火力发电厂的常见热控保护技术探究

火力发电厂的常见热控保护技术探究

种昱

陕西能源电力运营有限公司 陕西西安710086

摘要：在火力发电厂的运行中，保持设备的正常工作状态、防止意外事故、提高设备的寿命和降低维护成本一直是关键问题。为解决这些问题，火力发电厂广泛应用热控保护技术。该技术通过实时监测设备的温度、压力、电流等参数，采用自动控制和报警系统，以保障火力发电厂的安全运行，最大程度地提高经济效益，降低停机时间和损失。本文结合实际，在分析热控保护技术作用基础上，对常见的热控保护技术进行探讨，希望论述后，可以给相关人员参考。

关键词：火力发电厂；热控保护；技术分析

引言

火力发电厂作为重要的电力供应设施，其正常运行与电网的稳定性和可靠性密切相关。为确保火力发电厂设备的安全运行，维护设备的寿命，降低事故风险，热控保护技术被广泛应用于火力发电厂的运行和维护中。这些技术包括过热保护、过载保护、过压保护、低水位保护以及火焰监测等多个方面，它们共同构成火力发电厂电气系统的关键组成部分。通过实时监测和控制设备的工作状态，热控保护技术可以及时发现并应对潜在的故障和异常情况，确保火力发电厂的运行处于安全、高效、稳定的状态。

1热控保护技术作用

热控保护技术主要作用在于确保发电设备的安全运行、延长设备的寿命、提高电站的效益，并减少环境污染。首先，热控保护技术能够实时监测和控制发电设备的温度、压力、流量等关键参数，以确保设备在安全的工作范围内运行。如果设备出现异常情况，如过热或过载，系统将自动采取措施，如减小负荷、停机等，以防止设备损坏或事故发生。其次，热控保护技术还有助于延长设备的使用寿命。通过合理的温度和压力控制，可以减缓设备的热应力和磨损，降低设备的维护频率，从而减少维护成本和停机时间。此外，热控保护技术还能够提高电站的效益。通过优化设备的工作参数，如蒸汽温度和压力，可以提高发电效率，降低燃料消耗，减少能源浪费，从而增加电站的经济收益。最后，热控保护技术对环境保护也具有重要意义。通过有效地控制废气排放和废热利用，可以降低发电厂的环境污染，减少温室气体排放，符合环保法规要求，有助于可持续发展[1]。

2火力发电厂的常见热控保护技术

2.1过热保护技术

过热保护技术是一种在火力发电厂中广泛应用的关键技术，旨在防止和应对锅炉系统中的过热现象。过热是指锅炉中的蒸汽或热水温度超过了设计或运行参数，可能导致设备受损、安全事故和生产中断。因此，过热保护技术的主要目标是确保锅炉系统的安全、稳定和高效运行。过热保护技术的实施通常包括以下关键方面：首先，通过在关键部位安装温度和压力传感器，实时监测锅炉内部的工作参数。其次，建立一套先进的监测和控制系统，能够根据传感器数据进行实时分析和判断，一旦检测到过热的迹象，系统将立即采取措施来应对风险，如自动降低燃烧温度、增加水量供应或启动紧急停机程序。第三，过热保护技术还包括了对锅炉系统的结构和材料进行合理设计，以提高其抗高温的能力，减轻过热对设备的影响[2]。

2.2过载保护技术

过载保护技术在监测、预防和处理锅炉系统中的电气和热负荷过载问题。过载指的是电气设备或热负荷在运行中超过其设计容量，可能引发设备受损、能源浪费、生产中断以及安全隐患。因此，过载保护技术的关键目标是确保火力发电厂的设备和系统能够在各种工况下稳定运行，提高生产效率并减少潜在风险。该技术在电气设备和热负荷系统中安装传感器和监测设备，以实时监测关键参数如电流、电压和温度，以获得运行状态数据。同时建立智能监测和控制系统，通过分析传感器数据，一旦检测到过载情况，系统将采取措施应对，如自动降低电负荷、启动停机保护或发出警报通知等。最后，过载保护技术还包括对电气设备和热负荷系统的设计和优化，以确保其能够承受额定负荷以外的负荷冲击，提高设备的耐用性。

2.3过压保护技术

过压保护技术是在火力发电厂的热控保护系统中应用的关键技术之一，其原理是监测和控制锅炉系统中的压力，以确保系统在安全范围内运行。过压保护技术的核心原理：通过在锅炉系统中安装高精度的压力传感器，实时监测锅炉内的压力情况。这些传感器可以检测锅炉内部压力的变化，并将数据传输到监测和控制系统。系统将设定一个安全的压力上限值，超过这个值即视为过压情况。如果监测系统检测到锅炉内的压力超过了设定的安全上限，它将采取紧急措施来应对这一情况。紧急措施包括自动关闭或减小燃烧器的燃料供应，以降低燃烧效率，从而减少锅炉内部的热能产生。此外，系统还可以通过启动紧急排放阀来释放多余的压力，将过多的蒸汽或热水排出系统，以确保锅炉内部的压力在可控范围内。过压情况得到控制，监测和控制系统将恢复正常运行状态，确保锅炉系统继续高效、安全地运行[3]。

2.4低水位保护技术

过低水位保护技术是火力发电厂热控保护系统中的一项重要技术，其原理是监测和维护锅炉内的水位在安全范围内，以确保锅炉系统的安全和稳定运行。通过在锅炉内安装水位传感器，实时监测锅炉内部的水位情况。这些传感器可以检测水位的变化，将数据传输到监测和控制系统。监测和控制系统会对传感器提供的水位数据进行实时分析和比较，系统会设定一个安全的水位下限值，低于这个值即被视为过低水位情况。如果监测系统检测到锅炉内的水位低于设定的安全下限，它将采取紧急措施来应对这一情况。紧急措施包括停止或减小燃烧器的燃料供应，以降低燃烧效率，减少对锅炉内水位的进一步蒸发。此外，系统还可以启动给水泵来迅速将额外的水注入锅炉，以提高水位至安全范围内

[4-5]。水位恢复到安全范围内，监测和控制系统将恢复正常运行状态，确保锅炉系统继续高效、安全地运行。

2.5火焰监测技术

火焰监测技术是火力发电厂热控保护系统中的关键组成部分，其原理是通过监测和分析锅炉内燃烧过程中的火焰状态，以确保燃烧过程的稳定性和安全性。通过在锅炉燃烧区域安装火焰传感器，这些传感器通常使用红外线、紫外线或可见光等不同波长的光谱来检测火焰的辐射特性。火焰传感器能够实时监测火焰的亮度、温度、颜色等参数。监测和控制系统会接收来自火焰传感器的数据，并进行实时分析。系统会识别火焰的存在与否、火焰的位置、大小和形状等关键信息。如果系统检测到火焰状态异常，如火焰中断、火焰不稳定或异常闪烁，就会判定为火焰监测异常情况。系统会采取紧急措施，例如立即停止或降低燃料供应，以避免火焰失控或燃烧不完全，从而减少火灾和爆炸的风险[6]。火焰监测恢复正常，系统将重新调整燃料供应，确保锅炉内的燃烧过程重新达到稳定和高效的状态。

3结语

总之，热控保护技术的应用使得火力发电厂能够更好地适应电力市场的需求，实现柔性运行和高效发电。这些技术不仅保障了设备和人员的安全，也提高了火力发电厂的经济性和环保性。在未来，随着电力系统的不断发展和升级，热控保护技术将继续发挥重要作用，为火力发电厂的可持续发展和电力供应的稳定性做出贡献。同时，研究和创新热控保护技术也将成为电力工业领域的一个重要研究方向，以应对日益复杂和多样化的电力市场和运行需求。

参考文献：
[1]胡立东,郝长军.火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(07):94-95.

[2]孙国文.试论火力发电厂的热控保护技术[J].山东工业技术,2016(16):169.

[3]赵日臻.火力发电厂PLC热控系统的干扰问题分析[J].山东工业技术,2018(13):163.

[4]侯保成,何娅妮.火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析[J].通信电源技术,2019,36(12):289-290.DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2019.12.144.

[5]吕茁.探讨电厂热控保护误动及拒动原因[J].城市建设理论研究(电子版),2017(35):4-5.

[6]梁秀壮.火力发电厂热控保护系统的改善[J].机械管理开发,2020,35(07):173-174.D