火電廠熱控設(shè)備故障處理與防范

李強(qiáng)

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，火電廠熱工自動(dòng)化程度不斷提高，其應(yīng)用范圍也愈發(fā)廣泛，重要性也越來越高。通過分析實(shí)際案例，淺析火電廠熱控設(shè)備故障的處理方法和防范措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：火電廠；熱控；自動(dòng)化；設(shè)備故障

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）13-0053-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱工自動(dòng)化在電力生產(chǎn)中越來越重要，熱控設(shè)備在火電廠中隨處可見。熱控設(shè)備的應(yīng)用，提高了電力生產(chǎn)的效率，其運(yùn)行穩(wěn)定性影響著機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于受設(shè)備工藝、生產(chǎn)環(huán)境等各種因素的影響，會(huì)造成熱控設(shè)備發(fā)生故障，甚至?xí)?dǎo)致安全生產(chǎn)事故。因此，處理好熱控設(shè)備故障，進(jìn)一步防范設(shè)備故障，對(duì)電力生產(chǎn)和管理人員有著重要的意義。

1 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

現(xiàn)代火力發(fā)電機(jī)組都采用分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS）。DCS是電廠生產(chǎn)的指揮和監(jiān)視中心，DCS系統(tǒng)與其他輔助控制系統(tǒng)一起，全面實(shí)現(xiàn)從過程數(shù)據(jù)輸入、輸出到數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制、性能計(jì)算、記錄、機(jī)組啟停和保護(hù)的全過程自動(dòng)化。DCS一般由現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、控制級(jí)、監(jiān)控級(jí)和管理級(jí)四級(jí)構(gòu)成。

1.1 現(xiàn)場(chǎng)級(jí)

現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備包括生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的熱電偶、熱電阻、壓力變送器、壓力開關(guān)、電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器和液力偶合器等。它們將生產(chǎn)過程中的溫度、壓力和閥門開關(guān)狀態(tài)等物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

1.2 控制級(jí)

控制級(jí)包括電子間內(nèi)DPU和各種控制卡件，控制級(jí)接收現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的信號(hào)，按照一定的控制策略計(jì)算出所需的控制量，并送回至現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行器中。

1.3 監(jiān)控級(jí)

監(jiān)控級(jí)包括工程師站、操作員站和歷史數(shù)據(jù)站，監(jiān)控級(jí)與控制級(jí)之間通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)連接。

1.4 管理級(jí)

管理級(jí)一般指廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS），主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)電廠生產(chǎn)過程和各系統(tǒng)的運(yùn)行情況，為管理人員生產(chǎn)決策提供依據(jù)。

2 熱控設(shè)備故障處理和防范

2.1 現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備故障

2.1.1 事件經(jīng)過

2014-07-11，某電廠#2爐B送風(fēng)機(jī)由自動(dòng)控制狀態(tài)跳至手動(dòng)控制狀態(tài)，操作員站顯示#2爐B送風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油泵出口母管壓力低報(bào)警，并聯(lián)啟備用油泵。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，#2爐B送風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油泵出口母管實(shí)際壓力正常，確認(rèn)為就地壓力開關(guān)誤報(bào)警。熱控人員將#2爐B送風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油泵出口母管壓力信號(hào)強(qiáng)制為不低后，報(bào)警消失；運(yùn)行人員停運(yùn)備用油泵，投入#2爐B送風(fēng)機(jī)自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。事后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，#2爐B送風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油泵出口母管壓力開關(guān)密封不嚴(yán)，導(dǎo)致內(nèi)部進(jìn)水，誤發(fā)報(bào)警信號(hào)。將壓力開關(guān)內(nèi)部清理干燥后，解除信號(hào)強(qiáng)制，送風(fēng)機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

2.1.2 原因分析

#2爐B送風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油泵出口母管壓力開關(guān)密封不嚴(yán)，導(dǎo)致內(nèi)部進(jìn)水，誤發(fā)報(bào)警信號(hào)。

2.1.3 防范措施

此類故障的防范措施有以下幾點(diǎn)：①為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)變送器、壓力開關(guān)定做防雨罩，防止因雨水進(jìn)入裝置內(nèi)部，導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作；②定期巡檢現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，消除缺陷于未然；③機(jī)組定期檢修時(shí)，對(duì)各變送器、壓力開關(guān)進(jìn)行校驗(yàn)，保證裝置的保護(hù)動(dòng)作可靠；④定期清理熱控設(shè)備的衛(wèi)生，對(duì)重要熱控設(shè)備進(jìn)行常態(tài)化保養(yǎng)。

2.2 控制級(jí)設(shè)備故障

2.2.1 事件經(jīng)過

2011-05-31，某電廠熱控人員對(duì)#61主DPU和#81備用DPU進(jìn)行切換試驗(yàn)，將#61切至#81DPU，實(shí)現(xiàn)了無擾切換。再?gòu)?81備用DPU切回#61主DPU試驗(yàn)時(shí)，未能實(shí)現(xiàn)無擾切換，造成#01啟備變62A2，62B2開關(guān)合閘。之后，運(yùn)行人員手動(dòng)拉開上述開關(guān)，用電系統(tǒng)恢復(fù)原運(yùn)行方式。

2.2.2 原因分析

熱控人員在主DPU向備用DPU切換時(shí)，因備用DPU運(yùn)行正常，在主DPU失電停止工作后，輔助DPU能夠正常投入運(yùn)行。經(jīng)熱控人員進(jìn)一步試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，備用DPU完整啟動(dòng)時(shí)間為37 s?，F(xiàn)以#61和#81切換試驗(yàn)為例：當(dāng)熱控人員再次將原備用#81DPU（現(xiàn)工作DPU）停用時(shí)，由于原主#61DPU剛啟動(dòng)19 s，還未啟動(dòng)結(jié)束，此時(shí)#81DPU已停止工作，使得2臺(tái)DPU都退出運(yùn)行，造成數(shù)據(jù)丟失，從而導(dǎo)致有擾切換。

2.2.3 防范措施

該類故障的防范可以從以下幾點(diǎn)著手：①制訂安全管理制度和作業(yè)規(guī)程，規(guī)范和約束熱控人員的作業(yè)行為，避免發(fā)生作業(yè)性違章。②完善DPU切換試驗(yàn)等各類熱控試驗(yàn)的技術(shù)措施和安全措施，工作前，做好危險(xiǎn)點(diǎn)分析。③機(jī)組停運(yùn)在7 d以內(nèi)，做DCS系統(tǒng)主副DPU軟切換試驗(yàn)；機(jī)組停運(yùn)在7 d以上，做DCS系統(tǒng)主副DPU硬切換試驗(yàn)。

2.3 監(jiān)控級(jí)設(shè)備故障

2.3.1 事件經(jīng)過

2014-05-20，某電廠脫硫操作員站一臺(tái)工控機(jī)死機(jī)，無法操作DCS畫面。熱控人員首先檢查另外一臺(tái)操作員站工作正常，排除了控制級(jí)設(shè)備故障，初步判斷為工控機(jī)內(nèi)部故障。熱控人員打開故障工控機(jī)的機(jī)蓋，進(jìn)行吹灰，開機(jī)后仍然死機(jī)。對(duì)此臺(tái)工控機(jī)重新安裝操作系統(tǒng)和XDPS軟件后，運(yùn)行正常。

2.3.2 原因分析

故障的工控機(jī)安裝的操作系統(tǒng)版本是比較落后的Windows 2000，其本身存在一些缺陷，加之工控機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行且機(jī)內(nèi)灰塵較多，所以發(fā)生了工控機(jī)死機(jī)現(xiàn)象。

2.3.3 防范措施

此類故障的防范措施主要有以下幾點(diǎn)：①定期對(duì)操作員站、工程師站、歷史數(shù)據(jù)站的工控機(jī)進(jìn)行清灰；②有計(jì)劃地更換使用年限較長(zhǎng)的工控機(jī)；③控制集控室、工程師站、電子間內(nèi)的溫度控制在18～25 ℃之間，防止工控機(jī)內(nèi)溫度過高導(dǎo)致故障死機(jī)；④工控機(jī)在搬運(yùn)過程中要輕拿輕放，擺放位置要穩(wěn)定牢固，防止因工控機(jī)移動(dòng)造成機(jī)器內(nèi)部器件松動(dòng)，導(dǎo)致接觸不良，引起死機(jī)。

3 結(jié)束語

熱控設(shè)備的每個(gè)信號(hào)回路都可由以下五部分組成：①屬于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的傳感器；②連接現(xiàn)場(chǎng)級(jí)和控制級(jí)的控制電纜和信號(hào)電纜；③屬于控制級(jí)的信號(hào)采集和控制設(shè)備；④屬于監(jiān)控級(jí)的工程師站、操作員站；⑤屬于管理級(jí)的SIS系統(tǒng)。

所有熱控設(shè)備故障的原因分析都可以從以上五個(gè)部分進(jìn)行排除判斷，按照信號(hào)的傳輸回路查找故障設(shè)備，可以大大縮短故障處理時(shí)間，提高故障處理效率。

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〔編輯：李玨〕

Abstract： With the advancement of science and technology， the degree of automation of thermal power plant thermal continuously improve its range of applications become more widespread， the importance of higher and higher. Through the analysis of actual cases， analysis of thermal power plant thermal control equipment failure treatment methods and prevention measures for reference.

Key words： thermal power plant； thermal control； automation； equipment failure