发电厂热工自动控制系统的测试研究

胡海波　焦满德

（内蒙古京泰发电有限责任公司，内蒙古准格尔旗 010300）

发电厂热工自动控制系统的测试研究

胡海波焦满德

（内蒙古京泰发电有限责任公司，内蒙古准格尔旗 010300）

发电厂热工控制主要是指对各种热力表计（如压力表、温度表、流量表等）、变送器、自动装置的维护与检修。热工控制对发电厂的正常、安全、稳定运转起着极为重要的作用。文章基于发电厂热工自动控制系统展开分析，同时对热工自动控制系统在运行中容易发生的问题进行阐述，并针对运行问题提出相应的测试方法，期望能为预测热工自动控制系统的运行状态、异常情况提供帮助。

发电厂 热工 自动控制 测试方法

随着自动化技术的成熟与发展，发电厂热工也从传统的人工控制渐渐转变化自动控制。从实际应用情况来看，虽然热工自动控制系统对提高发电机组主辅设备的安全性与可靠性起到了重要作用，但同时该自动控制系统也容易受到外界干扰而出现各种问题，影响系统的正常、稳定运行。基于这一因素考虑，我们还应该做好发电厂热工自动控制系统的测试工作，以便能准确判断系统的运行情况，早期规避问题的发生。

1　发电厂热工自动控制系统概述

热工自动控制系统主要应用于火力发电厂中，火力发电厂大多采用工业锅炉进行燃煤发电，耗煤量占很大比例。而传统的火力发电厂应用燃煤发电时，由于锅炉效率低下，容易造成能源的浪费，并对环境造成污染。再加上过去的发电厂主要采用人工结合常规仪表的方式进行热工监控，此种控制方式很难获得准确运行参数，无法达到满意的控制结果。近年来，随着计算机自动化技术的快速发展，将这些先进技术与发电厂热工控制理念相结合，形成自动控制系统并应用于发电厂热工控制工作中。通过对各种热工过程的参数（如温度、流量、压力、料位/液位等）控制，使其处于最佳的运行状态，进而大大改善锅炉的监控品质、提高平均热效率、节省能源、减少污染，最终促进发电厂的经济、安全、稳定运行［1］。

2　发电厂热工自动控制系统运行问题

发电厂热工自动控制系统的充分应用，对促进锅炉燃烧的优良性与燃烧的经济性起到了非常积极作用。随着DCS系统的成熟，发电厂热工自动化的控制程度也在不断提高。但即便如此，热工保护装置拒动、误动问题还是时有发生，可见热工自动系统仍存在不足之处。如下就对发电厂热工自动控制系统运行的常见问题与故障进行分析:

（1）DCS系统软硬件问题。发电厂热工自动控制系统多采用DCS系统，并在系统中加入DEH、CCS、BMS等重要过程控制点来促进机组运行的安全性，但若是在运行中软硬件发生问题，也会影响其安全可靠性。例如发生流量断点现象，将导致整个系统控制网络与输出输入回路发生阻塞，进而做出错误动作。（2）设计安装缺陷问题。热工自动控制系统涉及技术复杂，涉及设备较多，若在设计、安装与调试过程中出现处理不当的问题，便会造成系统误动、拒动。（3）热工控制元件问题。热工控制元件问题主要体现在电磁阀、温度、压力、流量、液位等方面，多是因为元件老化、质量不合格等因素引起的问题，最终导致系统在错误信号下发出错误指令。（4）电缆回路问题。在电缆的布设方面不合理、不规范，出现电缆老化、绝缘层被破坏、接线口进水等诸如此类问题，都会造成线路断路、虚接，从而发生热工自动控制系统运行异常现象［2］。

3　发电厂热工自动控制系统的测试方法

针对发电厂热工自动控制系统在运行过程中容易出现的几类问题与原因分析，文章提出相应的测试对策，以期能通过对自动控制系统有效的测试，早期发现自动控制系统运行问题并及时处理。

3.1遵循标准原则展开测试

基于发电厂热工自动控制系统的特点分析，我们在测试时，应该遵循如下几点原则，以保证测试工作开展的合理性:（1）主要测试内容。测试热工自动控制系统的运行寿命，后期还能使用多少年；同时测试其在5年、10年等多少年后，是否还可以正常、稳定运行，系统各功能是否还能处于正常状态，是否会引起误报警、误动作等问题；测试系统以否对非法与无效日期进行准确的认别，系统所有日期的显示是否精准、正确。（2）测试标准。在实际测试中，应该优先采用离线测试法，以保证测试的准确性与可靠性；测试时应该严格遵照作业指导书的相关操作要求，遵循标准的测试顺序。（3）测试安全准备。保证测试时操作人员的安全性，测试前应该先开会审核测试作业指导书或测试规程，采用有效措施做好被测系统现场的安全保护，同时在测试现场配备应急人员，以就会意外事故。

3.2测试技术的具体应用

（1）测试时，根据控制器或PLC对系统的影响程度，决定是进行离线测试还是在线测试，通常是采用离线测试法。针对一些没有日期与时间设置功能的PLC和控制器，无法进行直接测试时，便应该对系统设备的源代码与控制器的硬件电路进行分析，根据实际情况选择最合适的测试方法。（2）对系统进行测试时，主要包括上位机测试、下位机测试与上下位机同时测试，通过测试，了解系统运行及各功能是否正常。注意对系统进行测试时，必须确保机组已经停止运行，以保证测试人员的人身安全。（3）进行测试时，需保证所测试自动控制系统资料与台账的完整性、准确性，对系统所有设定参数与功能进行检验并记录，同时做好被测系统的数据与软件备份工作。测试前需排除异常现象与记录异常现象。前期工作全面落实后，再输入测试数据展开对热工自动控制系统的测试，同时记录所有的测试情况与测试数据。（4）在所有测试完成之后，应该将各系统参数调整正确，恢复系统正常连接，同时删除所有的测试文件。然后开启系统，观察系统运行是否正常，并准备支持任何测试后的生产启动，将详细的测试结果整理存档，以便于下次测试时参考使用［3］。

4　结语

综上所述，利用先进、合理、有效的技术加强对发电厂热工自动控制系统的测试，可以及时了解热工自动控制系统的运行状态，掌握异常情况，并为处理解决这些异常提供科学依据，在发电厂热工自动控制系统中具有较高的应用价值。

［1］陈忠平.热工自动控制在火电厂节能减排中的作用分析［J］.产业与科技论坛，2014（5）：57-58.

［2］张海德，吴贵祥.分散控制系统在热电厂自动控制上的应用［J］.中国新技术新产品，2011（19）：127.

［3］杜磊磊.火电厂热工自动控制可靠性分析［J］.科技促进发展，2011（4）：217-218.

胡海波（1986—），男，内蒙古乌兰察布人，本科，助理工程师，现就职于内蒙古京泰发电有限责任公司。焦满德（1980—），男，内蒙古满洲里人，本科，助理工程师，现就职于内蒙古京泰发电有限责任公司。