淺析電廠熱控系統(tǒng)可靠性提升的方法

胡利鋒 孟建剛

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，在社會(huì)發(fā)展過程中對能源的需求量不斷增加，電能作為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中需求量較大的能源，為了確保電能的穩(wěn)定供應(yīng)，對電廠的安全運(yùn)行提出了更高的要求。熱控系統(tǒng)作為電廠機(jī)組的重要組成部分，是電廠安全運(yùn)行的重要保障，一旦熱控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則會(huì)對電廠機(jī)組正常的運(yùn)行帶來較大的危害，甚至導(dǎo)致安全事故發(fā)生。所以需要提高熱控系統(tǒng)的可靠性，通過控制好設(shè)備，做好檢修和維護(hù)工作，從而為電廠熱控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供有效的保障。

關(guān)鍵詞：電廠；熱控系統(tǒng)；可靠性；故障；方法

電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮著非常重要的作用。隨著近年來對電力應(yīng)用的增強(qiáng)，對電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)也提出更高的要求。為了能夠更好地滿足社會(huì)發(fā)展過程中對電能的需求，則需要努力提高熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性。通過定期對電廠設(shè)備進(jìn)行檢查，強(qiáng)化管理人員的培訓(xùn)工作，確保更好的將自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用充分發(fā)揮出來。電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有復(fù)雜性，主要由分散控制系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等共同組成，而且每個(gè)系統(tǒng)都發(fā)揮著非常重要的作用，對熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性都是會(huì)帶來不同程度的影響。所以需要在實(shí)際運(yùn)行過程中針對熱控系統(tǒng)中存在的危害進(jìn)行分析，從而采取切實(shí)有效的措施來提高熱控系統(tǒng)的可靠性，確保電廠機(jī)組能夠安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

1 熱控系統(tǒng)常見故障分析

熱控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，故障是客觀存在的，具有不可避免性，在電廠運(yùn)營過程中，一些較為常見的故障如元件故障、系統(tǒng)故障、電纜接線故障、設(shè)計(jì)安裝故障及人為因素導(dǎo)致的故障等都是會(huì)對熱控系統(tǒng)的可靠性帶來不同程度的影響，所以針對這些常見故障進(jìn)行深入分析，以便于找到針對性的方法來提高熱控系統(tǒng)的可靠性。

1.1 DCS系統(tǒng)故障

在熱控系統(tǒng)中，DCS系統(tǒng)作為非常重要的組成部分，主要由相關(guān)的通信、控制和I/O等模件組成，在DOS系統(tǒng)運(yùn)行過程中，控制器及網(wǎng)絡(luò)通信等負(fù)荷率高是導(dǎo)致其故障發(fā)生的主要原因，另外DOS系統(tǒng)也可能由電子元件、繼電器及保險(xiǎn)管等損壞從而發(fā)生故障。一旦故障發(fā)生，可能會(huì)導(dǎo)致無法正常顯示出測點(diǎn)，不能正常進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，部分模塊的功能無法正常發(fā)揮出來，監(jiān)視畫面無法正常顯示等。而且會(huì)出現(xiàn)信號失靈，設(shè)備無法正常操作及網(wǎng)絡(luò)通信異常等情況發(fā)生，導(dǎo)致機(jī)組無法正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生停機(jī)事故。

1.2 熱控元件故障

熱控元件自身質(zhì)量不合格、安裝牢固性差、使用時(shí)間長及所處位置環(huán)境溫度較為惡劣等情況下都會(huì)導(dǎo)致故障發(fā)生，從而使其出現(xiàn)拒動(dòng)或是誤動(dòng)情況發(fā)生，對設(shè)備和機(jī)組運(yùn)行的安全性帶來較大的影響。當(dāng)熱控系統(tǒng)電源接觸不良、電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏合理性及存在負(fù)荷超載現(xiàn)象時(shí)都是會(huì)導(dǎo)致電源故障發(fā)生，從而使其無法對重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，而且在電力無法供應(yīng)的情況下執(zhí)行機(jī)構(gòu)也會(huì)被迫關(guān)閉。在斷電情況下，ETST MFT也會(huì)動(dòng)作，從而對熱控系統(tǒng)用電的安全性和可靠性帶來較大的影響，部分元件會(huì)出現(xiàn)損害，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。所以對于熱控設(shè)備需要做好兩路供電，從而有效的對電源故障進(jìn)行防范。

1.3 邏輯設(shè)計(jì)、測量元件安裝缺陷

熱控系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)和測量元件在安裝過程中存在缺陷時(shí)，機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性也會(huì)受到較大的影響。部分電廠在取樣管安裝時(shí)由于沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，導(dǎo)致取樣管產(chǎn)生堵塞，使其無法進(jìn)行測量，不能對爐膛負(fù)壓進(jìn)行有效地保護(hù)。邏輯設(shè)計(jì)時(shí)，單純采用單點(diǎn)來對壓力測點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，設(shè)備很容易發(fā)生誤動(dòng)作，從而導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行的可靠性得不到保障，嚴(yán)重時(shí)機(jī)組還會(huì)發(fā)生跳閘事故。

2 提高熱控系統(tǒng)可靠性的方法

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電廠熱技術(shù)在應(yīng)用過程中不斷改進(jìn)，而且在熱力系統(tǒng)及設(shè)備上的應(yīng)用也具有普遍性。熱控技術(shù)在熱力系統(tǒng)及熱力設(shè)備上進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，由于設(shè)備和系統(tǒng)之間存在必然的聯(lián)系性，一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障，則會(huì)對整體機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性帶來了較大的影響，所以需要采取切實(shí)可行的方法來努力提高熱控系統(tǒng)的可靠性，確保機(jī)組能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

2.1 硬件方面

當(dāng)前電廠熱控自動(dòng)化程序快速提高，這對熱控元件的可靠性提出了更高的要求。在選擇熱控元件時(shí)，需要確保其技術(shù)上要達(dá)到一定的成熟度和可靠性，確保熱控元件具有較好的質(zhì)量，這樣其運(yùn)行過程中發(fā)生故障的機(jī)率則會(huì)降低，有利于機(jī)組設(shè)備安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。而且對于設(shè)備的選擇也需要確保其具有較高的品質(zhì)，同時(shí)，還需要對一些容易損耗的備件進(jìn)行配備，以便于及時(shí)對其進(jìn)行更換，提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性。

2.2 軟件方面

設(shè)計(jì)具有一定自診能力的軟件，比如當(dāng)控制柜發(fā)生故障的時(shí)候，系統(tǒng)就能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)并進(jìn)行自我故障修復(fù)，對于強(qiáng)制過的保護(hù)，通過系統(tǒng)可以診斷出來，防止因?yàn)檎J(rèn)為疏忽恢復(fù)保護(hù)項(xiàng)目而危及設(shè)備安全；采用冗余設(shè)計(jì)，對DCS系統(tǒng)CPU、控制柜內(nèi)的通信模件、電源采用冗余設(shè)計(jì)，并對控制柜內(nèi)的冗余電源假裝電源監(jiān)視系統(tǒng)，這樣可以在一套電源發(fā)生故障切換到另外一套電源的時(shí)候，可以被熱控人員所知，以便及時(shí)處理。另外，對一些重要的熱控信號也采用冗余設(shè)置，并監(jiān)測和判斷來自同一取樣測點(diǎn)的信號。為分散危險(xiǎn)點(diǎn)，對重要測點(diǎn)的測量通道和互為備用的設(shè)備信號應(yīng)分布在不同的卡件上，以此提高安全性和可靠性。另外，采用相互獨(dú)立和多點(diǎn)采用的方法進(jìn)行重要測點(diǎn)取樣，避免多點(diǎn)并列取樣的方法，以方便故障處理。總之，提高軟件自診能力和采用冗余設(shè)計(jì)方法可以大大降低事故發(fā)生率，并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障點(diǎn)。從而提高整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.3 邏輯優(yōu)化

在測試階段如發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定因素及暴露出來的問題，要及時(shí)對控制邏輯組態(tài)進(jìn)行優(yōu)化。對一些重要的設(shè)備保護(hù)測點(diǎn)，要盡可能做到三取二邏輯判斷，并判斷每一測點(diǎn)的質(zhì)量好與壞，一旦發(fā)現(xiàn)測點(diǎn)發(fā)生故障則要立即退出保護(hù)功能，變?yōu)槎《?，防止設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)作；對于其調(diào)解作用的測量信號的被調(diào)量宜采用三區(qū)取中的方法，保證調(diào)節(jié)的品質(zhì)。最后，要對報(bào)警邏輯進(jìn)行優(yōu)化管理，最大限度的避免發(fā)生事故，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2.4 設(shè)備維護(hù)

在提高機(jī)組運(yùn)行安全工作中，做好設(shè)備的維護(hù)工作具有十分關(guān)鍵的作用。通過加強(qiáng)日常工作中設(shè)備的維護(hù)工作，可以及時(shí)對設(shè)備運(yùn)行過程中存在的安全隱患進(jìn)行發(fā)現(xiàn)并處理。同時(shí)還要定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和試驗(yàn)，做好相關(guān)數(shù)據(jù)的定期備份工作，對容易引發(fā)機(jī)組運(yùn)行安全的一些部件進(jìn)行及時(shí)更換，確保設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的整潔性。只有這樣，設(shè)備的使用壽命和運(yùn)行的穩(wěn)定性才能提升。

3 結(jié)束語

近年來，我國電廠裝機(jī)容量及規(guī)模不斷擴(kuò)大，為了滿足社會(huì)電能的需求，電廠各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)也在不斷提高。熱控系統(tǒng)作為電廠機(jī)組的重要組成部分，對電廠安全的運(yùn)營具有非常重要的意義。通過有效地提高熱控系統(tǒng)的可靠性，可以更好地實(shí)現(xiàn)對主設(shè)備和輔助設(shè)備的保護(hù)工作，避免保護(hù)設(shè)備受到損害及傷亡事故的發(fā)生，而且對機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性也具有重要的保障作用。

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