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        火電廠熱工自動化的可靠性分析及提升措施

        2015-08-02 01:54:36王永標(biāo)北方聯(lián)合電力包頭一電廠內(nèi)蒙古包頭014030
        山東工業(yè)技術(shù) 2015年9期
        關(guān)鍵詞:熱工自動化可靠性措施

        王永標(biāo)(北方聯(lián)合電力包頭一電廠,內(nèi)蒙古包頭014030)

        火電廠熱工自動化的可靠性分析及提升措施

        王永標(biāo)
        (北方聯(lián)合電力包頭一電廠,內(nèi)蒙古包頭014030)

        摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們對發(fā)電廠穩(wěn)定運行的要求越來越高,這就關(guān)系到熱工自動化的可靠性。文章首先就熱工自動化進(jìn)行概述,接著分析當(dāng)前該層面可靠性上所表現(xiàn)出來的問題,最后就如何提升可靠性做全面闡述,以期為提升火電廠安全運行水平而拋磚引玉。

        關(guān)鍵詞:熱工自動化;可靠性;措施

        0引言

        火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn),離不開熱工自動化的可靠運行。隨著電廠機組規(guī)模的擴張,熱工自動化的覆蓋面是越來越廣。這一方面使主控系統(tǒng)掌握到全景數(shù)據(jù),為生產(chǎn)的自動控制添磚加瓦;另一方面,外界因素的變數(shù)增加,也使熱工自動化呈現(xiàn)一些問題,如聯(lián)鎖保護(hù)誤動等。為了提升熱工自動化的性能,有必要對其可靠性進(jìn)行相關(guān)分析。

        1熱工自動化系統(tǒng)概述

        熱工自動化系統(tǒng)是火電廠的中樞,控制著汽包水位、蒸汽溫度、鍋爐燃料量、機爐協(xié)調(diào)等關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)。隨著技術(shù)的提升,熱工自動化傾向于向一體化、智能化、透明化的發(fā)展方向。從組成上來說,熱工自動化系統(tǒng)是一個龐大體系,見圖1所示。顯然,熱工自動化系統(tǒng)節(jié)點眾多,對其可靠性造成影響的潛在因素也多,運維工作量大。

        圖1 熱工自動化系統(tǒng)框架

        2當(dāng)前熱工自動化的可靠性分析

        筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗,從系統(tǒng)、環(huán)境、設(shè)備、設(shè)計等多個層面對當(dāng)前熱工自動化可靠性方面的存在問題進(jìn)行了梳理,總結(jié)出以下幾點:

        (1)因火電廠各部分分散性大(特別是大型電廠),相互之間距離遠(yuǎn),容易出現(xiàn)因信號傳輸慢而導(dǎo)致的熱控邏輯混亂的情況;另外,各部分之間的生產(chǎn)環(huán)境不一樣也會使熱工自控系統(tǒng)的不同模塊呈現(xiàn)不同的可靠性狀態(tài)。

        (2)因檢修模式不科學(xué)(目前為定期檢修),所以檢修上耗費的人力物力與可靠性之間關(guān)系不大(主要指那些運行狀態(tài)較差的設(shè)備可能會在兩次檢修期間發(fā)生故障)。

        (3)就地控制設(shè)備因長期處于惡劣環(huán)境,比較容易出現(xiàn)老化或損壞;因產(chǎn)品質(zhì)量差而導(dǎo)致的氣動執(zhí)行機構(gòu)漏氣或堵塞現(xiàn)象也不少見;另外,因建設(shè)階段的馬虎,設(shè)備在運行一段時間后出現(xiàn)接線和插件松動等現(xiàn)象,造成聯(lián)鎖保護(hù)的拒動或誤動。

        (4)控制系統(tǒng)的電源問題。從統(tǒng)計來看,電源對可靠性的影響主要為:1)長期振動造成電源接線松動或脫落;2)電源保險容量不匹配或電源附件(如繼電器觸點)耐壓程度不夠;3)電源未實現(xiàn)科學(xué)分路(指“一帶多”),未配接UPS。

        (5)因周圍環(huán)境過熱或粉塵密度過大,控制系統(tǒng)(包括控制卡件、測量部件、執(zhí)行部件和過程部件等)容易老化或損壞,甚至受到干擾而出現(xiàn)聯(lián)鎖保護(hù)誤動。

        3提升可靠性措施

        3.1技術(shù)層面

        在技術(shù)層面提升熱工系統(tǒng)可靠性,主要指元件選用、邏輯設(shè)置、軟件優(yōu)化等方面:(1)盡可能選擇技術(shù)成熟、動作可靠的熱控元件,同時建立質(zhì)量追溯機制;(2)對重要熱工信號的采集應(yīng)符合冗余原則,即采用相互獨立的方法提取同一信號,或在不同的卡件配置相同的測量通道,以分散故障風(fēng)險;(3)DCS系統(tǒng)應(yīng)采用雙路冗余方式供電(即進(jìn)線分別來自不同供電母線),且冗余電源應(yīng)進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)切換試驗。另外,熱工保護(hù)的電源必須配置UPS;(4)根據(jù)火電廠各區(qū)域危險程度不同而優(yōu)化軟件,同時關(guān)注日常運行,發(fā)現(xiàn)遺漏立即制定整改方案,使軟件整體處于最佳狀態(tài);充分運用APS技術(shù),使電廠運行盡可能程序化,以此減輕運行人員強度、縮短機組啟停時間并避免人為不安全因素;(5)在各單元機的DCS系統(tǒng)大量選用電子智能儀表,提高其智能化水平;(6)采用容錯邏輯的設(shè)計方法來改進(jìn)、完善和優(yōu)化控制邏輯,降低邏輯失效概率。

        3.2管理層面

        (1)應(yīng)急預(yù)案。如前所述,火電廠多采用分散控制系統(tǒng)。由于各DCS形式多樣,質(zhì)量不一,因此有可能發(fā)生通訊中斷、模件損壞等高頻故障。為了保證故障處置的科學(xué)、有依據(jù),必須制定包含各類異常的應(yīng)急預(yù)案,嚴(yán)格防止故障面的擴大化;(2)結(jié)合熱工自動化系統(tǒng)檢修運維規(guī)程,制定基于全壽命周期(即包含設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行、檢修等各階段)的風(fēng)險評估體系,實現(xiàn)熱工監(jiān)督的精細(xì)化、科學(xué)化;(3)推廣在線監(jiān)測、紅外測溫等先進(jìn)手段,并在此基礎(chǔ)上開展?fàn)顟B(tài)檢修工作,通過對設(shè)備運行趨勢變化和細(xì)微狀況的跟蹤,掌控設(shè)備的健康狀態(tài),防患于未然;(4)做好儀表自動化校驗管理一體化工作。測量儀表的數(shù)量與電廠機組容量相匹配,為了降低大量儀表同時校驗時的出錯率,應(yīng)實現(xiàn)儀表校驗的全程計算機管理;(5)做好設(shè)備消缺管理。重點是做好一般缺陷的規(guī)律掌握,重大缺陷的及時消缺;(6)加強檢修資料管理。對保護(hù)圖紙應(yīng)實行專人負(fù)責(zé),確保圖實相符;做好檢修資料的整理歸檔,確保保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)資料的完整性和可追溯性;(7)嚴(yán)把驗收關(guān)。不但要在新設(shè)備投產(chǎn)時編制驗收卡進(jìn)行持卡驗收(按驗收項目逐條驗收),還應(yīng)在定值修改、周期試驗時做好驗收工作,保證熱工保護(hù)的準(zhǔn)確性。

        4結(jié)語

        隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我們對電力的數(shù)量需求和質(zhì)量要求是越來越高,這在很大程度上取決于火電廠的正常、穩(wěn)定運行。熱工自動化是火電廠的中樞,它為電廠“多發(fā)電、發(fā)好電”提供技術(shù)支撐。因此,我們必須針對不同電廠的實際狀況,經(jīng)常性分析熱工自動化系統(tǒng)的不足或缺陷,并從技術(shù)層面、管理層面想方設(shè)法去改進(jìn),使火電廠始終具備快速反應(yīng)能力,使火電機組的可靠性不斷提高。

        參考文獻(xiàn):

        [1]邱小靜.淺析火電廠熱工自動控制的可靠性[J].大科技,2014(02):38-39.

        [2]任浩波.熱工自動化系統(tǒng)的運行可靠性與提高措施分析[J].硅谷,2011(03):48-50.

        [3]石同禮.談熱工自動化系統(tǒng)可靠性的提高[J].電氣傳動,2009. (09):173-174.

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