浅谈电厂的热控系统优化方案马浩

浅谈电厂的热控系统优化方案马浩

马浩

国源设计院有限公司山东济南250100

摘要：热控系统是电厂安全、稳定及高效运行的重要保障，其能对热力系统和热力设备进行全方面监控。随着我国电力企业的发展，热控系统的作用越来越明显。为确保热控系统运转有效性，需要加强热控系统的调试管理。

关键词：热控系统；调试问题；解决措施

引言

热控装置的广泛使用为电厂实现安全生产、提高生产效率创造了有利条件。特别是在我国电力需求越来越大的情况下，热控装置的作用将在电厂系统中得到更大发挥。但由于热控装置本身结构较为复杂，其使用起来也有着较高的技术性要求，因此其也容易在使用的过程中出现故障，需要及时寻找应对措施加以预防，从而为其实现稳定运行提供保障。

1热控自动化技术

电力资源与社会发展息息相关，也是人们日常生活中所不可缺少的，热控自动化技术应用在电厂控制系统中，针对传统控制模式进行全面改革，可以通过远程自动监控来对电厂设备使用状况实时监测，了解电厂设备使用中所存在的不同问题。自动化技术不仅应用在电力设备运行使用中，更为所开展的各项动态监管维护任务提供了参照数据。电厂热控功能实现，需要远程监控来实施维护，并实时更新设备运行中的各项参数，实现这一功能对电厂热控自动化要求十分高，也是传统技术方法中所不能实现的。自动化技术应用在电厂热控层面，整合了远程监控与动态调节技术，能够根据用电需求来控制电厂发电环节，从而避免设备运行使用中产生影响安全性的问题，也能提升电力资源使用效率减少浪费。

2设备可靠性优化

2.1功率信号故障及应对

今年来发生多起由于功率信号故障引起的事故，大致分为两类：一类是功率变送器虽然独立，但其变送器电源不独立。当电源故障或误断电时，造成两个以上功率信号故障，导致机组异常或跳机；另一类是功率信号电缆或卡件不独立，当出现电缆信号干扰或卡件故障时，容易造成功率信号失真引发机组异常或跳机。因此，热控专业需要和继保专业合作，对DCS系统功率信号进行彻底排查，做到全程独立，以消除隐患。另外，不管是送协调侧还是DEH侧，当DCS系统功率信号任一点触发坏质量时均应引入光字报警，给运行人员以明显提示，便于及时处理。

2.2热控电源系统的优化

一些重要控制系统机柜的风扇、电磁阀等设备的电源在设计时直接从本机柜的总电源中取电，虽然有的设计了独立的空开，但在风扇故障、电磁阀线圈短路或接地情况下，电流瞬间增大，仍有可能引发越级跳闸导致整个机柜失电。例如，火检机柜、TSI机柜、DCS主控制器机柜的风扇电源，小机控制柜中的速关电磁阀、挂闸电磁阀等电源。按照DL/T261-2012《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》中的规定，“所有热控电源应专用，不得用于其他用途。严禁非控制系统用电设备与控制系统的电源相连接”。因此，应将风扇、电磁阀的电源从机柜电源中独立出来，可以考虑从热控电源柜中取电，不建议从DCS电源柜中取电。

3热控逻辑的优化

3.1自动解除条件的逻辑优化

有些单回路小自动的切除条件和报警设置容易被忽略，若运行人员发现不及时，容易引发事故。例如，发电机氢冷却器进水调节阀、发电机定子水冷却器进水调节阀、汽机润滑油冷却器进水调节阀、小汽机A/B冷油器进水调节阀等。当调门故障或卡涩情况下，调门指令与反馈长时间偏差大，若不能及时发出报警并切除自动，且运行人员未及时发现，就可能发生积分饱和、被冷却对象严重超温等情况。另外，除氧器上水调门、高低加水位调节阀等出现故障情况时，若发现不及时，均可能造成水位超限引发辅机退备或跳机。因此，建议重要执行机构应设计指令与反馈偏差大报警或解除相关自动的逻辑。

3.2炉水循环泵联锁逻辑优化

炉水循环泵是超临界直流炉干湿态转换的关键辅机，一旦发生故障会直接影响机组启动和滑停。由于其为内置式电机，在干态情况下启动极易导致电机损坏。炉水循环泵联锁启动条件一般设为机组实际出力小于某功率值触发联启指令。某厂曾因功率信号故障导致炉水循环泵干态情况下异常启动，造成炉水循环泵损坏。因维修时间长，延误了机组启动时间。为避免此类情况发生，通过增加辅助条件增加功率信号的表征可靠性。以超临界600MW直流炉为例，可将炉水循环泵联锁启动条件修改为“机组实际出力小于240MW，同时汽轮机调节级压力小于8MPa（延时10s）”。

4防误碰、误操作措施的优化

4.1DCS操作面板输入限值优化

在DCS系统画面组态设计中，为防止运行人员误操作，操作面板一般均设置为两级操作，但自动画面操作面板的输入限值一般默认为最大量程值。正常情况下，运行人员通过键盘输入数值，经确认无误后点击确认键，将指令发出。但是在紧急情况下或运行人员习惯性点击确认，极容易发生输入错误值后直接确认发出指令。某厂在机组启动初期，引风机并列操作过程中，运行人员在输入炉膛负压自动目标值时，将-100Pa错误地输入为-1000Pa，未经核对直接确认发出指令，炉膛负压发生剧烈扰动，后续处理不当导致锅炉MFT。建议在重要自动的操作面板的输入逻辑中，增加一定的限制值。当面板输入框中输入超限值时，自动闭锁指令确认键，防止因误操作导致指令输出超限。例如，将炉膛负压设定值限制在-300Pa～300Pa之间。

4.2交、直流电源标识的完善

热控系统控制柜中一般都布置有交、直流电源，直流电源通过交直流电源模块进行转换。部分控制柜中的交流系统端子排与直流系统端子排分解并不清晰，在对机柜进行测量、接线等维护工作时，容易发生交流电源串入直流电源的情况，导致元件损坏，甚至引发非停。建议采用直流接线挂牌的方式对控制柜内的交直流电进行区分标识，防止人员误碰、误操作。

4.3就地表计及仪表阀标识的完善

就地带保护及重要联锁信号的表计标识牌均应有明显标识。例如，保护表计用红色标识、联锁表计用绿色标识、自动表计用黄色标识。就地仪表阀的标识同样重要，许多并列布置的压力取样测点管路被包裹在同一保温内。若仪表阀标记不清楚，在机组运行期间进行隔绝会面临较大风险，尤其是高温高压取样管路的一次阀。建议利用机组检修机会，认真排查梳理仪表阀标识牌的准确性。

结束语

随着科学技术和社会经济不断发展，电厂也逐渐提高设备运行参数和机组装机容量，越来越凸显热控自动化系统重要性，能够在一定程度上保证系统运行稳定性和安全性，因此，利用合理措施来提高系统运行安全性和稳定性，增加系统线路抗干扰能力，优化设计系统接口，全面体改设计系统智能化程度，为电厂安全稳定运行奠定基础。

参考文献

[1]张宝权.电厂热控保护装置的常见故障及对策[J].科技创新与应用，2014（36）：79.

[2]王洁.电厂热控保护装置的故障原因及对策分析[J].山东工业技术，2014（23）：88.

[3]任建春.提高电厂热控系统可靠性探究[J].中国高新技术企业，2014（32）：29-30.

[4]李云龙.电厂热控调试中常见问题及对策分析[J].山东工业技术，2014（19）：199.