火電廠熱工保護(hù)邏輯與設(shè)備優(yōu)化

鄭永全

摘要：熱工保護(hù)是火電廠對(duì)于發(fā)生危險(xiǎn)的一項(xiàng)緊急應(yīng)對(duì)保護(hù)措施，當(dāng)火電廠的工作機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生危險(xiǎn)，甚至危及到生命財(cái)產(chǎn)安全時(shí)，熱工保護(hù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采取保護(hù)措施，防治災(zāi)害的擴(kuò)大，保護(hù)機(jī)械設(shè)備的安全。針對(duì)火電廠的熱工保護(hù)邏輯在實(shí)際運(yùn)行中存在的一些問(wèn)題與缺陷，本文就其全面系統(tǒng)的優(yōu)化與改造進(jìn)行了闡述和分析，事實(shí)證明，改造后的實(shí)際效果也完全能夠完全滿(mǎn)足保證機(jī)組安全運(yùn)行的作用，大大的超出了預(yù)期的優(yōu)化效果。此外，熱工保護(hù)系統(tǒng)使用至今并未發(fā)生誤動(dòng)或是拒動(dòng)的現(xiàn)象，達(dá)到了保護(hù)機(jī)組安全的目的，也減少了因誤動(dòng)帶來(lái)的不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：熱工保護(hù)；邏輯；優(yōu)化；火電廠

熱工保護(hù)就是通過(guò)對(duì)機(jī)組的工作狀態(tài)以及實(shí)時(shí)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，從而起到保護(hù)的作用，若是機(jī)組發(fā)生故障，會(huì)采取緊急的處理法案并發(fā)出警報(bào)警示工作人員，必要時(shí)可能會(huì)自動(dòng)切除某些正在運(yùn)行的設(shè)備，對(duì)需要進(jìn)行處理的設(shè)備發(fā)出跳閘信號(hào)并進(jìn)行跳閘處理工作。熱工保護(hù)系統(tǒng)是火電廠必不可少的一個(gè)安全系統(tǒng)，是保證機(jī)組安全的保護(hù)系統(tǒng)。雖然熱工自動(dòng)化的程度越來(lái)越高，但是誤動(dòng)、拒動(dòng)的現(xiàn)象也還是時(shí)有發(fā)生，故而對(duì)其進(jìn)行邏輯進(jìn)行優(yōu)化也是十分必要的。我們對(duì)其進(jìn)行邏輯優(yōu)化的主要目的就是讓他應(yīng)該出現(xiàn)警報(bào)跳閘的時(shí)候動(dòng)起來(lái)，在機(jī)械正常使用的情況下，絕對(duì)不能出現(xiàn)誤動(dòng)的可能。事實(shí)上，因?yàn)橐恍┩庠谝蛩氐挠绊懀S多熱工保護(hù)的邏輯存在的嚴(yán)重的問(wèn)題，我們需要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行逐一的分析與研究，避免誤動(dòng)與拒動(dòng)所造成經(jīng)濟(jì)損失，要全面的杜絕誤動(dòng)的可能性，也要注意避免出現(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。本文針對(duì)熱工保護(hù)的邏輯以及發(fā)生誤動(dòng)或者拒動(dòng)的情況進(jìn)行了合理的分析與研究，對(duì)發(fā)生故障的問(wèn)題進(jìn)行了全面徹底的研究與分析，以徹底避免這類(lèi)故障問(wèn)題的發(fā)生，深入探討了每一項(xiàng)的邏輯原理，并對(duì)其進(jìn)行深入的優(yōu)化以達(dá)到保護(hù)機(jī)組設(shè)備安全的目的，并保證不會(huì)存在邏輯上的判斷錯(cuò)誤，全面降低誤動(dòng)或拒動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。

1 熱工保護(hù)的邏輯優(yōu)化

1.1 重大輔機(jī)涉及閥門(mén)全關(guān)保護(hù)邏輯

對(duì)于只有一個(gè)閥門(mén)出口的輔機(jī)，若出現(xiàn)跳閘情況，熱工保護(hù)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)閥門(mén)全關(guān)的情況，也可能會(huì)出現(xiàn)閥門(mén)全開(kāi)信號(hào)消失的情況，對(duì)于這一類(lèi)故障問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析研究，一般是由閥門(mén)的控制回路引起的。由于控制回路的故障，做出錯(cuò)誤的判斷，從而會(huì)出現(xiàn)閥門(mén)全關(guān)的判斷，還會(huì)引起聯(lián)跳輔機(jī)狀況的發(fā)生。為了避免這類(lèi)故障，對(duì)閥門(mén)故障判斷的邏輯進(jìn)行了優(yōu)化與調(diào)整，正加了光字牌等引起操作人員注意的報(bào)警措施。對(duì)于同時(shí)擁有進(jìn)出口閥門(mén)的輔機(jī)跳閘邏輯，也同時(shí)存在著這類(lèi)故障，也有誤判誤動(dòng)的可能，因此也對(duì)其做了相對(duì)應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整，全面系統(tǒng)的對(duì)判斷系統(tǒng)做出了優(yōu)化分析。

1.2 重大輔機(jī)設(shè)備停信號(hào)邏輯

在重大輔機(jī)設(shè)備停信號(hào)邏輯中，六大風(fēng)機(jī)的信號(hào)存在不能翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，由于信號(hào)都是SOE類(lèi)型，對(duì)于這類(lèi)信號(hào)，我們并采用了全新的判斷模式，若當(dāng)風(fēng)機(jī)電流小于設(shè)定值時(shí)，就會(huì)做出風(fēng)機(jī)停止的判斷狀態(tài)。

1.3 重大輔機(jī)軸承溫度保護(hù)邏輯

在實(shí)際的工作現(xiàn)場(chǎng)，溫度保護(hù)通常采用的是但溫度測(cè)點(diǎn)與雙溫度測(cè)點(diǎn)兩種狀態(tài)的輔機(jī)。通常情況下，對(duì)于單溫度測(cè)點(diǎn)輔機(jī)而言，因?yàn)閱螠囟葴y(cè)點(diǎn)輔機(jī)所測(cè)得溫度可能會(huì)有一定的不確定性，中間的環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，也有可能造成溫度的上升，可是卻沒(méi)辦法分辨是哪種狀況引起的溫度上升，無(wú)法加以區(qū)分，也會(huì)引起設(shè)備的誤動(dòng)，可能會(huì)導(dǎo)致跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。曾經(jīng)有的發(fā)電廠因溫度的異常上升導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)，發(fā)生了跳閘的現(xiàn)象，因此，采用溫度的判斷邏輯已經(jīng)不符合保護(hù)的邏輯，所以將溫度保護(hù)改為增加速率保護(hù)，增加的速率超過(guò)限制高的，就會(huì)進(jìn)行報(bào)警，一定要有光字牌，提醒相關(guān)操作人員的注意趨于穩(wěn)定，保護(hù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)退出，以免保護(hù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響實(shí)際工作。

對(duì)于雙溫度測(cè)點(diǎn)的輔機(jī)，因?yàn)樵镜谋Ｗo(hù)邏輯為主要任意一點(diǎn)的溫度達(dá)到跳閘值就進(jìn)行輸出跳閘信號(hào)，存在著較大的誤動(dòng)可能，我們對(duì)于這類(lèi)雙溫度測(cè)點(diǎn)的保護(hù)邏輯進(jìn)行了優(yōu)化，當(dāng)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)同時(shí)超過(guò)跳閘值的時(shí)候，才會(huì)進(jìn)行聯(lián)跳輔機(jī)，若是某一個(gè)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)超過(guò)跳閘值另一個(gè)測(cè)點(diǎn)壞質(zhì)量，也會(huì)出現(xiàn)聯(lián)跳輔機(jī)。至于兩個(gè)測(cè)點(diǎn)都?jí)馁|(zhì)量，不會(huì)出現(xiàn)聯(lián)跳輔機(jī)，由現(xiàn)場(chǎng)的工作人員是工作情況決定是否執(zhí)行操作。

對(duì)于三個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)的輔機(jī)而言，工作原理其實(shí)和雙溫度測(cè)點(diǎn)輔機(jī)沒(méi)什么不同，邏輯也與雙溫度測(cè)點(diǎn)輔機(jī)一樣，存在誤動(dòng)的情況。必須采取三重優(yōu)化措施，進(jìn)行邏輯原理優(yōu)化，加入速率判斷邏輯，光字牌報(bào)警提示，使得工作人員詳細(xì)關(guān)注參數(shù)的變化，以采取相應(yīng)的實(shí)際操作。

1.4 重大輔機(jī)模擬量和開(kāi)關(guān)量信號(hào)保護(hù)邏輯

對(duì)于模擬量的保護(hù)邏輯而言，由于但測(cè)點(diǎn)保護(hù)邏輯存在一定程度的誤判性，我們通常采用對(duì)壓力、液體、流量以及轉(zhuǎn)速等信號(hào)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的取樣分析，采取三個(gè)獨(dú)立的取樣點(diǎn)，然后對(duì)取樣進(jìn)行高低判斷，最后再?zèng)Q定是否輸出跳閘信號(hào)。尤其需要特別注意的就是模塊的相關(guān)參數(shù)設(shè)定。若是出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置失誤的狀況，一定會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，但是在具體的生產(chǎn)工作中，還是要根據(jù)具體的工作情況來(lái)進(jìn)行確定。輔助系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，信號(hào)點(diǎn)間超過(guò)誤差也會(huì)出現(xiàn)設(shè)備的跳閘現(xiàn)象，因此，對(duì)于不會(huì)出現(xiàn)較大幅度變化的參數(shù)的情況，通常不要選用模塊來(lái)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，很有可能因?yàn)閰?shù)的設(shè)置不當(dāng)而產(chǎn)生相對(duì)誤動(dòng)或是拒動(dòng)的可能。對(duì)于未涉及到的具體設(shè)置，一定要做到提前預(yù)警，增加光字牌報(bào)警來(lái)提醒相關(guān)工作人員的注意。

對(duì)于開(kāi)關(guān)量的邏輯保護(hù)，所采用的邏輯是進(jìn)行三重的或者多重的測(cè)點(diǎn)，然后再進(jìn)行的就是三重化的邏輯判斷，從而判斷出重大輔機(jī)的跳閘回路。在實(shí)際的應(yīng)用中，重大的輔機(jī)比如六大風(fēng)機(jī)就是只涉及一個(gè)輸出信號(hào)，但是卻有一個(gè)對(duì)應(yīng)的繼電器送至電氣回路。但若是發(fā)生故障，也有發(fā)生拒動(dòng)的可能，對(duì)此，必須要進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)，對(duì)邏輯進(jìn)行徹底的整改與優(yōu)化。新的設(shè)計(jì)采用多個(gè)繼電器進(jìn)行信號(hào)的測(cè)點(diǎn)，只有出現(xiàn)多個(gè)繼電器同時(shí)發(fā)生警報(bào)行為，才會(huì)輸出跳閘信號(hào)。

對(duì)于DCS以及現(xiàn)場(chǎng)送至ETS的信號(hào)而言，這類(lèi)信號(hào)由高排溫度高、斷水保護(hù)等信號(hào)組成。在DCS的內(nèi)部進(jìn)行三重化邏輯的判斷之后再進(jìn)行輸出高排溫度高和斷水保護(hù)的信號(hào)，然后將信號(hào)送至ETS內(nèi)。然后這類(lèi)型號(hào)都是由模擬量進(jìn)行判斷的，存在著一定程度的錯(cuò)誤判斷的可能。同樣的對(duì)于MFT跳閘汽機(jī)而言也是一樣的，若是信號(hào)被拒，也存在著跳機(jī)的可能。對(duì)于這一類(lèi)的故障問(wèn)題，我們通常做的就是將不同的三個(gè)獨(dú)立測(cè)點(diǎn)然后再進(jìn)行邏輯判斷，進(jìn)行邏輯判斷后再進(jìn)行輸出，之后采用三個(gè)不同分分支做優(yōu)化處理，綜合處理后再?zèng)Q定是否輸出跳閘信號(hào)。之后就是對(duì)跨系統(tǒng)的方案進(jìn)行優(yōu)化處理。

1.5 汽機(jī)振動(dòng)保護(hù)邏輯

現(xiàn)如今大部分的汽機(jī)振動(dòng)保護(hù)所采用的方法都是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)進(jìn)行采集，然后在經(jīng)過(guò)前置放大器的處理，在進(jìn)入汽輪機(jī)的實(shí)控系統(tǒng)，之后再將進(jìn)行處理后的邏輯信號(hào)進(jìn)行輸出判斷，最后將跳閘信號(hào)送至ETS系統(tǒng)中進(jìn)行跳閘的操作。

一般汽機(jī)都是采用復(fù)合振動(dòng)跳機(jī)，現(xiàn)如今因?yàn)檫壿嫷牟煌晟?，很多小氣機(jī)，氣泵等都存在的一定程度的誤動(dòng)的可能性，為了對(duì)其進(jìn)行全面系統(tǒng)的邏輯優(yōu)化，最后經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的研究與分析，最終決定采用全新的邏輯優(yōu)化模式，以保護(hù)邏輯中的振動(dòng)數(shù)值出現(xiàn)壞點(diǎn)作為振動(dòng)高的信號(hào)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，也是實(shí)行跳閘信號(hào)的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，只要有兩個(gè)以上的壞值出現(xiàn)，就會(huì)發(fā)出振動(dòng)信號(hào)，就會(huì)輸出跳閘信號(hào)。

2 優(yōu)化效果

對(duì)于邏輯優(yōu)化的改造最終保證每一項(xiàng)可以進(jìn)行優(yōu)化改造的項(xiàng)目都進(jìn)行了優(yōu)化改造，并且改造的效果要大大超出了預(yù)期效果，改造優(yōu)化前可能每年會(huì)出現(xiàn)一到兩次誤動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生，但是改造后使用至今，未發(fā)生輔機(jī)誤動(dòng)的現(xiàn)象，大幅度的降低了誤動(dòng)的發(fā)生，也減少了拒動(dòng)的發(fā)生，從根本上保證機(jī)組的安全運(yùn)行，從而避免了誤動(dòng)所造成的經(jīng)濟(jì)損失。

3 結(jié)語(yǔ)

熱工保護(hù)邏輯是保證設(shè)備安全的重要邏輯系統(tǒng)，由于系統(tǒng)往往存在一些弊端，導(dǎo)致誤動(dòng)、拒動(dòng)現(xiàn)象的時(shí)有發(fā)生，對(duì)熱工保護(hù)邏輯進(jìn)行全面系統(tǒng)的優(yōu)化，不但保證了機(jī)械設(shè)備的安全，更是減少了誤動(dòng)、拒動(dòng)所造成的經(jīng)濟(jì)損失，熱工保護(hù)邏輯還是要在今后的實(shí)踐中不斷地優(yōu)化完善，從而徹底杜絕誤動(dòng)、拒動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生，更為全面的保護(hù)機(jī)械的安全，以避免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]張燦勇.火電廠熱力系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007.

[2]彭毅.火力發(fā)電廠建筑設(shè)計(jì)中關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的探討[J].廣東科技，2008 （22）.