火电厂热工自动化与事故预防研究

火电厂热工自动化与事故预防研究

白剑利

天津陈塘热电有限公司 天津市 300385

摘要：近年来，电力行业规模日益扩大，电力能源容量增加，自动化程度日益增长，对于火电厂运行安全提出了更高的要求。与火电厂热工自动化安全性相关的要素主要包括设备、检查、人员素质和执行力等方面。伴随着DCS（分散控制系统）控制系统的日益发展成熟，火电厂热工自动化程度不断提升，这使得火电厂机组运行的稳定性、经济性与安全性获得显著提升。不过，由于在系统设计、调试安全、日常维护、技术管理中各种因素的影响，火电厂热工自动化系统在设备运行质量、逻辑控制、日常维护管理、人员技能等诸多方面仍存在很多不当之处，导致系统运行时经常出现各类故障，严重影响火电厂运行效率。

关键字：火电厂；热工自动化；事故预防

1、电厂热工自动化的概念内容

电厂热工自动化技术是采用并通过各种自动化仪器和设备，包括计算机系统对电厂的热力、生产过程，进行开环和闭环监测和控制，使其安全、经济和高效的技术。电厂热工包括温度、铂电阻、热电偶、液位、电极、差压式锅炉水位计。一般流量差压式多，有浮球式、涡街式、进气式有机翼型或棒式仪器。压力一般是现场指针和压力变送器。制水通常由plc控制，并且有许多启动和启动阀。此外，涡轮机还具有位移振动和其他仪器。电厂热工自动化的内容和广泛，包括有主机和辅助设备，公用系统的自动化可分为五个内容：自动检测与显示、自动调节和模拟量控制、顺序控制和开关量控制、自动保护系统、电厂热工自动化综合技术等。

2、火电厂热工自动化设备精细化管理的措施

精细化管理就要做到精准、细致和严谨，追求管理的优化、准确。精，就是追求管理的最佳效果，准就是保证管理的准确，细致就是将管理工作做细、将流程做细，严谨就是要求执行人员严格按照工作流程去做，让每一项工作都一丝不苟。

2.1完善电厂现行管理制度

为了推行精细化管理，需要火电厂从管理制度上着手，实行两级管理模式，也就是厂部管理和科室管理，分级对热工自动化管理进行监督。各个生产部门要在原定任务的基础上，重点针对本部门存在的问题进行整改，以实现工作流程的精细化控制。具体完善制度的做法，可以从这几个内容上入手：①首先制定安全管理制度，根据技术的发展情况，修订各项作业的指导说明书，并在三个月的时间内完成各项制度的汇编工作。②在现有工作的基础上，继续完善电厂内部的生产流程，使其达到标准化、模式化。③在工作流程得到规范化后，要开始进行岗位工作手册的编制，并在前面两项工作完成的两个月内建立初步的岗位指导手册。

2.2对设备的运行状况实时管控

对于热工自动化主要设备的实时管理，主要是从取样点的选择开始，再调查管路配置和线路问题，对变送器、阀门、电缆等注意进行调查，检查一系列设计安装是否符合热工测量的可靠性标准，而且还要做好相关流程的记录工作。

2.3自控系统跟踪管理

火电厂的“两个细则”考核，体现了企业管理的水平。具体做法是：实时观测控制曲线，一旦发现异常变化，就需要及时调整参数，做出修正；技术人员定期对热工自动化系统的平稳运行提出建设性意见，供大家参考，及时发现问题及时解决。

2.4全年缺陷分析

全年缺陷分析可以为下一年的工作安排提供资料依据，在整个企业的运营管理非常有必要。该项分析要将一个月一年的机组运行情况统计出来，对其异常情况进行分类解析，找到各种缺陷的诱因，并据此提出技术改进措施和管理方案。

2.5实现修改清单的电子化

以前的逻辑修改单都是纸质清单，在实际的修改审核中可能出现遗漏原状的现象，经过优化，纸质清单被用于审核，同时也有一份相同的电子清单储存在管理平台系统中，保证清单不再遗漏丢失，而且还能实现审批过程的完整性。

3、火电厂热工自动化设备故障类型及事故预防的建议

3.1热工自动化系统故障类型与原因分析

（2）测量模块故障

测量模块故障经常会导致机组发生跳闸故障，但故障原因的查找分析及处置难度相对较低。通常来说导致测量模块故障的原因可分为硬性故障与软性故障两类，其中硬性故障必须借由更换模块方能恢复，软性故障则可通过模块的初始化设置使得系统恢复工作。此类故障相对具有典型性的四种案例为：应分而未分模块的公用模件故障；未冗余配置信号模块故障；冗余输入信号共用模块故障；I/O（输入/输出）模块主模块故障。主控制器故障通过对重要控制装置进行冗余设置，能显著降低主控制器发生机组调整故障的几率，因此主控制故障多为软故障，借由初始化设置即可恢复正常。而偶尔发生的机组调整故障，通常多是由于机组双机切换不成功所致，譬如某机组出现给水操作DPU（处理器）死机，而备用DPU无法有效启动，则会引起汽包水位失去控制。

（2）DCS系统异常

DCS（直连式存储）系统是构成火电厂热工自动化保护系统的关键基础，但受自身接地系统稳定性、设备调试安装质量与磁场干扰的综合影响，DCS信号存在短时间强烈变化进而引起系统误动的可能，严重的甚至会引起机组的误判跳闸。较为常见的情况有：模拟信号漂移；DCS故障诊断功能设置错误；DCS故障诊断功能不完全等。

（3）DCS软件故障

由于软件运行导致的故障，多出现在刚刚投入使用的新DCS系统中，此类故障出现后期故障原因查找难度较大，必须对控制系统软件有极为全面的掌握和了解方可依据自身经验和专业知识加以判定。其中较为常见的故障原因有：软件设计不成熟导致系统故障；通信阻塞引起故障；软件安装不当引起故障；软件组态错误引起故障。

（4）电源系统故障

DCS系统电源多选用1∶1的冗余式供电方式（一路通过大UPS（不间断电源）进行供电；一路由保安电源供电），在运行时单一某路电源的故障会影响相应模块的正常工作，其较为常见的故障类型有：电源模块故障；后背UPS功能失灵故障；电源系统接触不良故障；电源开关质量不佳引发故障。

3.2火电厂热工自动化的事故防范

第一，应加强对热工自动化设备采购、验收等工作的把关。采购热工自动化设备时最好货比三家，选择成熟可靠的产品，采购的地点应是比较正规的企业或商店。对于没有经过实际运行考验的合格产品应谨慎使用，并且不能将其用在关键的自动保护系统里。

第二，要对热工自动化设备定期进行隐患分析及设备缺陷检查，以便能够及时整改和完善。一些影响火电厂发电机组经济、安全运行的隐患总是会存在于热工自动化系统当中，工作人员应对此进行及时地检查和完善，实现技术攻关。热工自动化设备的缺陷管理制度要落实好，实现责任到人，若消除缺陷只能停炉停机、解除系统，则要对这些隐患及缺陷做好记录工作，并抢用时间进行及时处理。对处理不好的隐患及缺陷也要进行记录，查找原因，积极联系设备的厂家或相关部门，做好安全防范工作。

第三，要不断加强每一项制度的执行能力。在火电厂的发展过程中，不仅应当逐渐对各项规章制度加以完善，还要落实好制度的执行。这要做好两方面的工作:首先，对设备定期校验检查制度、自动保护的试验制度进行完善，重视对于系统的维护与检修工作。其次，要落实好设备巡检制度，加强设备的日常维护及管理，在日常维护中发现问题时，要进行及时汇报和处理，确保设备的良好运行状态。对于灰尘较大和容易受潮的设备，要经常清扫，避免线路因受潮而短路。

第四，要做好环境监测工作。噪声、高温、振动都是有可能发生在生产过程中的有害因素。产生振动和噪声的部位主要有风机、空压机、机泵、发电机等，如果与之进行长时间接触，作业人员可能受到噪声的伤害，所以要对这些设备进行检测，并利用热控设备将比较容易发生事故的地点进行及时地数据反馈。

4、结束语

总而言之，要想保证电力生产可以进行现代化发展，我国就需要将火电厂的热工自动化水平进行有效的提高。然而因为热工自动化设备技术及管理较为复杂，在日常应用的过程中难免会出现各种事故问题，而这对火电厂安全、稳定的运行也是极为不利的。所以针对热工自动化存在的故障，火电厂的管理人员必须进行高度重视，同时也要将事故的防范工作做好，只有这样，火电厂自身的经济效益才能得到有效的保证。

参考文献：

[1]尹小峰.火电厂热工自动化与事故预防研究[J].商品与质量,2019,(35):259.

[2]饶文勇.探讨火电厂热工自动化及事故防范[J].中国机械,2019,(5):91,93.