吳 迪 何 瑋

中國(guó)聯(lián)合工程公司 31000

摘要：火電廠熱控運(yùn)行環(huán)境的可靠性良好，可避免由于熱控系統(tǒng)故障而影響工作想效率。在火力發(fā)電廠熱控運(yùn)行中，花存在故障離散性大、設(shè)備管理模式不完善、企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不完善、系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)缺陷等問題，需從提高熱控接地系統(tǒng)抗干擾水平、穩(wěn)定熱控系統(tǒng)儀表運(yùn)行和優(yōu)化熱控系統(tǒng)邏輯等方面進(jìn)行改進(jìn)，提高運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；熱控系統(tǒng)；經(jīng)濟(jì)性；可靠性；對(duì)策

近年來，我國(guó)火力發(fā)電廠的數(shù)量和規(guī)模不斷增加，發(fā)電機(jī)組容量不斷攀升、運(yùn)行參數(shù)不斷提高，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，對(duì)于確保電力機(jī)組安全性具有重要的意義。而如果電力機(jī)組熱控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則可能影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。文章分析了火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行中存在的問題，并提出了優(yōu)化對(duì)策。

一、火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境中的問題

（一）系統(tǒng)故障離散性較大

國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)監(jiān)控能力持續(xù)提高，監(jiān)控范圍不斷拓展，使得熱控系統(tǒng)故障離散性也越來越大。熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)配和維修等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，或控制邏輯、執(zhí)行設(shè)備出現(xiàn)故障，則可能導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)跳閘，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

在熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和運(yùn)行期間，優(yōu)化控制邏輯，提高熱控系統(tǒng)可靠性非常重要。

（二）設(shè)備安全性和性能較差

熱控系統(tǒng)管理水平的高低，與系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平、保護(hù)信號(hào)發(fā)生與分配、控制邏輯條件和系統(tǒng)安裝、調(diào)試和運(yùn)行期間維護(hù)質(zhì)量密切相關(guān)，如果上述設(shè)備發(fā)生故障或條件發(fā)生改變，則熱控系統(tǒng)可能出現(xiàn)誤動(dòng)[2]。

近年來，電力建設(shè)成本不斷提高，電力產(chǎn)業(yè)的安全性廣受關(guān)注，在電力企業(yè)面臨激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，設(shè)備性能較低、安全性較差，成為影響火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)安全的重要因素，需要給予重視。在電廠日常管理中，提高機(jī)組設(shè)備性能、設(shè)備運(yùn)行安全性，應(yīng)作為常規(guī)管理內(nèi)容和工作。

（三）缺少完善的設(shè)備管理模式

當(dāng)前，熱控系統(tǒng)設(shè)備管理，尚缺少完善的管理模式，設(shè)備維修一般還是按照定期維修的方式來進(jìn)行。這種維護(hù)方式，無法及時(shí)檢測(cè)到系統(tǒng)中存在的異常。比如儀表調(diào)試前合格率高達(dá)97%，但定期檢驗(yàn)時(shí)儀表合格率可能大幅下降，無法及時(shí)更換儀表，可能影響系統(tǒng)運(yùn)行。缺少健全的設(shè)備管理模式，是熱控系統(tǒng)設(shè)備管理中普遍存在的問題，由于管理模式不合理，管理的效率和效果均不佳，影響了設(shè)備管理的質(zhì)量。

一些單位在購買系統(tǒng)設(shè)備時(shí)，沒有充分了解設(shè)備，設(shè)備質(zhì)量經(jīng)常出現(xiàn)問題，且未經(jīng)檢驗(yàn)就投入使用，系統(tǒng)安全性受到威脅。因此，采用何種設(shè)備管理模式，是電廠在管理中面臨的重要問題，需建立一個(gè)科學(xué)完善的設(shè)備管理模式。

二、熱控系統(tǒng)故障及其原因

（一）DCS系統(tǒng)故障及其原因分析

DCS系統(tǒng)的建立，綜合應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CRT技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和過程控制技術(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備遙控管理和事故追憶功能上均有重要的作用。系統(tǒng)分為兩部分：一是面向生產(chǎn)過程的中央處理器，由控制器、電源、底板和I/O模件組成；二是人機(jī)界面，主要包括工程師站、操作員站和歷史數(shù)據(jù)[3]。

系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，比如服務(wù)器四級(jí)、操作員站掉線或主CPU脫網(wǎng)等，則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息丟失和設(shè)備運(yùn)行時(shí)空，對(duì)機(jī)組的安全性和穩(wěn)定性可構(gòu)成嚴(yán)重威脅，不少單位的系統(tǒng)均面臨著故障威脅，需要給予高度重視。

（二）熱控元件故障及其原因分析

熱控元件故障是指熱控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于元件老化、安裝不規(guī)范、自身質(zhì)量問題等原因所導(dǎo)致的信號(hào)失真，從而引起設(shè)備誤動(dòng)或拒動(dòng)。機(jī)組在運(yùn)行過程中，一旦熱控元件發(fā)生故障，則勢(shì)必影響設(shè)備正常運(yùn)行。如果FSSS或ETS主保護(hù)元件出現(xiàn)古箏，則可能導(dǎo)致輔機(jī)跳閘。

熱控元件發(fā)生故障，原因多種多樣，比如設(shè)備長(zhǎng)期服役出現(xiàn)老化，或元件運(yùn)行環(huán)境惡劣；再比如線路短路、電纜破壞或受潮等，導(dǎo)致元件絕緣性能下降。為了降低熱控元件故障發(fā)生率，應(yīng)嚴(yán)控危險(xiǎn)因素，設(shè)計(jì)過程中，避免電源系統(tǒng)容量及系統(tǒng)負(fù)荷超載，同時(shí)也需要避免FSSS或ETS系統(tǒng)誤動(dòng)或拒動(dòng)。

（三）系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)缺陷及原因分析

在投產(chǎn)初期，新機(jī)組由于系統(tǒng)邏輯不完善，部分熱控信號(hào)可能出現(xiàn)誤發(fā)問題，這是導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)的主要原因之一[4]。為了優(yōu)化系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)，應(yīng)重視二期工程建設(shè)，對(duì)熱控系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行會(huì)審，找出設(shè)計(jì)中的漏洞和問題，并給予盡可能的優(yōu)化。

三、火力發(fā)電廠熱控可靠性和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化對(duì)策

（一）確保熱控系統(tǒng)儀表運(yùn)行的穩(wěn)定性

熱控系統(tǒng)儀表運(yùn)行穩(wěn)定性提升的對(duì)策，是調(diào)查儀表運(yùn)行情況，不斷總結(jié)儀表運(yùn)行中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。對(duì)于火力發(fā)電廠來說，應(yīng)定期召開專題討論會(huì)，通報(bào)儀表運(yùn)行情況，并針對(duì)存在的問題采取有針對(duì)性的技術(shù)措施。儀表運(yùn)行穩(wěn)定性提升的關(guān)鍵在于，預(yù)防儀表運(yùn)行過程中出現(xiàn)事故。

（二）提高熱控接地系統(tǒng)抗干擾水平

熱控系統(tǒng)中的接地系統(tǒng)，易受周圍環(huán)境的干擾，如果周圍環(huán)境發(fā)生改變，則可能導(dǎo)致接地系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確性下降、控制系統(tǒng)誤發(fā)信號(hào)和設(shè)備臨時(shí)故障增多等，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電機(jī)組發(fā)生跳閘[5]。所以，提升熱控系統(tǒng)穩(wěn)定性，關(guān)鍵在于提升接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

接地系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升，需有效防范電纜屏蔽層和機(jī)組振動(dòng)信號(hào)柜，防止出現(xiàn)接地連接。啟動(dòng)整套機(jī)組時(shí)，一旦振動(dòng)信號(hào)跳變、保護(hù)動(dòng)作定值低于振動(dòng)信號(hào)，則勢(shì)必出現(xiàn)主燃料跳閘與風(fēng)機(jī)跳閘。接地異常必然影響機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性。

提高接地系統(tǒng)抗干擾能力，則需要在設(shè)計(jì)安裝過程中，做好抗干擾措施，比如接地與屏蔽、強(qiáng)弱電分離等。嚴(yán)格控制熱控系統(tǒng)環(huán)境、輸入和輸出設(shè)備，并現(xiàn)場(chǎng)排查環(huán)境存在隱患，及時(shí)排除干擾源。提高抗干擾技術(shù)利用水平，綜合利用各種手段來提高熱控系統(tǒng)接地穩(wěn)定性和可靠性。

（三）熱控系統(tǒng)邏輯的優(yōu)化對(duì)策

熱控系統(tǒng)邏輯的優(yōu)化對(duì)策，主要包括四個(gè)方面：

一是檢修熱控新機(jī)組采用錯(cuò)容邏輯，并在新機(jī)組邏輯設(shè)計(jì)中應(yīng)用錯(cuò)容邏輯。從控制邏輯的角度，合理優(yōu)化和改進(jìn)熱控系統(tǒng)中的元器件、設(shè)備和部件。作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，錯(cuò)容邏輯可控制和減少誤動(dòng)動(dòng)作，從而完善熱控系統(tǒng)邏輯。

二是火電廠需安排專人論證熱控系統(tǒng)中連鎖信號(hào)取樣點(diǎn)，論證系統(tǒng)穩(wěn)定性，確保連鎖信號(hào)取樣點(diǎn)可靠性。采取有針對(duì)性的措施，分析、梳理熱控系統(tǒng)設(shè)備定值、邏輯運(yùn)行條件和設(shè)備硬件等，客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

三是優(yōu)化熱控保護(hù)邏輯，升級(jí)系統(tǒng)穩(wěn)定性?？茖W(xué)設(shè)計(jì)熱控系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間、變化速率等，通過提升壞值信號(hào)來充分發(fā)揮故障診斷基本功能[6]。為減少或防止熱電阻、干擾信號(hào)和接線松動(dòng)引起的信號(hào)波動(dòng)而導(dǎo)致的熱控系統(tǒng)故障，應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)報(bào)警邏輯程序，或切除保護(hù)連鎖信號(hào)壞值。

四是科學(xué)檢驗(yàn)儀表周期，并測(cè)量熱控設(shè)備的穩(wěn)定性?？陀^分析和統(tǒng)計(jì)儀表統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬，包括設(shè)備損壞情況、合格率、故障原因等，并持續(xù)關(guān)注和跟蹤設(shè)備穩(wěn)定性、售后服務(wù)情況。

另外，還需要加強(qiáng)對(duì)人員的管理，提高人員的職業(yè)素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)，確保按照規(guī)范和制度開展管理，盡量減少由于人為失誤而使系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

結(jié)語：

對(duì)于發(fā)電機(jī)組來說，熱控系統(tǒng)的作用無可替代，正由于此，一旦熱控系統(tǒng)發(fā)生故障，則會(huì)對(duì)整個(gè)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。提高熱控系統(tǒng)可靠性，方能條火力發(fā)電廠的工作效率。文章對(duì)火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)中的問題、系統(tǒng)故障進(jìn)行了分析，并提出從優(yōu)化系統(tǒng)控制邏輯、提高接地系統(tǒng)抗干擾水平等對(duì)策，來確保熱控系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

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