热电厂热工控制系统在线安全评价指标体系的确定

热电厂热工控制系统在线安全评价指标体系的确定

樊 非

华能长春热电厂，吉林 长春 130000

摘 要：热电厂热工控制系统是热电厂实现良好的生产运营能力的重要基础性系统，将直接关系到整个热电厂各个单元组之间的安全运行状况。随着社会经济的发展，对于电能资源的需求逐渐增加，也促进了我国热电厂的机组向参数高流量大的方向发展进步。热工控制安全稳定性也随着系统复杂化和庞大化的影响，越发困难起来，尤其是热电厂内的执行器或传感器相关设备在较为恶劣的气候环境下极易出现故障，故障一旦发生就可能直接引起热电厂的安全事故，导致整个热电厂的基础计划性运行受到阻碍，进而造成巨大的经济损失。所以必须对热电厂热工控制系统在线安全评价指标体系进行明确的分析，才能够有针对性的提高我国热电厂运行的稳定性和可靠性。

关键词：热电厂热工控制系统；在线安全评价指标；体系确定

在现代科学技术的支持下，热电厂运行的安全和稳定性可以得到显著的提高。各类生产事故虽然存在着一定的发生风险，但是却可以通过良好的运营管理措施和先进的科学技术手段的应用，进而对各类安全隐患实现了全方位的预防控制。所以，进行热电厂热工控制系统在线安全评价指标体系的确定工作是有着极其重要的作用的，能够以更为主动的全方位的预测手段对系统内容易出现的事故进行有效的预防和控制，及时发现热电系统的运行缺陷，并给予针对性的防范措施，进而提高了热电厂机组热工控制系统的整体运行效率。

1. 数据采集系统

数据采集系统主要是以传感器来进行功能的实现，所以为了有效的提高数据采集系统所获得的数据质量，必须要在允许的条件下尽可能选择性能好、质量优、安全可靠的传感器设备。但是即便如此传感器内的一些零部件往往也会受到周边的恶劣因素的干扰，比如在具有较强的腐蚀环境下，数据采集系统类的热电阻就极易受到损害，进而造成设备出现故障，针对这一问题我们可以采取更为有效的手段进行维修处理。传感器常见的故障可以表现为以下几个方面：传感器容易断线；输出信号和实测信号可能出现误差；输出的增益衰减可能发生巨大变化；或者是传感器容易出现卡死的状态，影响了数据的准确性。

2. 机网协调

热电厂的电网运行以及与热电厂相关的涉网设备，必须要具备良好的接网协调能力才能够促进整个热电厂的系统保持良好的运行状态。机网的协调主要包括一次调频和AGG，一次调频可以快速的对电网功率突变进行反应，进而保持电网的频率高值能够处于较为恒定的水平；而AGG是需要建立在单元机组协调控制系统之上来实现功能的体现。

3. FSSS

是一种大型热电机组内常用的监控系统，能够在保证锅炉正常工作和起停时对整个电力系统内的燃烧情况进行密切的监视，并按照特定的逻辑通过分析和计算对各类参数和状态进行准确的反应，并自动发出动作指令。FSSS系统可以通过各个装置之间的连锁效应使燃烧设备中的各个部件可以按照既定好的程序方案来完成准确的操作，并对突发性的事故采取有效的解决措施，从而进一步的提高了热电厂内燃烧锅炉系统的安全稳定性。FSSS系统主要有两个功能，分别是燃烧器控制功能和原料安全控制功能，燃烧器控制功能能够对锅炉燃烧的相关设备进行实时的监控，并通过顺序的调整的方法来确保燃烧器在起火、磨煤等过程中获得良好的启动、运行、闭火等功能控制。

4. 顺序控制系统

作为热电厂热工控制系统内的重要组成部分，顺序控制系统可以通过对锅炉、发电机、汽轮机以及其他辅助的机器的停止和启动操作，来实现良好的安全控制能力。

5. 数字电液控制与保护

数字电液控制与保护系统其有效的安可靠性能是确保热电厂机组安全运行的重要基石。数字电液控制与保护系统在运行的过程中，经常会遇到一些故障问题，继而成为阻碍热电厂各机械设备运行安全稳定的重要干扰因素之一。其中包括三个方面，分别是：数字电液控制与保护系统内组态的丢失，比如某个机组在准备冲转时，工作人员可能突然发现无法输入目标标值，可能是由于数字电业控制组态程序丢失，必须要经过重新组装后才能够将故障进行排除；调速器门重叠度一旦出现设置不合理、不符合运行要求时，就会出现热电厂机组的运行时间越长，调速器门重叠度的变化就会异常增大；系统内某个伺服阀也容易出现故障，情况较轻时，伺服阀对应的调门儿将无法响应数字电液控制指令，进而导致整个调速系统出现震动问题，严重的时候可能会导致伺服阀全开或者是全关的状态，使整个技术都无法正常的启动。导致这一问题的原因一般是由于所使用的燃油质量不合格，存在的残渣和沉淀物会造成伺服器的机械部分出现堵塞，引起卡滞。或者是由于热电厂所处的环境较为恶劣，伺服阀的工作环境超过了90摄氏度，长期高温状态下的运行，会导致伺服阀被磨损的程度加深，电机的工作运行造成了严重干扰。

6. 模拟量控制系统

热电厂热工控制系统在线安全评价指标体系内，模拟量控制系统主要包括燃烧控制功能、协调控制功能，磨煤机温度控制功能、炉膛压力控制功能、二次风流控制功能、给水控制功能、路控制功能等等，需要包含的系统内容也非常之多，因此能够出现的问题参数也较多。其中，机炉协调控制系统作为重要的模拟量控制系统内容，往往会对整个电力运行的系统造成极端的干扰，一旦出现故障，会导致机组自动退出运行状态，使整个系统的控制能力直接下降。所以对模拟量控制系统的整体研究，需要以机炉协调控制系统为重点，来进行深入的评价。

在模拟量库制系统内，控制执行器也有着十分重要的作用，能够直接实现控制系统的功能。但控制执行器也是整个控制系统内最为薄弱的安全控制环节，其所带来的故障往往是整个控制系统的最为常见的故障内容。具体而言，有以下几个方面的内容：指令与反馈之间的信息偏差过大；执行器输出时出现突发性的偏差；执行器的增益效果逐渐减弱；受负面因素干扰执行器出现来回震荡；有的时候也会出现执行器卡死的情况。

7. DCS

DCS灵活性极强，而且十分可靠已经获得了热电厂的广泛使用。但是，DCS也会存在不同程度的安全故障。简单而言表现在以下几个方面：主要控制器容易出现故障。由于一些系统的设计不合理出现冗余的问题，就会导致主控器经常会出现异常的跳闸情况；DCS内通信受到阻塞。由于系统内处理的信息过多，会导致中央的网络系统出现信息阻塞，经过在线处理能够达到一定的解决目的；电源系统容易发生故障。比如电源功能失效、模件受损、关键部件故障等。

结束语：综上所述，热电厂热工控制系统在线安全评价指标体系是一项十分复杂的工作体系，由于热电控制系统是热电厂运营、生产的重要核心内容，它的安全性将直接关系到热电厂的安全、稳定和经济效益，所以我们比需要加强对于安全评价能力，分析不同的指标体系所存在的故障隐患，进而才能获得有针对性的解决问题的能力。

参考文献：

1. 杨建明. 热电厂热工控制系统在线安全评价指标体系的确定[J]. 科技视界, 2012.

2. 苏苑园. 火电厂热工控制系统在线安全评价研究[D]. 华北电力大学（北京）.

3. 冯康. 基于数据挖掘的火电厂热工控制系统性能评价方法研究[D]. 华北电力大学（河北）, 2009.

4. 贾长武, 王增富, 张大风. 330MW机组重要热工控制信号,回路优化与改进[C].中国电机工程学会年会. 中国电机工程学会, 2008.

5. 翟金星, 葛丽清. 火电厂热工自动控制系统运行过程中存在的问题及优化策略[J]. 世界华商经济年鉴·科技财经, 2012.

6. 任伟. 火电厂热控专业安全性评价情况分析[J]. 中国电力, 2003.