火力发电厂的热控保护技术及实施要点研究

火力发电厂的热控保护技术及实施要点研究

杜军 

陕煤电力运城有限公司  山西 运城044602

摘要：改革后，我国的电力行业随着社会发展不断进步，目前，在我国电力系统正处于不断升级改革中，热控系统对于发电厂安全生产而言起到重要作用，需重视热控保护技术的调控，提高发电生产的安全性。基于此，本文先对热控保护技术展开分析，提出了热控保护技术主要问题，并提出了热控保护技术的实施要点。以期能够充分发挥出热控保护技术的优势和功能，保证发电厂稳定安全生产。

关键词：火力发电厂;热控保护技术;实施要点

引言

电厂分布式控制系统（DistributedControlSystem，DCS）的成熟发展，有效提高电厂发电机组运行的经济性，现已成为电厂机组尤为重要的组成。对于电厂热控保护系统运行的具体情况而言，元器件质量和系统设计及安装等各个方面因素的影响，导致电厂热控保护的误动和拒动问题频发，严重影响电厂机组的安全运行。需对热控保护系统在电厂机组安全运行重要作用的发挥、热控保护系统发生的误动与拒动问题进行充分考虑，避免电厂热控保护系统发生失灵，将确保机组的安全运行作为目标，深入探索热控保护误动与拒动情况的形成原因，推动热控保护系统优越性的充分发挥，有效处理电厂热控保护误动与拒动问题，充分保障电厂生产的顺利性和安全性。

1火电厂热控系统的构成

火电厂的热控系统主要是指DCS系统控制下的各类自动化仪表、以及调节控制的阀门装置。其中DCS系统可以看作是由多个微处理机以控制功能分散、管理集中统一的控制逻辑，对整个火电厂设备系统进行自动化参数控制的微机保护系统。

2火力发电厂热控保护技术的实施要点

2.1无忧切换逻辑

可以分为以下三种类型进行优化:第一，最高/最低负荷逻辑。在火力发电机运行前，负荷模块参数的最低值/最高值未能得到控制，易出现超过预设值的问题，但内部逻辑按照原本设定的参数处理，这时投入CCS会按照处理结果运行，影响发电指令改变，对于系统整体运行安全产生威胁。对于这一逻辑而言，使用CRT画面修改原本的最低逻辑以及最高逻辑，数值通过算法模块输出。切除CCS模式后负荷值最低值为0，最高值为35MW，无法通过原本的CRT修改。一旦和CCS连接，负荷最高初始值变为336MW，最低值变为0，可以通过CRE进行调试。第二，最高/最低压力逻辑。在发电系统中该逻辑得到频繁应用，主要问题在于主控制器在实际压力数据不准确时，只能按照标准压力值进行处理。当主控器运行时，造成锅炉压力发生改变，对DCS系统以及锅炉设备的运行安全产生一定威胁。因此在控制器运行前，使用算法模块AO-TU设计压力值。如果主控器未处于自动化模式，压力最大值为17．23MPa，最小值为0。在主控器开始运行时，按照设计标准调整初始值，操作人员可以通过CRT画面实现调试。第三，压力设定值逻辑。在锅炉自动化系统中主要受到机前压力设定值逻辑的影响，若主控器开始自动化运行前，压力手动设定为0，机前压力值也会出现明显变化，因此难以实现自动化控制。因此需要对逻辑控制变量进行修改，在手动模式下保持最低速率增加压力值，实现主控器向自动化模式的切换，保证锅炉系统的自动化水平。

2.2进行热控系统运行环境的优化

为了更好地解决热控系统运行过程中可能出现的不同类型的问题，开始系统调试工作之前，必须进行系统运行环境的优化处理。对调试现场的环境进行定期的杂物清扫处理，并对设备装置所处的温度和湿度进行适当调节，确保设备所处环境的现场条件优化；同时对机械设备的操作人员做好技术培训工作，保障调试辅助工作人员全面掌握设备的操作技巧，对作业技术较差的人员要做好操作技术强化训练，保障整体操作能遵照操作规范有序开展；对各种有效的系统调控措施实现真正落实，在保护热控装置环境的同时，保障装置错误信息发出概率得到有效降低，实现热控设备的使用寿命得到实际性延长，从而使热控系统发挥出更好的作用和价值。

2.3、DCS热控系统的控制逻辑优化

首先是热控系统控制逻辑上的全面优化，在DCS热控系统的运行监测控制下，电厂多数的生产设备都是依靠系统的逻辑算法生成的指令，来驱动对应控制单元的机构进行动作的，因此在电厂DCS热控系统的运算逻辑上进行优化是非常有必要的。例如某电厂的送风机运行中出现多次突然跳闸故障，通过对风机轴承温度仪表监控记录进行检查发现，风机轴承的温度存在大幅度的跳变现象，且跳闸动作均在温度跳变至90°时发生，这说明风机跳闸是在DCS热控系统的保护指令下完成跳闸动作的，通过进一步排查后发现，导致送风机控制单元频繁生产跳闸的原因是送风机组的接线线缆盒存在凸起加工瑕疵，导致送风机的动力线缆金属绞线两点接地，而该电厂应用的DCS系统的单点测量保护动作逻辑为:低压旁路反馈信号不小于50%开度时跳闸线圈动作。因此造成送风机在温度正常时触发保护动作，而该单位除了修复了风机线缆盒的接地破损问题以外，还优化了送风机低压路的控制逻辑，将跳闸线圈的行程开关控制信号的逻辑取“非”后，与原控制信号的逻辑相“与”，这样就避免了送风机组日后出现类似问题时再次跳闸故障。

2.4增强热控保护电源切换问题的优化

在进行电厂基建设计和安装中，对于电厂热控保护系统的设计，需要对热控保护电源的切换问题进行充分考虑，充分结合电厂机组和相关设备的全面布局，采取独立的2路冗余电源，充分满足电厂机组主、辅设备运行对电源的基本要求，有效处理电厂热控保护误动和拒动问题。在进行电厂热控保护系统的建设中，导致设备电源发生故障的原因不仅包含电源有关元件自身的质量缺陷，而且还会因为2条冗余电路的电源切换模式而引发带电源故障，因此电厂热控人员进行热控保护误动与误动问题的处理时，要对其引发因素进行充分考虑，这是电厂热控保护系统设计及安装中的重要问题。为了处理热控保护电源的切换问题，相关工作人员在电厂热控保护系统设计和安装过程中精准掌控DCS电源供电切换的基本原理，将热控保护误动与拒动问题当作切入点，以DCS系统的电源切换方式作为基础，确定重要的负载电源和辅助性供电电源，充分结合DCS系统的2条独立冗余电源供电设计，将第一路电源当作重要的负载电源，每一个继电器都要承担一半的负荷，辅助供电电源以第二路电源为主，通过UPS为2路带能源供电，有效降低供电波动的发生，避免出现电源环流问题，防止设备电源出现故障，为电源供电和整体电压的稳定性提供保障，规避因为电源切换问题而造成热控保护误动和拒动，有助于提高电厂机组主、辅设备的安全运行。

结语

综上所述，根据对火力发电厂的研究，现有热控保护技术主要问题体现在技术性、可靠性、经济性上。针对技术问题，热控保护技术需要在无忧切换逻辑、互锁/闭锁模式、主辅机保护三取二逻辑上进行优化，充分适应火力发电厂的生产特点，同时注意优化接地系统，保证热控系统能够稳定发挥作用，支持发电生产。

参考文献

［1］张亚杰．火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析［J］．中国高新科技，2021(14):25－26．

［2］赵平珠．火力发电厂热工保护误动拒动原因分析及处理措施［J］．当代化工研究，2021(5):169－170．

［3］张文博．电厂热控系统可靠性技术［J］．电子技术与软件工程，2019(15):221－222．

［4］朱殷卉．提高电厂热控系统可靠性技术研究［J］．科技创新导报，2019，16(11):67，69．