摘要：火力发电是我国长期以来主要的发电形式之一，工作原理是以煤、石油、天然气等为燃料，燃烧加热水产生蒸汽来带动发电机进行发电。伴随着现今经济发展和人们生活水平的提高，大家对节能环保的认识越来越深刻，使节能环保理念深入人心。本文从火电厂热控设备的概念入手，分析了现今火电厂热控设备的现状，阐述了大型火电厂热控设备优化的意义，并给出了以节能环保为目的的优化策略。
关键词：火电厂；节能环保；热控设备；优化
引言：随着科学技术的发展，使火电厂能够在节能环保理念下进行安全有效的生产。让其热控设备的优化成为可能，也使火电厂能走上节能增效和可持续的企业发展之路。
一、火电厂热控设备的概念
火电厂的热控设备是指对于热力系统进行调控、监视、保护的系统的集合总称，这些热控设备形成了热控系统，对整个热力设备及系统的工作情况进行监控和测量。热控保护装置能够保护电力生产系统的安全运行，降低故障可能造成的经济损失和人员伤亡情况。热工测量和控制仪表在火电厂普遍存在，它们事关机组的正常工作和故障处理等问题。而DCS作为火电厂热控系统的主流工程技术，更是集分散仪表控制系统和集中式计算机控制系统的优点于一身。如此重要的热控设备、热控系统，如果能优化热控设备的功能，就能让火电厂减少生产成本，提高企业竞争力，而且这也符合企业节能环保的生产和发展理念。
二、目前火电厂热控设备存在的问题
（一）由于目前热控设备监控功能的增强，让监控范围得到了拓展，但故障检测的不可靠性也随之增加。当热控系统中某一环节出现问题时，就会诱发热控保护系统启动或机组跳闸，如果误启动不利于发电机组的正常安全运行。要制定对热控设备监督、评价的标准，划定合理的设备检验周期，确保机组工作的安全性。另外，因为火电厂所需热控设备的型号多、数量大，常常会出现由于设备质量不达标而在调试时出现损坏的情况。
（二）热控系统软硬件问题是热控保护系统出现误启动主要原因。如果辅机控制逻辑存在错误或不完善时，会诱发热控系统的误动；或者热控系统保护装置的硬件自身存在问题，也会使设备出现故障问题；还有就是热控保护装置软件需要进行大量的复杂运算，容易出现故障，并且热控保护装置和外部工作环境都对热保护系统有影响，这也是诱发故障的原因之一；当热控设备电源线出现阻抗过大或绝缘层破裂问题时，也会出现供电故障，更有甚者还可能发生电源短路导致控制系统跳闸事故。
三、大型火电厂热控设备优化策略
（一）火电厂热控设备选型优化
1、目前市场上火电厂热控设备的分类
根据目前热控设备市场，对于火电厂热控设备可以分为三类。
第一类，使用最普遍、数量最多的一类仪表。我国火电厂大多选择这一类，因为它价格低，功能强，产品全，服务好。一般是采用零件进口，国内组装，这类仪表的产品参数和规格与进口产品基本一致。其控制系统也是硬件进口，在国内进行软件开发及软硬件调试，使整个系统更符合客户的实际需求。
第二类，国内高质量仪表。高质量仪表以前完全依赖进口，近些年随着国内火电厂对进口设备的使用和深入了解，再加上改革开放对国外资金、相关技术和人才的引进，让国内对高质量仪表的研发成为了可能。国内高质量仪表也在快速的占领着国内热控设备的市场。
第三类，价高、技术含量和质量高、更新快的一类使用量小的仪表。它们主要用于相对较重要的位置或不能被其他类型的仪表替代的位置。
因此，大型火电厂在对于热控设备的优化选择时要全方位的进行了解，从制作工艺、设备规格、配套设施等各个角度去比较选择，确保热控设备选择时的科学合理和节能环保。
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2、热控设备自动化是火电厂节能环保策略之一
首先，热控设备自动化可以确保火电厂的安全正常运行的有力保障，是火电厂整体运行效果的直接决定因素。热控设备的自动化能推动火电厂的发展，也带动了相关设计和系统自动控制技术的创新。能最大程度确保火电厂员工的安全，节约燃料消耗，减少有害物质的生成和热能的损耗，提升火电厂的经济效益。
其次，热控设备自动化可以对锅炉蒸汽和辅助设备有更好的控制，让电机组能适应各种工作情况，也能使系统监控更及时准确。随着热控设备自动化的推广和使用，让火电厂的运行更趋于科学性和有效性，让火电厂的运行更安全、更高效。因此，热控设备自动化是火电厂节能环保策略之一。
3、优化汽轮机监视仪表系统
汽轮机一旦发生事故或故障会产生严重的后果，让企业蒙受巨大的经济损失，甚至有甚者会威胁到员工的生命和身体安全，而优化汽轮机监视仪表（TSI）系统，使其能够可靠运行是解决这一问题的关键。根据火电机组实际运行状况统计，TSI系统主要问题发生在该系统电源切换装置和硬件可靠性方面，因此在实际设备选型中要重点针对电源装置的动作时间进行试验，保证电源故障切换时间能够保证监测仪表的正常运行，同时装置硬件尽量选择技术先进质量可靠地品牌。
4、优化热控系统的接地和抗干扰能力
热控系统的接地和抗干扰能力是热控专业需要解决的较为棘手的问题之一。近些年由于接地和抗干扰能力的不足，造成热控系统运行故障的事故有增加的趋势，要根据企业热控设备的实际情况优化热控系统接地和抗干扰能力，应用新的技术措施，解决这一难题。
5、对于热控控制逻辑进行优化
系统误动机率增加是由于联锁保护的测量信号自身出现了问题。而热控保护联锁系统里的引发信号选择了很多的单点测量信号，因为热控设备和系统是在一个强电磁场环境中工作的，其系统内部的反常加之外部强磁场的干扰等，会让单点信号的保护回路产生误动。比如当温度测量和振动信号受到了外部环境影响时，会出现变送器故障，也会出现位置开关接触差，某挡板卡位不顺畅，或者是某些压力开关不稳定等情况。要优化热控控制逻辑，减少热控单点信号产生误动的情况，保证机组的正常运行。
（二）火电厂热控系统的优化
1、在火电厂的热控系统调试装置中使用的设计要能提高其灵敏度和安全性。由于热电阻、干扰信号和接线松动等期刊都会引起信号波动致使热控系统发生故障，要有相对应的警示逻辑程序，也可以将保护联锁信号的错误值消除，并加强热控测量仪表周期检验，提高设备选型和管理的水平，增加热控设备的稳定性。做好物理接口和设备通信协议之间的转换，让整个系统运转正常，提高整体系统的抗干扰能力，在自动化控制模块设置时优化系统控制范围和指标。
2、加强对操作人员的培训提升其自身的操作能力，降低人为失误对热控系统的影响，可以提高热控自动化系统的整体性能和反应能力。要完全禁止操作人员在热控保护装置运行时使用电子设备，可以有效的优化热保护系统，提高其可靠性和安全性。要对系统进行全面的调试，做好记录，对热控设备有详细的维护记录。
3、运用容错逻辑设计提高热控系统的有效性，优化热控保护装置部件、元件以及设备。热控保护装置硬件质量与其系统故障产生有着直接关系，要利用硬件的自我诊断能力防范故障发生。要加强系统设备的平日维护，及时解决问题。要优化热控系统的逻辑组态，运用错容逻辑设计来减少误动情况的出现。
结语：总之，基于节能环保的理念对大型火电厂的热控设备进行优化势在必行。由于热控设备自动化技术的飞速发展，让火电厂热控系统的可靠性和安全性有了进一步的提高，对于汽轮机、锅炉等主设备的优化选择，也让火电厂的生产效率得到了提高，这大大的提高了火电厂热控水平，也促进了我国火电事业绿色和可持续发展。
参考文献：
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[3]冯瑞玲.火电厂热工控制设备的安装要点分析[J].通讯世界，2014（17）：122-123.
论文作者:邹小强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/29
标签：火电厂论文; 设备论文; 系统论文; 仪表论文; 节能论文; 故障论文; 信号论文; 《电力设备》2018年第30期论文;