發(fā)電廠熱控技術(shù)監(jiān)督工作的探討

中電華創(chuàng)（蘇州）電力技術(shù)研究有限公司 陶小宇 王亞順 江蘇常熟發(fā)電有限公司 戴 軼

黃岡大別山發(fā)電有限責(zé)任公司 程 發(fā)

國家能源局于2019年6月4日發(fā)布DL/T 1056-2019《發(fā)電廠熱工儀表及控制系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則》（簡稱《導(dǎo)則》），2019年10月1日實(shí)施，2007版廢止?！秾?dǎo)則》規(guī)定了火力發(fā)電廠熱控技術(shù)監(jiān)督的內(nèi)容和要求，熱控技術(shù)監(jiān)督貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，按照國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)定和反事故措施要求，對火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、檢修等全生命周期進(jìn)行過程監(jiān)督和管理。計(jì)量監(jiān)督為火力發(fā)電廠運(yùn)行參數(shù)提供了溯源依據(jù)，保證運(yùn)行參數(shù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。熱控技術(shù)監(jiān)督為火力發(fā)電廠安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。

1 主要變化及技術(shù)監(jiān)督內(nèi)容

1.1 主要內(nèi)容的變化

增加了熱控設(shè)備選型、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、熱控電源與儀用氣設(shè)計(jì)的基本要求；增加了定期工作、重要設(shè)備維護(hù)的基本要求；增加了檢修驗(yàn)收及修后評價(jià)的基本要求；原試生產(chǎn)期監(jiān)督內(nèi)容并入了調(diào)試監(jiān)督；以附錄形式給出熱控保護(hù)投退申請單、熱控專業(yè)典型巡檢標(biāo)準(zhǔn)卡、熱控系統(tǒng)軟件修改執(zhí)行單、熱控信號(hào)強(qiáng)制/恢復(fù)記錄單、熱控專業(yè)定期工作標(biāo)準(zhǔn)卡、熱控保護(hù)定值表等示范性模板；熱控技術(shù)監(jiān)督考核指標(biāo)由原標(biāo)準(zhǔn)的10個(gè)精簡為5個(gè)：熱控保護(hù)投入率、模擬量控制系統(tǒng)自動(dòng)投入率、熱控測點(diǎn)投入率、順序控制系統(tǒng)投入率、全年熱控標(biāo)準(zhǔn)儀器送檢率。熱控技術(shù)監(jiān)督考核指標(biāo)：熱控保護(hù)投入率100%，DCS 機(jī)組模擬量控制系統(tǒng)自動(dòng)投入率≥95%，熱控測點(diǎn)投入率≥99%，順序控制系統(tǒng)投入率≥90%，全年熱控標(biāo)準(zhǔn)儀器送檢率100%。

1.2 監(jiān)督范圍的變化

熱控系統(tǒng)的監(jiān)督范圍更加全面，增加了化水、輸煤、除渣等輔助控制系統(tǒng)，涵蓋了燃煤火力發(fā)電廠全廠熱工控制系統(tǒng)。首次將燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)納入火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)監(jiān)督范圍，《導(dǎo)則》適用的范圍包含燃煤火力發(fā)電廠、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠、垃圾焚燒發(fā)電廠、生物質(zhì)環(huán)保發(fā)電廠等。隨著現(xiàn)場總線和智能診斷技術(shù)在發(fā)電廠的廣泛應(yīng)用，熱工儀表及設(shè)備監(jiān)督范圍增加了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，爐膛火焰監(jiān)視、爐膛泄漏監(jiān)視、汽輪機(jī)安全監(jiān)測等在線監(jiān)視分析裝置。

1.3 儀表選型

熱工開關(guān)量測量儀表不具有連續(xù)監(jiān)測功能，熱工檢修運(yùn)行規(guī)程建議主要熱工檢測儀表的校驗(yàn)周期為C 級檢修，在一個(gè)檢修周期內(nèi)開關(guān)量儀表的校驗(yàn)值是否漂移、儀表故障均無法判斷，開關(guān)量儀表運(yùn)行狀態(tài)具有不可預(yù)測性[1]。模擬量變送器檢測儀表智能化程度在不斷提升，具備連續(xù)檢測功能，儀表的狀態(tài)具有直觀性和可預(yù)測性，在火力發(fā)電廠的應(yīng)用范圍廣。火力發(fā)電廠熱控保護(hù)檢測儀表由模擬量儀表逐步代替開關(guān)量儀表，如高/低壓加熱器的液位保護(hù)由開關(guān)量儀表更換為模擬量儀表。《導(dǎo)則》建議爐膛壓力保護(hù)信號(hào)的檢測宜選用連續(xù)輸出模擬量的變送器，壓力取樣管路宜配備吹掃防堵裝置；高/低壓加熱器、凝汽器、除氧器等液位保護(hù)信號(hào)的檢測也宜選用連續(xù)輸出模擬量的變送器。

1.4 保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

熱控檢測儀表數(shù)量多、分布廣、現(xiàn)場環(huán)境差，信號(hào)傳輸回路干擾源多、干擾強(qiáng)，導(dǎo)致熱控檢測系統(tǒng)的故障率較高，為防止熱控保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)，提高熱控保護(hù)的可靠性?！斗乐闺娏ιa(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》（國能安全[2014]161號(hào)）規(guī)定了所有重要的主、輔機(jī)保護(hù)都應(yīng)采用“三取二”的邏輯判斷方式，保護(hù)信號(hào)應(yīng)遵循從取樣點(diǎn)到輸入模件全程相對獨(dú)立的原則?！秾?dǎo)則》引用了二十五項(xiàng)反措的要求并對其要求進(jìn)行了提高，規(guī)定了鍋爐總?cè)剂咸l系統(tǒng)、汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)跳閘系統(tǒng)間的跳閘指令應(yīng)至少有三路信號(hào)，通過各自的輸出模件并按三選二邏輯實(shí)現(xiàn)跳閘功能。目前各火力發(fā)電廠滿足鍋爐總?cè)剂咸l系統(tǒng)與汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)間三取二的邏輯判斷方式，汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)跳閘系統(tǒng)間的保護(hù)信號(hào)不滿足要求，發(fā)電機(jī)保護(hù)跳閘聯(lián)跳汽輪機(jī)的保護(hù)采用三取一的方式。

1.5 主要檢測參數(shù)的定期抽檢

原熱工技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則要求定期開展主要熱工檢測參數(shù)現(xiàn)場校驗(yàn)工作，300MW 及以上的DCS 機(jī)組每季度每臺(tái)機(jī)組以抽檢5點(diǎn)為宜[2]。在抽檢工作實(shí)際實(shí)施過程中遇到各種困難：抽檢時(shí)主要檢測參數(shù)數(shù)據(jù)異常波動(dòng)，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行；抽檢時(shí)需解除機(jī)組主保護(hù)，違反了國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、制度的要求；部分熱工主要檢測參數(shù)儀表測量對象為高溫高壓介質(zhì)，有人身傷害的風(fēng)險(xiǎn)等?！秾?dǎo)則》取消了主要檢測參數(shù)的定期抽檢工作，規(guī)定主要熱控檢測參數(shù)的運(yùn)行數(shù)據(jù)可追溯。熱控技術(shù)監(jiān)督通過以下四方面的技術(shù)措施保證主要熱控參數(shù)的運(yùn)行數(shù)據(jù)可追溯。

嚴(yán)格遵守?zé)峁び?jì)量檢定規(guī)程，熱控計(jì)量儀表應(yīng)按照檢定規(guī)程和周期檢定計(jì)劃進(jìn)行檢定，送檢率應(yīng)達(dá)到100%，檢定合格后才能使用；機(jī)組檢修期間應(yīng)進(jìn)行主要檢測儀表、元件、變送器的校驗(yàn)工作，保證主要檢測儀表的誤差符合要求；機(jī)組檢修期間應(yīng)進(jìn)行主要熱控檢測參數(shù)的系統(tǒng)綜合校驗(yàn)，保證主要檢測參數(shù)信號(hào)傳輸回路的系統(tǒng)綜合誤差符合要求。主要熱控檢測參數(shù)的系統(tǒng)綜合校驗(yàn)的方法是：應(yīng)在現(xiàn)場檢測儀表、一次元件、變送器的信號(hào)接線端子處，使用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具施加標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，在操作員站讀取顯示數(shù)值，計(jì)算系統(tǒng)綜合誤差；通過人員監(jiān)視檢測對象的工藝流程和冗余檢測測點(diǎn)，判斷主要檢測參數(shù)的數(shù)值是否符合工藝要求。

1.6 保護(hù)試驗(yàn)

熱控保護(hù)試驗(yàn)是防止熱工保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)或拒動(dòng)的預(yù)防性試驗(yàn)，是提高熱控保護(hù)系統(tǒng)檢修的質(zhì)量、保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要手段?！秾?dǎo)則》規(guī)定了熱控保護(hù)試驗(yàn)的靜態(tài)試驗(yàn)周期：機(jī)組A 級檢修（或停機(jī)時(shí)間超過30天）首次啟動(dòng)前應(yīng)進(jìn)行所有熱控保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)；C 級檢修（或停用時(shí)間超過15天）機(jī)組首次啟動(dòng)前應(yīng)進(jìn)行鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的保護(hù)及其他重要熱控保護(hù)的傳動(dòng)試驗(yàn)；檢修期間有變動(dòng)的，以及運(yùn)行中出現(xiàn)異常的保護(hù)系統(tǒng)也應(yīng)進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)。為檢驗(yàn)熱工檢測儀表和信號(hào)回路的正確性，保護(hù)聯(lián)鎖試驗(yàn)應(yīng)盡量采用物理方法進(jìn)行實(shí)際傳動(dòng)[3]，如條件不具備可在測量設(shè)備校驗(yàn)準(zhǔn)確的前提下，在現(xiàn)場信號(hào)源處模擬試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)。

1.7 分散控制系統(tǒng)性能測試

分散控制系統(tǒng)為火力發(fā)電廠過程控制系統(tǒng)，其功能和性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求是火力發(fā)電廠機(jī)組安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。原熱控技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則中規(guī)定熱控系統(tǒng)的檢修項(xiàng)目應(yīng)按照DL/T 774《火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)檢修運(yùn)行維護(hù)規(guī)程》規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行，DL/T 774關(guān)于分散控制系統(tǒng)的性能測試周期為：新投運(yùn)的機(jī)組、A 級檢修后機(jī)組、硬件/軟件升級后、硬件/軟件作了重大改動(dòng)后根據(jù)機(jī)組運(yùn)行狀況需求?！秾?dǎo)則》中調(diào)試階段監(jiān)督規(guī)定了分散控制系統(tǒng)的調(diào)試及驗(yàn)收應(yīng)按DL/T 659《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)驗(yàn)收測試規(guī)程》的要求進(jìn)行；檢修階段監(jiān)督規(guī)定了首次A 級檢修或分散控制系統(tǒng)改造后應(yīng)按DL/T 659所規(guī)定的測試項(xiàng)目及相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行全面測試，確認(rèn)其功能和性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。按照《導(dǎo)則》的規(guī)定，新投運(yùn)機(jī)組、機(jī)組首次A 級檢修后、改造后按照DL/T 659的要求應(yīng)進(jìn)行分散控制系統(tǒng)功能和性能的全面測試。

2 熱控技術(shù)監(jiān)督考核指標(biāo)

熱控保護(hù)投入率=保護(hù)系統(tǒng)投入總數(shù)/保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總數(shù)×100%，保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總數(shù)統(tǒng)計(jì)方法為主保護(hù)套數(shù)與重要輔機(jī)保護(hù)套數(shù)之和。主保護(hù)套數(shù)為主燃料跳閘保護(hù)和汽輪機(jī)危機(jī)遮斷保護(hù)按設(shè)計(jì)條件數(shù)統(tǒng)計(jì)套數(shù)。重要輔機(jī)保護(hù)套數(shù)為重要輔機(jī)的臺(tái)數(shù)統(tǒng)計(jì)，重要輔機(jī)為電動(dòng)給水泵、汽動(dòng)給水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、空預(yù)器、一次風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、凝結(jié)水泵、高/低壓加熱器。保護(hù)系統(tǒng)投入總數(shù)為主保護(hù)投入總數(shù)與輔機(jī)保護(hù)投入總數(shù)之和。主保護(hù)投入總數(shù)為一個(gè)自然月內(nèi)保護(hù)沒有退出過的保護(hù)套數(shù)。單臺(tái)輔機(jī)保護(hù)投入數(shù)=保護(hù)條件投入數(shù)/本臺(tái)輔機(jī)設(shè)計(jì)保護(hù)條件數(shù)。輔機(jī)保護(hù)條件投入數(shù)為一個(gè)自然月內(nèi)保護(hù)沒有連續(xù)退出24小時(shí)的保護(hù)條件套數(shù)。

模擬量控制系統(tǒng)自動(dòng)投入率=滿足投入規(guī)定時(shí)間的自動(dòng)控制系統(tǒng)總數(shù)/自動(dòng)控制系統(tǒng)總數(shù)×100%，滿足投入規(guī)定時(shí)間的自動(dòng)控制系統(tǒng)總數(shù)為調(diào)節(jié)品質(zhì)滿足考核標(biāo)準(zhǔn)的要求且累計(jì)投運(yùn)時(shí)間超過主設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的90%；熱控測點(diǎn)投入率=實(shí)際數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測點(diǎn)數(shù)/數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測點(diǎn)數(shù)×100%，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)測點(diǎn)數(shù)為分散控制系統(tǒng)輸出信號(hào)和輸入信號(hào)測點(diǎn)之和；順序控制系統(tǒng)投入率=投入順序控制系統(tǒng)總數(shù)/順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)總數(shù)×100%；全年熱工標(biāo)準(zhǔn)儀表送檢率=標(biāo)準(zhǔn)儀器全年累計(jì)送檢數(shù)/標(biāo)準(zhǔn)儀器全年應(yīng)送檢數(shù)×100%。

此次《導(dǎo)則》的修訂熱控技術(shù)監(jiān)督范圍更廣，提高了熱控設(shè)備選型、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求，取消了主要熱控檢測參數(shù)的定期抽檢工作，明確了分散控制系統(tǒng)功能和性能全面測試的時(shí)間階段，精簡了熱控技術(shù)監(jiān)督考核指標(biāo)。