探析提高火電廠熱控系統(tǒng)可靠性的方法

王 帆

（西北電力建設(shè)工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，陜西 西安710032）

1 熱控系統(tǒng)故障危害及原因分析

影響熱控系統(tǒng)可靠性的原因一般有元件故障、系統(tǒng)故障、電纜接線故障、設(shè)計安裝故障及人為因素。

1.1 DCS 系統(tǒng)故障

DCS 系統(tǒng)是熱控系統(tǒng)的主要組成系統(tǒng)，由于通信模件、控制模件、I/O 模件、控制器負(fù)荷率高、網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷率高等是造成DCS 系統(tǒng)故障發(fā)生的重要原因，同時繼電器、保險管等電子元件的損壞也會引起DCS 系統(tǒng)的故障。一旦保險管被擊穿將會導(dǎo)致一些測點無法正常顯示，I/O 模件也會失去正常工作功能；通信模件出現(xiàn)故障則會影響數(shù)據(jù)采集，造成數(shù)據(jù)堵塞，影響正常的監(jiān)視畫面。DCS 系統(tǒng)的出現(xiàn)故障會導(dǎo)致信號失靈、設(shè)備沒法正常操作、網(wǎng)絡(luò)通信也會發(fā)生異常，影響機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)甚至停機(jī)。

1.2 熱控元件故障

導(dǎo)致熱控元件出現(xiàn)的故障原因一般有元件質(zhì)量不合格、安裝牢固性差、使用時間長了老化、所在位置環(huán)境溫度惡劣等，這些故障的發(fā)生會導(dǎo)致誤發(fā)和拒動，會嚴(yán)重危害到設(shè)備的安全和機(jī)組運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。另外，由于熱控設(shè)備電源接觸不良、電源系統(tǒng)設(shè)計不可以，UPS 容量不足、負(fù)荷超載燈原因都會引起電源故障。電源設(shè)備發(fā)生故障導(dǎo)致無法監(jiān)視重要的參數(shù)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)也會因為斷電而被迫關(guān)閉；DEH 斷電會到時ETS 動作；FSSS 控制柜同樣也會導(dǎo)致MFT 動作，因此可見，為防止電源故障，做好兩路供電顯得很有必要，可以提高熱控系統(tǒng)用電的安全性和可靠性，防止因電源故障導(dǎo)致的元件損害和系統(tǒng)的崩潰。

1.3 邏輯設(shè)計、測量元件安裝缺陷

熱控設(shè)備系統(tǒng)邏輯設(shè)計、測量元件在安裝時候存在的缺陷也會導(dǎo)致機(jī)組不穩(wěn)定。有些電廠在安裝取樣管的過程沒有按照設(shè)計要求進(jìn)行安裝，導(dǎo)致取樣管嚴(yán)重堵塞，沒法進(jìn)行測量，使得爐膛負(fù)壓失去保護(hù)功能；在進(jìn)行邏輯設(shè)計的時候，如果對一些壓力測點只是采用單點保護(hù)，就會很容易造成設(shè)備誤動作。例如，由于DEH 邏輯設(shè)計的缺陷導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)，根據(jù)電網(wǎng)的要求，為保障電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，需要在負(fù)荷指令中加入一次調(diào)頻指令，但由于邏輯設(shè)計的錯誤，一次調(diào)頻只是在原有負(fù)荷基礎(chǔ)上加減一定量的負(fù)荷指令，并不能完成電廠能夠完成的事情。如果在機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)某時段頻率持續(xù)偏高，會造成一次調(diào)頻不斷疊加、高壓調(diào)整門快速關(guān)閉，導(dǎo)致機(jī)組跳閘。所以說邏輯設(shè)計錯誤、測量元件安裝不合理都會導(dǎo)致嚴(yán)重的熱控系統(tǒng)故障。

2 提高熱控系統(tǒng)可靠性的方法

隨著熱控技術(shù)的不斷提高和改進(jìn)，現(xiàn)在電廠的所有熱力系統(tǒng)和熱力設(shè)備都使用了熱控技術(shù)，因為各個系統(tǒng)和設(shè)備之間是彼此相聯(lián)系，相互制約，任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生故障都會影響到整個機(jī)組的安全運(yùn)行，所以，如何提高熱控系統(tǒng)的可靠性就顯得非常重要。

2.1 硬件方面

伴隨著熱控自動化程度的不斷提高，設(shè)備操作的簡單化，對熱控元件的可靠性要求也越來越高了，因此為保障機(jī)組設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行，就必須采用技術(shù)成熟、可靠的熱控元件。不要為了節(jié)省成本只保重要設(shè)備的質(zhì)量，而對相對不太重要的設(shè)備則能省則省，但實際上設(shè)備是不分輕重的，一旦某個部件出現(xiàn)問題都會影響整體機(jī)組的運(yùn)行，因此，一定要選用品質(zhì)過關(guān)的設(shè)備，這樣熱控系統(tǒng)的可靠性和安全性才有保證。同時，也要備一些易損耗備件，一旦機(jī)組發(fā)生故障可以及時更換，保障機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

2.2 軟件方面

設(shè)計具有一定自診能力的軟件，比如當(dāng)控制柜發(fā)生故障的時候，系統(tǒng)就能夠及時發(fā)出警報并進(jìn)行自我故障修復(fù)，對于強(qiáng)制過的保護(hù)，通過系統(tǒng)可以診斷出來，防止因為認(rèn)為疏忽恢復(fù)保護(hù)項目而危及設(shè)備安全；采用冗余設(shè)計，對DCS 系統(tǒng)CPU、控制柜內(nèi)的通信模件、電源采用冗余設(shè)計，并對控制柜內(nèi)的冗余電源假裝電源監(jiān)視系統(tǒng)，這樣可以在一套電源發(fā)生故障切換到另外一套電源的時候，可以被熱控人員所知，以便及時處理。另外，對一些重要的熱控信號也采用冗余設(shè)置，并監(jiān)測和判斷來自同一取樣測點的信號。為分散危險點，對重要測點的測量通道和互為備用的設(shè)備信號應(yīng)分布在不同的卡件上，以此提高安全性和可靠性。另外，采用相互獨立和多點采用的方法進(jìn)行重要測點取樣，避免多點并列取樣的方法，以方便故障處理?？傊?，提高軟件自診能力和采用冗余設(shè)計方法可以大大降低事故發(fā)生率，并能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理故障點。從而提高整個機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.3 邏輯優(yōu)化

在測試階段如發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定因素及暴露出來的問題，要及時對控制邏輯組態(tài)進(jìn)行優(yōu)化。對一些重要的設(shè)備保護(hù)測點，要盡可能做到三取二邏輯判斷，并判斷每一測點的質(zhì)量好與壞，一旦發(fā)現(xiàn)測點發(fā)生故障則要立即退出保護(hù)功能，變?yōu)槎《?，防止設(shè)備出現(xiàn)誤動作；對于其調(diào)解作用的測量信號的被調(diào)量宜采用三區(qū)取中的方法，保證調(diào)節(jié)的品質(zhì)。最后，要對報警邏輯進(jìn)行優(yōu)化管理，最大限度的避免發(fā)生事故，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2.4 設(shè)備維護(hù)

做好設(shè)備維護(hù)工作對保障機(jī)組運(yùn)行的安全性穩(wěn)定性有著非常重要的作用。做好日常的設(shè)備維護(hù)工作可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患，及時排除，使設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。加強(qiáng)定期維護(hù)工作和試驗，對邏輯組態(tài)、標(biāo)簽、畫面進(jìn)行定期備份，定期清理操作員站的磁盤。定期更換鍵盤、鼠標(biāo)，以避免因鼠標(biāo)、鍵盤失靈引發(fā)的機(jī)組運(yùn)行問題。定期清掃設(shè)備所在環(huán)境的衛(wèi)生，這對提高設(shè)備性能，延長使用壽命、保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行有著極其重要的作用。

3 結(jié)束語

隨著火力發(fā)電廠機(jī)組容量的增大和運(yùn)行參數(shù)的不斷提高，熱控系統(tǒng)已經(jīng)成為了整個機(jī)組一個不可以或缺的重要組成部分。熱控系統(tǒng)可以在主、輔設(shè)備發(fā)生某些可能引發(fā)嚴(yán)重后果的故障時及時的采取響應(yīng)的措施加以保護(hù)，達(dá)到保護(hù)設(shè)備免受損害和避免傷亡事故的發(fā)生。因此可見，我們必須采取措施提高熱控系統(tǒng)的可靠性，從而保障機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

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［2］朱北恒.火電廠熱控系統(tǒng)容錯設(shè)計[J].浙江電力，2011（08）：23.

［3］孫耕.火電廠開關(guān)量控制系統(tǒng)的邏輯優(yōu)化[J].中國科技，2012，（12）：14.