鄭 鋒（國(guó)電內(nèi)蒙古上海廟熱電有限公司，內(nèi)蒙古 鄂托克前旗 016200）

火電廠熱工控制設(shè)備常見故障分析

鄭 鋒
（國(guó)電內(nèi)蒙古上海廟熱電有限公司，內(nèi)蒙古 鄂托克前旗 016200）

隨著人們的用電量越來越大，傳統(tǒng)的火電廠設(shè)備越來越不能滿足人們的用電需求，所以火電廠就必須把火電廠的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的提高，而這些新的設(shè)備結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，要想更好的控制這些設(shè)備，就離不開熱工控系統(tǒng)。熱工控系統(tǒng)是專門對(duì)火電廠的熱工控制設(shè)備而開發(fā)出來的。本文是在工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)火電廠中常用的DCS系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題進(jìn)行解析，并提出合理的解決方案。

火電廠; 熱工控制系統(tǒng);故障分析

0 前言

隨著火電機(jī)組設(shè)備越來越大，熱工控系統(tǒng)在火電廠的作用就顯得尤為重要。不僅對(duì)電能生產(chǎn)效率有所提供，而且還能是生產(chǎn)成本有所降低。熱工控系統(tǒng)在機(jī)組安全中有著不可更換的作用，如果沒有熱工控系統(tǒng)，那么火電廠的正常運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。但是，熱工控系統(tǒng)中所有運(yùn)行的設(shè)備參數(shù)都相互制約，如果其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么整個(gè)系統(tǒng)也就不會(huì)正常的運(yùn)行，不僅影響機(jī)組的正常運(yùn)行而且還會(huì)造成不必要的損失。下面，我們以熱電廠中常用的DCS系統(tǒng)為例，根據(jù)工作時(shí)間情況對(duì)DCS常見的問題進(jìn)行分析并提出合理的解決方案。

1 DCS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

DCS系統(tǒng)是以微機(jī)為基礎(chǔ)起源于上世紀(jì)80年代的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。它集合了計(jì)算機(jī)的通信、控制和信號(hào)傳輸?shù)燃夹g(shù)，在工作時(shí)精準(zhǔn)將各種信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和傳遞，及時(shí)完成數(shù)據(jù)采集與處理。整個(gè)系統(tǒng)的核心是計(jì)算機(jī)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，DCS系統(tǒng)的安全可靠性也隨之相應(yīng)的提高。

現(xiàn)在的火電廠發(fā)展的目標(biāo)基本上是以一體化，而實(shí)現(xiàn)一體化就需要智能化的熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)更加透明化，提高控制系統(tǒng)的效率，在應(yīng)用熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的同時(shí)，也要提升火電廠中相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行，使其功能更加的穩(wěn)定可靠。隨著現(xiàn)在人們用電量的大量增加，用戶的電需求也越來越高，而傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備越來越不能滿足人們的用電需求，所以火電廠設(shè)備的裝機(jī)容量也需要相應(yīng)的提升，而設(shè)備提升的同時(shí)也帶來很多關(guān)于效率和安全的問題。要想減少這些問題，一個(gè)好的現(xiàn)代化的自動(dòng)控制系統(tǒng)是不可缺少的，因?yàn)楹玫南到y(tǒng)會(huì)高效的處理數(shù)據(jù)。現(xiàn)在的火電廠的各種采集設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)是DCS系統(tǒng)所要分析的數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備將所需要的數(shù)據(jù)才記起來，然后傳輸?shù)较到y(tǒng)里，系統(tǒng)通過這些數(shù)據(jù)是否正常來顯示設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。

2 熱工控設(shè)備常見問題

2.1 軟硬件問題

為了提高DCS系統(tǒng)的安全可靠性使機(jī)組能更安全的運(yùn)行，通常會(huì)在系統(tǒng)的重要部分加入一些過程控制點(diǎn)，用以實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題能及時(shí)的停機(jī)保護(hù)，但是信號(hào)的傳輸如果不能及時(shí)可靠的輸送那么系統(tǒng)的安全可靠性將受到極大的影響。

2.2 熱控傳感器問題

熱控傳感器，由于元件老化或者存在質(zhì)量問題，那么對(duì)溫度、壓力、流量、液位等數(shù)據(jù)的識(shí)別就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，這些信號(hào)傳輸出來的也是錯(cuò)誤信號(hào)，這些錯(cuò)誤信號(hào)傳輸?shù)较到y(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)通過這些錯(cuò)誤的信號(hào)下達(dá)錯(cuò)誤的指令，從而造成系統(tǒng)不能正常的工作。很多火電廠的熱工設(shè)備都存在這些問題，所占的比例很大，嚴(yán)重影響火電廠整個(gè)系統(tǒng)的功能和其安全的運(yùn)營(yíng)。

2.3 電路回路問題

由于電纜鋪設(shè)的不合理致使電路回路產(chǎn)生很多問題，例如電纜在高溫區(qū)鋪設(shè)或者絕緣層受到損壞等原因，就會(huì)造成線路的短路、虛接等問題，這些問題最終會(huì)使熱控設(shè)備收發(fā)的信號(hào)有錯(cuò)誤。除了這些問題外，電纜鋪設(shè)時(shí)候的安裝人員將端子排接錯(cuò)，或者在使用萬(wàn)用表不正確，這些都可以引起電路電信號(hào)不通暢，從而熱工控設(shè)備不能正常的工作。

2.4 設(shè)計(jì)安裝問題

火電廠的熱工控設(shè)備需要多種技術(shù)的共同支持的一個(gè)有機(jī)的龐大系統(tǒng)。如果在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的時(shí)候存在問題，那么很容易使熱工控設(shè)備接收錯(cuò)誤的信號(hào)從而引起熱工控設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng)或者拒絕啟動(dòng)。例如，測(cè)量汽包水位變送器時(shí)候，如果受到環(huán)境影響使水位虛高，那么汽包低水位聚會(huì)拒絕啟動(dòng)，從而導(dǎo)致鍋爐過度缺水，很容易發(fā)生危險(xiǎn)。如果汽包設(shè)計(jì)有問題，測(cè)量的汽包水位不準(zhǔn)確，水位跳閘信號(hào)受到影響也會(huì)造成很嚴(yán)重的問題。

3 熱控設(shè)備常見問題解決方法

3.1 設(shè)計(jì)過于冗余

現(xiàn)在火電廠的冗余設(shè)計(jì)已經(jīng)非常普遍的應(yīng)用在過程控制站的電源和DPU中，但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠保護(hù)執(zhí)行設(shè)備的動(dòng)作監(jiān)控能力。一些重要的熱工信號(hào)傳輸給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案同樣可以冗余設(shè)計(jì)，多次對(duì)一個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)取樣，來提高對(duì)設(shè)備的監(jiān)控和判別設(shè)備是否正常的運(yùn)行。為了提高系統(tǒng)的可靠性，分散故障壓力，應(yīng)當(dāng)在重要的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量通道上布置不同的卡件。重點(diǎn)的測(cè)量孔，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多點(diǎn)取樣，并且測(cè)量點(diǎn)相互獨(dú)立，這樣傳輸?shù)较到y(tǒng)的數(shù)據(jù)才能更加的準(zhǔn)確，受負(fù)面影響也較小，還能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題。

3.2 元件的選取

隨著科技的發(fā)展，市場(chǎng)上有各種各樣的元件，元件層出不窮，使得在選取元件上也是一個(gè)問題。元件的選取必須滿足熱控自動(dòng)化苛刻環(huán)境的需求，這樣對(duì)于元件的可靠性要求就越高，所以元件的選取必須選擇技術(shù)成熟可靠的元件來保證DCS系統(tǒng)能可靠的運(yùn)行。不能忽視系統(tǒng)的可靠性而盲目的追求先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備。也不能為了節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本而選取較差的元件，如果選取落后的元件不但不能節(jié)約成本而且還會(huì)給火電廠埋下很大的隱患，所以在元件的選取上必須選擇質(zhì)量高的并且在業(yè)內(nèi)評(píng)測(cè)居高的元件作為首選元件，這樣才能有效的保障系統(tǒng)的可靠性。

3.3 優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝的時(shí)候，應(yīng)該從多角度嚴(yán)格注意，多方面考察，以確保系統(tǒng)的邏輯保護(hù)是否達(dá)到最好的選擇，保障熱控裝置的正常啟動(dòng)，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的判斷。為了提高系統(tǒng)的預(yù)防、軟化問題，必須提高系統(tǒng)的硬件和軟件的自己檢測(cè)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)電能的主要來源就是火力發(fā)電，隨著設(shè)備自動(dòng)化、智能化的不斷提高，火力發(fā)電技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，火力發(fā)電設(shè)備也越來越復(fù)雜，所以對(duì)其設(shè)備的安全可靠性提出更高的要求。實(shí)際應(yīng)用中，不論設(shè)備多么先進(jìn)，系統(tǒng)多么先進(jìn)，都不能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的安全可靠，因此必須對(duì)故障進(jìn)行分析和排除，從預(yù)防著手，盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)修正、解決潛在的問題，確保系統(tǒng)能安全有效的運(yùn)行，將問題解決在萌芽狀態(tài)以避免造成不必要的損失。

[1]杜磊磊.火電廠熱工自動(dòng)控制可靠性分析[J].科技促進(jìn)發(fā)展（應(yīng)用版）, 2011（04）.