基建過程中熱工技術(shù)監(jiān)督的幾點創(chuàng)新

王 蓉，丁永君，楊海濱

（浙江浙能鎮(zhèn)海發(fā)電有限責任公司，浙江 寧波 315200）

0 引言

基建期間，熱控設(shè)備作為主體設(shè)備的附屬，安裝進度必然受制于其他專業(yè)，使得熱控專業(yè)的有效施工、調(diào)試工期一直被壓縮，大量工作均要在“搶”的狀態(tài)下完成，導致機組在調(diào)試期間以及投產(chǎn)后相當長一段時間內(nèi)，熱控設(shè)備故障頻發(fā)。因此，如何在基建階段做好熱工技術(shù)監(jiān)督工作，對確保機組的安全、可靠、經(jīng)濟運行，實現(xiàn)由基建向生產(chǎn)的平穩(wěn)過渡具有非常重要的意義。

1 熱工技術(shù)監(jiān)督思路

傳統(tǒng)的基建熱工技術(shù)監(jiān)督：雖然一直貫穿設(shè)計、施工、調(diào)試、驗收等過程，但因為時間安排不合理、人員組織不到位，一直都處于匯總指標和發(fā)現(xiàn)、解決問題的狀態(tài)，屬于應付型、糾錯型的被動監(jiān)督。熱工技術(shù)監(jiān)督的效果不理想，導致新建機組熱控設(shè)備引起的機組故障率占例高[1]。

某遷建項目的熱工技術(shù)監(jiān)督：在原有熱工技術(shù)監(jiān)督工作范圍的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新其監(jiān)督模式。設(shè)計組態(tài)階段，在調(diào)研和技術(shù)摸底的基礎(chǔ)上，對熱控設(shè)備、圖紙的可靠性評審和邏輯優(yōu)化，將大量同類型機組踩的“雷”在早期掃去；機組施工調(diào)試期間，調(diào)整時間節(jié)點，以專家培訓和熱控評估的方式來保證熱工設(shè)備的安裝調(diào)試質(zhì)量。通過改變傳統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督的思路，達到了非常理想的效果?；A段彎道少、熱工設(shè)備質(zhì)量好、機組可靠性高，能以前期較少的投資降低投運后的改造成本。

本次基建技術(shù)監(jiān)督創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下兩個階段：設(shè)計與組態(tài)階段熱工技術(shù)監(jiān)督的創(chuàng)新以及安裝與調(diào)試階段熱工技術(shù)監(jiān)督的創(chuàng)新。前者是在設(shè)計與組態(tài)時，從參考同類型機組經(jīng)驗的角度，規(guī)避缺陷事故；后者是在現(xiàn)場實際安裝調(diào)試時，從多位專家實地檢查的角度，降低缺陷率。

2 設(shè)計與組態(tài)階段

項目組創(chuàng)新性地將熱工技術(shù)監(jiān)督穿插進基建各時段工作中去。基建初期以調(diào)研為起始點，這階段的工作重點有：收集多家同類型的火電廠在基建及生產(chǎn)過程中的檢查評估報告、故障案例、邏輯優(yōu)化、運維期間的技術(shù)改造等資料，并將這些資料進行整理和歸類。在確定本項目在基建階段值得完善的現(xiàn)場設(shè)備可靠性內(nèi)容和適合優(yōu)化的控制策略內(nèi)容后，首次邀請國內(nèi)多位熱控骨干對以上整理的內(nèi)容進行分系統(tǒng)評審和完善，確定本遷建項目可靠性預控措施建議方案。

根據(jù)專家評審的優(yōu)化內(nèi)容，落實設(shè)計院在設(shè)計過程中對有關(guān)設(shè)計方案進行完善，督促設(shè)備供應方對本工程供貨范圍內(nèi)的設(shè)備和系統(tǒng)按要求進行優(yōu)化，從根源上消除工程存在的缺陷內(nèi)容。

例如：①對于FSSS中外窺式火檢控探頭鏡片容易結(jié)灰，造成火檢信號丟失的問題，聯(lián)系鍋爐廠的設(shè)備供貨時在二次風箱區(qū)域配置保護管；②對于主機廠汽機本體各電磁閥電源配置不合理，各電磁閥電源共用一個開關(guān)，一只電磁閥出現(xiàn)接地故障時，會危及其它重要電磁閥，特別是涉及汽門控制用的電磁閥。一只接地，會造成高壓缸或中低壓缸進汽全部切斷，要求重新分配各電磁閥電源，至少做到單只電磁閥接地故障，只會造成汽輪機單邊進汽而不會造成高壓缸或中低壓缸進汽全部切斷；并要求各電磁閥增設(shè)帶指示保險；③小機廠原將小機A/B停機電磁閥電源、汽泵A/B再循環(huán)閥保護電磁閥電源以及真空泵A/B/C進口蝶閥電源等多臺組合或主/備運行的重要輔機（輔助）設(shè)備的控制電源，應分別布置在同層電源中，失去電源事故影響較大，要求將以上電源分層布置，以減少該層電源失去后影響程度等。以上在兄弟廠發(fā)生過的問題，通過及時和制造廠協(xié)商，在設(shè)備出廠前得到了徹底的解決。

在設(shè)計的中期，項目組第二次組織專家對熱控PID和DCS輸入輸出信號清單進行初步審查，同時驗證可靠性預控方案的設(shè)計內(nèi)容，確保以往熱工檢查和監(jiān)督發(fā)現(xiàn)的問題和機組長期運行可能出現(xiàn)的缺陷在設(shè)計階段得以規(guī)避和預防。

在組態(tài)方給出第一版邏輯后，第三次組織專家對有關(guān)控制邏輯進行評審，并結(jié)合前期評審所確定的控制邏輯優(yōu)化內(nèi)容，對本工程邏輯進行優(yōu)化完善，最終確定DCS系統(tǒng)的控制邏輯內(nèi)容并交組態(tài)方實施。

項目部在設(shè)計與組態(tài)階段，通過組織先后三次專家組的科研審查，將熱工技術(shù)監(jiān)督融合進設(shè)計與組態(tài)階段的工作，不僅創(chuàng)新了前期熱工技術(shù)監(jiān)督工作，還使得項目在前期避開了許多誤區(qū)，為降低機組的缺陷故障率作理論鋪墊。

3 施工與調(diào)試階段

基建階段的熱工安裝調(diào)試質(zhì)量的好壞，是決定機組能否安全可靠地投入運行的先決條件。在如何提高機組熱工設(shè)備安裝調(diào)試質(zhì)量這方面，該階段的熱工技術(shù)監(jiān)督工作主要有以下3步[2]：

3.1 施工前期

這階段的熱工技術(shù)監(jiān)督的重點是對施工人員和質(zhì)量管理人員進行施工前的技術(shù)交底和技術(shù)培訓：舉辦“提高基建過程熱控系統(tǒng)可靠性”培訓班，組織施工、調(diào)試、監(jiān)理等各方參與培訓；邀請專家對施工規(guī)范進行講解，并結(jié)合其他電廠在施工過程中存在的問題，以實例的形式將正確的施工方法傳授給大家。通過理論與實際相結(jié)合的方式，使他們了解熱控設(shè)備施工規(guī)范的重要性，避免同類型錯誤在本工程再次發(fā)生，從而提高設(shè)備安裝的可靠性，降低返工率。

3.2 施工初期

在施工初期，組織專家對前期施工的規(guī)范性進行檢查，時間節(jié)點選擇在鍋爐補給水系統(tǒng)安裝的收尾，以及主機設(shè)備施工的初始階段。通過對初期施工質(zhì)量的檢查，驗證施工隊伍的職業(yè)素質(zhì)，使管理方對該施工隊伍的施工質(zhì)量有一個初步的了解，同時也驗證他們對施工規(guī)范的掌握程度。專家組檢查施工現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)存在的問題并督促糾正，既是避免后期重復性錯誤的發(fā)生，也是為機組大規(guī)模規(guī)范施工作示范。

施工初期通過專家的授課和現(xiàn)場檢查，整改了一些在兄弟廠基建過程中出現(xiàn)的同樣問題，如對汽機潤滑油箱上的液位開關(guān)倒裝進行整改。

3.3 機組整套啟動前

機組沖管前，項目部組織國內(nèi)熱工專家對整套熱控系統(tǒng)進行安裝、調(diào)試可靠性評估，既是機組整套啟動前最重要的熱工技術(shù)檢查，也是對施工前技術(shù)交底和技術(shù)培訓的驗收，對施工初期熱工技術(shù)監(jiān)督檢查內(nèi)容的閉環(huán)。

此次項目組創(chuàng)新性地將熱控系統(tǒng)的可靠性評估的時間節(jié)點調(diào)整到機組沖管前1個月，其優(yōu)勢點見表1。

專家組首先對施工初期熱工技術(shù)監(jiān)督檢查需整改的內(nèi)容進行整改后的評估工作，做好閉環(huán)控制。

隨后專家組對機組進行全面檢查：采用按設(shè)備分組、按時間分段、按重要性分等級的評估模式，通過查閱資料、現(xiàn)場查看、取證檢查、重點抽測、DCS試驗等的評估方式，對系統(tǒng)的測點精度、安裝質(zhì)量、控制與保護邏輯以及DCS性能與功能試驗等內(nèi)容進行全方位的評估。對專家組分系統(tǒng)提出的不合理項及給出的修改建議，項目部將不合理項分類并落實到各責任單位進行整改。由于前期的工作比較到位，系統(tǒng)性的安裝問題會相對較少，再加上后期時間還比較充裕，所以基本上能做到檢查出來的問題能全部整改到位，避免以往技術(shù)監(jiān)督發(fā)現(xiàn)問題后，整改難度大，整改時間緊逼，最后很多不合理項整改不到位，設(shè)備帶病進入168而導致熱控問題頻發(fā)。

表1 優(yōu)勢點Table 1 Advantages

根據(jù)安裝、調(diào)試可靠性評估的檢查結(jié)果，舉一反三，重點對DCS邏輯中延時邏輯進行檢查、整改，避免由于延時時間塊設(shè)置不當而導致的拒動和誤動問題產(chǎn)生，并發(fā)現(xiàn)了汽機廠軸承溫度高保護拒動的錯誤邏輯問題：在汽機試轉(zhuǎn)過程期間，因軸承溫度冷卻管路未接通，導致某一軸承溫度三點均偏高，但跳機信號未發(fā)出。經(jīng)檢查，本項目要求溫度保護邏輯放在掃描周期為0.1s的3號任務(wù)區(qū)，且用的三選宏模塊定義如下：速率高于8℃/s，認為該點故障并剔除，剩余兩點二選一，并故障報警?，F(xiàn)汽機廠DEH中的溫度保護邏輯放在2號任務(wù)區(qū)，該任務(wù)區(qū)的掃描周期為1s。由于宏內(nèi)定義的延時時間為0.2×5s，受2號任務(wù)區(qū)掃描周期的限制，宏內(nèi)的延時時間實際為1×5s，實際邏輯為：當任一點的溫升速率高于8℃/5s，認為該點故障并剔除，剩余兩點二選一，并故障報警，所以造成三點信號都被剔除，保護拒動的問題。發(fā)現(xiàn)問題后，通過與汽機廠交涉，及時修改對應的邏輯，解決了重大的事故隱患。

通過此次徹底的、全方位的熱工技術(shù)監(jiān)督，本項目在機組整套啟動以及168h試運期間，所有與熱工有關(guān)的各項目試驗都一次性完成，未發(fā)生一起因熱控原因?qū)е碌臏p負荷或者停機。

4 取得的成果

與常規(guī)機組相比，遷建項目的熱工技術(shù)監(jiān)督的創(chuàng)新點主要有兩方面：

1）前期通過調(diào)研的方式，將同類型機組及重要輔機在基建階段和生產(chǎn)階段所發(fā)生的缺陷及改進的措施進行匯總和評估，確定本項目需改進內(nèi)容；在設(shè)計階段加以解決，提高設(shè)備及系統(tǒng)可靠性，少走彎路，達到事半功倍的目的。

2）后期通過及時培訓，施工前期先找問題，使施工人員盡快掌握施工規(guī)范，避免習慣性的錯誤，并將機組可靠性評估提前到整套啟動前1個月，使施工過程中存在的問題早發(fā)現(xiàn)和早解決，確保所有的問題在機組168h前能全面解決，從而提高熱控裝置的安裝、調(diào)試質(zhì)量，保證了熱控系統(tǒng)的可靠性。

遷建項目分別于2020年10月和12月順利通過168h試運。正是因為創(chuàng)新了熱工技術(shù)監(jiān)督的模式，從初期的調(diào)研、設(shè)計、組態(tài)，到后來的安裝、調(diào)試，環(huán)環(huán)緊扣，穩(wěn)扎穩(wěn)打。自投產(chǎn)以來，未發(fā)生因熱控直接原因引起的機組減負荷或跳閘等事故，熱控設(shè)備缺陷較同類型剛投產(chǎn)機組要少，實現(xiàn)了由基建向生產(chǎn)的平穩(wěn)過渡。

5 總結(jié)

遷建項目的熱工技術(shù)監(jiān)督是將監(jiān)督與基建緊密結(jié)合，屬于積極型、創(chuàng)新型的主動監(jiān)督。通過對熱工技術(shù)監(jiān)督的創(chuàng)新，不僅降低了熱控設(shè)備缺陷率，也大幅減少了投產(chǎn)后機組改造、檢修和維護的費用及工作量，對火電廠的基建工作具有一定的指導作用。相信隨著熱控技術(shù)的發(fā)展，熱控設(shè)備的日趨完善，熱工技術(shù)監(jiān)督將會更具有指導性，更深入到基建、運行的每個時刻。