通常情况下系统软件发生故障主要存在2 种因素，一方面是由于系统软件自身的问题，而另一方面则是系统软件应用问题。系统软件是自动化系统的重要组成部分，而其中的操作系统以及管理系统等都属于系统软件。我国普遍应用的系统软件就是Windows 系统，为了满足客户的需求，Windows 系统需要不断优化自身的操作性能，解决Windows 系统内在软件冲突，自动化控制系统发生。PC 机作为病毒入侵重要渠道，管理人员需要增强PC 机使用的安全意识，避免恶意病毒的入侵[4]。

实现计算机技术改造过程中对于DCS 服务器的选择极为重要，系统服务器读取硬盘的时间越长，将会导致硬盘中的垃圾数据也相对增加，硬盘垃圾达到一定程度后也将会给硬盘造成不可逆转的损伤，最终导致整个系统服务器瘫痪。因此，在计算机软件改造过程中，需要实现服务器改造，进而全面提升数据运行状态，推动热工自动化系统的改造进程[5]。

4.7 供电电源的技术改造

DCS系统供电电源稳定性与否关乎DCS系统运行故障问题。对于热工自动化系统而言，电源故障问题对于整个系统都有着极大的影响，一旦由于某种因素导致DCS 系统瘫痪电源切换时间超过5 ms，将会对DCS 系统造成极大的影响，甚至导致DCS 系统出现死机问题。因此，需要采取必要措施解决DCS 系统供电电源稳定性问题。1）做到供电电源的接地线工作，有效降低电源干扰力度，降低DCS 系统接收错误信号的频率。2）做好DCS 系统的电源故障预防工作，全面提升DCS 系统运行的稳定性，同时通过减少电源故障问题带来的负面影响，却把在DCS 系统正常运行的基础上开展故障维修处理工作。