楊文盛

山西魯能河曲發(fā)電有限公司 山西忻州 036500

1 熱控自動化保護裝置及其重要性

1.1 熱控自動化保護裝置概述

熱控自動化保護裝置是為了保障熱控系統(tǒng)運行安全而在電力元件、電力設備及線路關鍵部位安裝的測溫元件及其他測量和控制溫度的自動化保護裝置。常見的包括熱工熱量控制儀、信號燈、保護連鎖、測溫器、保護套管等。由于火電廠熱力系統(tǒng)極其復雜，因此熱控自動化保護裝置類型非常多樣。它安裝在熱力系統(tǒng)各個需要被檢測溫度的位置及其設備表面。熱控自動化保護裝置都是緊貼被測物體表面，且為了防止高溫高壓沖擊造成的保護失效，自動化保護裝置均需要安裝保護套管。

1.2 重要性

熱控自動化保護裝置可以通過對熱力系統(tǒng)運行過程中各部位溫度的測量來監(jiān)控系統(tǒng)各部位運行的異常，在檢測到設備及系統(tǒng)運行安全時發(fā)出告警或提示，為檢修人員提供設備檢修和維護的依據(jù)。熱控自動化保護裝置的應用使得熱力系統(tǒng)故障檢修更具計劃性和主動性，通過熱控自動化保護裝置的保護作用監(jiān)測系統(tǒng)運行安全，并利用監(jiān)測的數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電力系統(tǒng)設備的周期性、計劃性的檢測與校驗，為火電廠熱控系統(tǒng)及設備的管理模式的創(chuàng)新提供了條件。這種預防為主、安全管理的模式能夠在確保系統(tǒng)安全運行的前提降低系統(tǒng)安全管理的成本，從而提高電力系統(tǒng)運營的經(jīng)濟效益。由此可見，熱控自動化保護裝置的應用及有效維護對電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展有著重要的促進意義[1]。

2 火力發(fā)電廠熱控保護技術

2.1 加強熱控系統(tǒng)控制功能的邏輯優(yōu)化

為了提升熱控系統(tǒng)運行的安全性，建議對熱控系統(tǒng)控制功能邏輯進行優(yōu)化。熱控控制邏輯的優(yōu)化可以提高系統(tǒng)對一些小故障的優(yōu)化。系統(tǒng)通過預先設計保護的程序來判斷熱控系統(tǒng)動作質(zhì)量的正確與否。當系統(tǒng)檢測到邏輯錯誤時，表明熱控系統(tǒng)控制出現(xiàn)了失誤，系統(tǒng)需要自動做出反應和調(diào)整，來啟動故障保護。這樣即便在自動化保護裝置故障時聯(lián)動保護無法啟動的情況下，熱控系統(tǒng)也能自動的避免故障發(fā)生時系統(tǒng)機械運行引發(fā)的更大故障。熱控控制邏輯的設計不受電磁感染，因此穩(wěn)定性更好。這也為自動化保護裝置維護過程中熱控系統(tǒng)的安全保護提供了基礎。

2.2 對無憂切換邏輯進行優(yōu)化

2.2.1 最高/最低負荷邏輯

該種邏輯經(jīng)常存在的問題就是在火力發(fā)電機組投入CCS 運行之前，如果最高/最低負荷模塊設置不夠準確，常見的就是最高負荷低于目標負荷或者最低負荷高于目標負荷，那么內(nèi)部邏輯就會按照設定的參數(shù)對目標負荷進行預處理，機組投入CCS 后，處理結果就會發(fā)揮作用，導致火力發(fā)電的各種指令輸出突變，給安全運行造成很大的影響。在具體優(yōu)化中可以這樣進行：將之前的最高/最低邏輯需要在CRT 畫面上進行修改的數(shù)值改為用算法模塊AOTU輸出，并對其中的參數(shù)重新設置，優(yōu)化為以下功能：當CCS 模式被解除時，最高負荷變?yōu)榱巳笔≡O置35MW，最低負荷缺省設置為0，之前的CRT 界面上不再允許進行參數(shù)調(diào)整，當對CCS 模式進行投入時，最高負荷的初始值可以設置為336MW，最低負荷設置為0，內(nèi)操人員可以在CRT 畫面上進行調(diào)整。

2.2.2 最高/最低壓力邏輯

該種邏輯也是影響火力發(fā)電系統(tǒng)運行的常見邏輯類型，常見問題為機、爐主控器在進行自動化控制以前，如果出現(xiàn)最高壓力/最低壓力設置不準確，同樣會出現(xiàn)系統(tǒng)壓力按照設定的壓力值對目標壓力進行預處理，在主控器運行之后，處理結果直接生效導致鍋爐的壓力出現(xiàn)變化，影響DCS 操作和鍋爐的安全。該種邏輯的處理原理與最高/最低負荷邏輯大致相同，將控制器投入運行之前的壓力調(diào)整修改為算法模塊AOTU的輸出，并對其參數(shù)進入如下的設置：在鍋爐主控器不采用自動模式時，分別對最高和最低壓力缺省設置為17.23MPa 和0，當鍋爐主控器投入運行后，根據(jù)要求設定初始值，內(nèi)操人員同樣可以在CRT 畫面上進行調(diào)整。

2.2.3 機前壓力設定值邏輯

機前壓力設定值邏輯關系到鍋爐自動化模式的回路，如果鍋爐主控器在進行自動化運行之前的壓力變化率手動設定值變?yōu)榱?，那么鍋爐主控自動化回路將不能正常的對變化率進行追蹤，會造成機前壓力值出現(xiàn)突變。在優(yōu)化機前壓力設計值邏輯時，邏輯控制變量可以設置為手動模式下以恒定的小值速率跟蹤機前壓力實際值，這樣就會實現(xiàn)鍋爐主控器手動模式向自動模式的無憂切換[2]。

2.3 互鎖和閉鎖模式的應用

為了降低發(fā)電系統(tǒng)的安全隱患，熱控保護系統(tǒng)中的互鎖和閉鎖功能是應用極為廣泛的，可以減少各種控制邏輯出現(xiàn)混亂。發(fā)電廠中的很多汽輪機的主汽門活動設計的互鎖功能是通過兩個主汽門的活動的指令來實現(xiàn)的，比如一個活動汽門按鈕啟動時另外一個汽門自動實現(xiàn)鎖住，該種情況雖然能夠避免兩個汽門同時全開，但是如果活動汽門沒有全開或者接點不理想，在進行另外一個汽門的試驗中就會造成兩個汽門都無法開啟，導致汽輪機出現(xiàn)保護動作。該種高加邏輯在判斷高加已經(jīng)投入時，只采用入口門全開的條件，這就導致高加投運中可能會出現(xiàn)斷水，導致汽門無法全開。為了解決該種情況可以將邏輯修改為當高加進出口門全開以及大旁路全關時，才能被定義為高加投入，使得投入邏輯和解列邏輯完全分開，避免兩種邏輯出現(xiàn)混亂，造成斷水情況的出現(xiàn)。

3 結語

熱控自動化保護裝置是火電廠電能生產(chǎn)的重要設備，只有做好熱控裝置的維護工作，才能保證火電廠其他設備的安全運行。對于裝置運行中存在的問題必須高度重視，從不同層面加強裝置的維護水平。通過不同的維護策略使熱控裝置處于穩(wěn)定、高效的運行狀態(tài)，防范安全隱患問題發(fā)生，降低運行中的風險，從而延長熱控裝置的使用壽命，確保其他設備可以長期、穩(wěn)定、安全的運行，實現(xiàn)火電的廠高效生產(chǎn)和長遠發(fā)展。