火电热控系统可靠性及其优化研究

火电热控系统可靠性及其优化研究

陈琦

新疆华电喀什热电有限责任公司 844000

摘要：火电厂在推动国民经济发展中具有重要作用，随着热控自动化技术在火电厂的广泛应用，提高火电厂热控系统的可靠性势在必行。加强对热控设备的可靠性管理，建立完善的管理体系，通过科学化的管理来提高火电厂热控设备运行的可靠性与安全性就成了重中之重。文章对当前火电厂热控系统中存在的常见问题进行了分析，并提出具体解决对策，以优化火电厂热控系统，提高可靠性。

关键词 热控设备；可靠性管理；

热控设备的可靠性管理，指的是通过建立科学化、完善化的管理体系，来实现对热控设备的科学管理，对发现的设备问题进行及时排除，消除设备运行过程中存在的安全隐患，保障热控设备安全、稳定的运行。及时预防和控制相关风险因素是热控系统安全稳定运行的前提，因此，必须对火电厂热控系统中存在的问题进行分析。

一、热控系统故障及原因分析

      DCS故障主要包括操作站问题、主DPU死机、辅助DPU切换失败、网络交换机故障等四个因素，以上四个因素会影响系统的安全运行，严重时可造成机组停机、设备损坏的后果。而导致这四类故障的原因众多，如U盘管理不严格，随便插接U盘，导致系统中毒；机柜温度高导致DPU死机；主辅DPU版本不适配，导致DPU离线；网络交换机电源模块超出使用年限等等问题均会导致DCS系统故障。

        热控一次元件信号故障主要是指现场测点异常，测量数据错误，导致设备拒动或误动。热控测量元件发生故障，严重威胁电厂的财产安全与员工的人身安全。如果热控系统中发生故障的元件是ETS或FSSS等系统的相关重要设备，会直接引起跳闸，甚至损坏设备，造成巨大经济损失。导致测点故障的原因较多，如信号干扰、使用寿命超限、元件安装因素、元件自身质量等。控制这些因素是避免热控元件发生故障的主要方法，避免导致ETS或FSSS等系统发生故障。

         系统逻辑缺陷是导致机组非停，设备跳闸的最主要因素。一次元件的信号故障可通过逻辑的完善来避免造成机组非停。很多新机组试运行过程中，多次出现系统逻辑缺陷问题，导致发电机组非正常停机，延误正式投产时间，影响设备安全。因此在新机组投入运行前，应对热控系统设计的合理性进行重点探讨、审核，根据意见优化系统逻辑设计，修正其中存在的漏洞，尽量减小因系统逻辑缺陷引发非正常停机给火电厂造成的损失。

二、提升热控可靠性的具体对策

        DCS硬件系统目前已比较成熟，并且为全路冗余配置，造成机组非停的机率很小。但是在日常维护上还需要注意以下细节：一是日常巡检，每日巡检需对DCS系统的双路电源进行仔细检查，避免因一路电源跳闸未及时发现，另外一路电源此时发生异常导致机组跳机。巡检时还应着重检查DCS主辅DPU的运行状态，网络状态，各个模块的健康状态，以及DPU的温度，电子间的温度，这些都是会造成DCS系统故障的主要因素，必须要消灭在萌芽之时。DCS系统随着运行时间的增加，往往会在交换机的双路稳压电源模块上发生异常，此时会导致操作画面上信号消失，所以电源模块的定期更换也成为了提升热控可靠性的关键因素，当发现机组模块异常时，需开始警惕，往往模块会批量损坏，使用年限超限，此时应着手全部更换。

热控系统的一次元件较多，大规模使用的主要有以下：热电偶，热电阻，压力变送器，压力开关，液位计，液位开关，压力表。所有的模拟量信号在热控保护逻辑中出现时，往往是三取中的，从保护搭设的角度来说没有问题，但是我们要注意温度保护还应该有速率判断，即当温度跳变超过设定值是，判断其为坏点。这时候三取中模块应从三取中变为二选大，此保护才算完善，同时还要主要速率判断的温升限制，合适即可。压力开关是热控保护一次元件的核心，尤其需要注意的是压力开关的固定，必须牢固，否则会因震动导致设定值变化。在机组检修期间必须进行定值校验，对于炉膛负压等管路容易堵塞的压力开关必须进行管路反吹，管路必须完全疏通。压力开关的选型上还应注意，动作值应在控压范围的三分之二为宜，如果控压范围过大，往往会造成定值不准确的情况出现。

       热控保护的重中之重在于FSSS、ETS保护，这是机组运行前必须要进行的传动试验，保证了机组安全稳定运行。保护搭设主要有以下要点：一是同一保护的信号点，不应放在同一块卡件上，例如折焰角温度高的三个温度测点应在不同DPU控制站的不同卡件下布置，防止一块卡件或一块DPU故障造成机组停机。二是进主保护的信号点必须采用独立屏蔽电缆，例如油箱油位低保护，往往是开关量三取二，每一个油箱油位开关的信号电缆必需单独配置，不能共用，并且电缆可靠单端接地。三是主要保护的信号必须是多重配置，三取二或四取三为宜。避免发生单独测点损坏造成设备跳闸。四是设备跳闸信号的选择，往往此保护为单点保护，只取设备的跳闸状态，已不适用于高速发展的今天设备跳闸信号应为设备运行状态取反，电流小于XA,设备跳闸状态，三取二为最佳搭设方法。做到以上三点是热控保护的基础，能保证机组不发生误动或拒动。

       为了加强火电厂热控设备管理的可靠性，除了要对管理制度进行不断优化以外，还必须加强对火电厂热控设备的维护，从根本上提升火电厂热控设备运行的安全性与稳定性，进而推动管理可靠性的提升。如果热控设备本身存在着问题，即使有着完善的管理制度，依旧不能达到保障火电厂热控设备稳定运行的目的。因此，必须要通过设备维护工作来排除设备运行过程中潜在的安全隐患，并且设备维护的标准必须要以有关国家标准与行业标准为红线，在维护工作中严格遵循国家与行业的规定，全面排除安全隐患，保障设备稳定运行。避免由于形式化的维护工作导致设备性能下降，从而在高强度运行时出现故障，造成严重的安全事故，阻碍火电厂的顺利运营。总而言之，要提升火电厂热控设备管理的可靠性，必须要做到管理制度与设备维护相结合，在设备良好运行的基础上来完善管理体系的同时通过完善的管理体制来保障设备的顺利运行，最终达到提高火电厂热控设备可靠性管理的目的。