發(fā)電廠熱控保護(hù)可靠性分析

摘要：發(fā)電廠在我國工業(yè)發(fā)展中占有重要地位，它利用各種原料燃料源源不斷地產(chǎn)生國家和人們生產(chǎn)和生活所需的電能。發(fā)電廠的正常運作離不開熱控系統(tǒng)的協(xié)助，熱控系統(tǒng)能否安全可靠地運行直接關(guān)系著發(fā)電廠是否能夠正常工作。文章對發(fā)電廠熱控保護(hù)可靠性進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；熱控系統(tǒng)；熱控保護(hù)；可靠性；控制系統(tǒng)；測量系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM732 文章編號：1009-2374（2015）22-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.073

熱控系統(tǒng)的主要功能就是對其他熱力設(shè)備及其附屬系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行控制和測量，要保證熱力設(shè)備的指標(biāo)都在安全范圍內(nèi)，以免出現(xiàn)安全問題，影響發(fā)電廠的工作進(jìn)程和造成人員傷害。熱力系統(tǒng)的各個控制儀表分布在發(fā)電廠各個生產(chǎn)程序，熱控系統(tǒng)對發(fā)電廠保障機(jī)組的日常運行、安全啟用和停止、及時處理故障等方面起著重要的作用。熱控系統(tǒng)包括測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，要保證其安全可靠運行需要做到邏輯優(yōu)化、電源優(yōu)化、專業(yè)管理等。

1 控制系統(tǒng)的可靠性分析

具體的執(zhí)行系統(tǒng)是熱控系統(tǒng)最為重要的一部分，想要加強(qiáng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性，首先要將行程進(jìn)行規(guī)范性調(diào)整，要對包括緊急狀態(tài)下的位置設(shè)定、報警組態(tài)、力矩大小等智能型號執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)合理設(shè)置，對于控制信號回路斷路和動作方式同樣要進(jìn)行合理設(shè)置。其次，要根據(jù)不同部門的具體情況，根據(jù)長脈沖控制、模擬量控制、短脈沖控制等控制信號來選擇現(xiàn)場的設(shè)備控制方式。在出現(xiàn)事故的時候靈敏的報警系統(tǒng)可以使損失降到最低化，并且在事故經(jīng)過后要運用控制系統(tǒng)的報警信號和指令以及位置反饋偏差加強(qiáng)自動化的控制。對氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說，要選擇合適的電磁閥通徑和氣源管路以使動作時間達(dá)到最佳的狀態(tài)，另外還要從動作的安全性去考慮選擇電磁閥關(guān)于得電失電的動作方向的問題。對邏輯組態(tài)的優(yōu)化也可以盡量降低故障的發(fā)生，過熱器的使用過程中會存在將溫水調(diào)節(jié)閥銅套磨掉，溫水調(diào)節(jié)閥全部打開以后，蒸汽溫度就會以非常快的速度下降，這會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問題，這時報警系統(tǒng)的存在具有重要的作用。

2 測量系統(tǒng)的可靠性分析

測量系統(tǒng)一般由顯示儀表、輔助件、檢測儀表、檢出元件及取源部件組成。測溫元件在一般情況下應(yīng)當(dāng)安裝在感受溫度較為靈敏，并且不會受到損害和沖擊的地方，若是用于有高壓高溫并且有流體沖擊的地方應(yīng)當(dāng)安裝有足夠強(qiáng)度的保護(hù)套進(jìn)行保護(hù)，以使測量系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定地工作。規(guī)范的電纜屏蔽和系統(tǒng)接地對測量具有重大的影響，在發(fā)電廠的運行工作中常常會出現(xiàn)磨煤機(jī)電機(jī)線圈顯示數(shù)值不準(zhǔn)和風(fēng)機(jī)電機(jī)線圈溫度不準(zhǔn)的問題，這類問題發(fā)生的根本原因就是因為電纜屏蔽不規(guī)范或者系統(tǒng)接地不良而引起的電磁干擾。對于熱電阻接線和規(guī)范熱電偶來說，導(dǎo)線的長度應(yīng)當(dāng)保持適中，導(dǎo)線過長會導(dǎo)致接地，導(dǎo)線過短會引起短路等危險，還要注意避免將線柱與蓋子直接接觸，否則會增大接地情況出現(xiàn)的可能性。測量系統(tǒng)中的汽水系統(tǒng)是一個重要的組成部分，對于汽水系統(tǒng)的可靠性的提高應(yīng)當(dāng)從施加防凍系統(tǒng)著眼，如果沒有良好的防凍措施會導(dǎo)致儀表管冰凍，測量結(jié)果就會發(fā)生偏差，伴熱溫度過高的時候就會造成測量結(jié)果異常，發(fā)出虛假信號。高低壓側(cè)伴熱的不均勻以及儀表伴熱的溫度過高的時候就會導(dǎo)致汽包水位差壓式水位測量不準(zhǔn)確，保護(hù)措施就不能及時實施，易導(dǎo)致事故的發(fā)生。

風(fēng)煙系統(tǒng)也是重要的一部分，一旦風(fēng)煙系統(tǒng)產(chǎn)生堵塞的情況，也會導(dǎo)致熱控系統(tǒng)升溫過高。因此對于測量含灰塵比較多的氣體壓力的時候應(yīng)當(dāng)安裝取樣吹掃裝置防止堵塞。在確保不影響爐膛負(fù)壓測量的情況下，應(yīng)當(dāng)將爐膛壓力微吹風(fēng)裝置的風(fēng)量調(diào)整合適，以達(dá)到最良好的吹掃效果。對于磨煤機(jī)出現(xiàn)的不同程度的堵灰情況，一般采用的解決方式是通過定期吹掃制度和加裝壓縮空氣吹掃管路，同時也要不斷改進(jìn)風(fēng)量測量機(jī)制。風(fēng)煙系統(tǒng)導(dǎo)壓管積液也是會導(dǎo)致熱控系統(tǒng)異常工作的故障。在風(fēng)煙系統(tǒng)的最低處設(shè)置排污閥定時定期地將冷凝液體排出，要杜絕用U型布置來提高測量的正確性，這里主要需要觀察引風(fēng)機(jī)流量、爐膛壓力、二次風(fēng)/爐膛差壓、風(fēng)機(jī)喘振、一次風(fēng)/爐膛差壓等信號指示。

邏輯開關(guān)火電廠為實現(xiàn)其對熱力系統(tǒng)的聯(lián)鎖和監(jiān)控保護(hù)，會采用可靠性較高的壓力開關(guān)，對于可靠性的具體要求需要通過以下方面來實現(xiàn)：對感壓元件需要采用特殊的工藝如CCS的SNAP彈簧膜片和日本太平貿(mào)易牌的波紋管等設(shè)備來保證可靠性；為了加強(qiáng)開關(guān)的可靠性應(yīng)當(dāng)選購符合C.S.A、U.L、CENELEC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

3 通過邏輯優(yōu)化來提高熱控系統(tǒng)的可靠性

在保證系統(tǒng)安全的條件下，要對強(qiáng)制手動邏輯系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能夠進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)盡量減少強(qiáng)制手動進(jìn)行調(diào)節(jié)，在磨煤機(jī)一次風(fēng)量信號或者原設(shè)計二次風(fēng)量信號一出現(xiàn)問題的時候就進(jìn)行強(qiáng)制手動調(diào)節(jié)就會影響引風(fēng)機(jī)的自動化工作，進(jìn)而導(dǎo)致燃料和氧量的輸送出現(xiàn)問題，會進(jìn)一步加大運行人員操作風(fēng)險和工作強(qiáng)度。另外要進(jìn)行單點保護(hù)邏輯的優(yōu)化，熱控系統(tǒng)工作過程中會出現(xiàn)因為過度的保護(hù)條件而導(dǎo)致保護(hù)誤動事故的發(fā)生，因此，熱控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)盡可能地減小單點保護(hù)的可能性。例如可以將自由端軸承溫度和小機(jī)傳動端的軸承溫度改成單點雙支保護(hù)類型。將由單點保護(hù)的一次風(fēng)機(jī)軸承溫度再增加一組軸承溫度測試器，當(dāng)兩個軸承溫度信號都比較高的時候再進(jìn)行跳閘保護(hù)，這樣就會增加保護(hù)的準(zhǔn)確性。加強(qiáng)DCS通訊故障信號也會相應(yīng)提高系統(tǒng)的可靠性，DCS信號必須做到非常準(zhǔn)確、可靠，才能夠減少誤動情況的發(fā)生，以及因為誤動帶來的影響。

4 熱控電源的優(yōu)化

對于熱控系統(tǒng)電源的優(yōu)化，應(yīng)當(dāng)從電路設(shè)計方面進(jìn)行著手。原來熱工直流110VDC的電源系統(tǒng)取自電氣115VDC A段母線熱工配電屏（一）和115VDC B段母線熱工配電屏（二），這樣的電源雖然是兩路，但是并不可以進(jìn)行自動切換，一般情況下只能投入使用一路電源，當(dāng)發(fā)生故障的時候，會嚴(yán)重威脅機(jī)組的正常使用。因此，為了提高發(fā)電的可靠性，應(yīng)當(dāng)在直流電源前添加直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源兩套，使原來一套的電源成為兩路，一路從DC115V A段截取，另一路從UPP2屏?。?20V AC）。采用兩臺直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源裝置并聯(lián)運行，兩臺電源裝置各行一路，各輸出一路110V直流電源接至熱工直流配電柜的小母線，真正能夠做到輸出電源冗余、電源冗余、直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源裝置冗余，極大地提高了電源系統(tǒng)的可靠性。對于熱工UPS電源也同時要進(jìn)行優(yōu)化，原來熱工UPS電源系統(tǒng)的3條小母線的進(jìn)線均取自電氣UPSA，為了提高可靠性，應(yīng)當(dāng)再增添一臺熱控UPS裝置，可以把其中的一條母線轉(zhuǎn)移到新增的UPS裝置上，這樣就實現(xiàn)了對柜內(nèi)的負(fù)荷進(jìn)行重新分配，可以在任何一個UPS裝置出現(xiàn)故障的時候不會導(dǎo)致兩臺汽泵的跳閘。

5 結(jié)語

熱控系統(tǒng)的每一個工作流程都是非常重要的，一個小的疏忽就可能造成巨大危害，所以必須注意每一個工序都要嚴(yán)謹(jǐn)有序地運行。在程序設(shè)計上要避免設(shè)備拒動的情況，盡量減少誤動的可能。熱控系統(tǒng)的正常運行關(guān)系著整個發(fā)電廠的安全可靠運行。

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作者簡介：張偉（1980-），男，山西永濟(jì)人，漳澤電力蒲洲發(fā)電分公司設(shè)備維護(hù)部助理工程師，研究方向：發(fā)電廠熱控保護(hù)、儀表、自動化。

（責(zé)任編輯：蔣建華）