火力發(fā)電廠的熱控保護(hù)技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn)分析

楊文盛

山西魯能河曲發(fā)電有限公司 山西忻州 036500

1 熱控自動化保護(hù)裝置及其重要性

1.1 熱控自動化保護(hù)裝置概述

熱控自動化保護(hù)裝置是為了保障熱控系統(tǒng)運(yùn)行安全而在電力元件、電力設(shè)備及線路關(guān)鍵部位安裝的測溫元件及其他測量和控制溫度的自動化保護(hù)裝置。常見的包括熱工熱量控制儀、信號燈、保護(hù)連鎖、測溫器、保護(hù)套管等。由于火電廠熱力系統(tǒng)極其復(fù)雜，因此熱控自動化保護(hù)裝置類型非常多樣。它安裝在熱力系統(tǒng)各個需要被檢測溫度的位置及其設(shè)備表面。熱控自動化保護(hù)裝置都是緊貼被測物體表面，且為了防止高溫高壓沖擊造成的保護(hù)失效，自動化保護(hù)裝置均需要安裝保護(hù)套管。

1.2 重要性

熱控自動化保護(hù)裝置可以通過對熱力系統(tǒng)運(yùn)行過程中各部位溫度的測量來監(jiān)控系統(tǒng)各部位運(yùn)行的異常，在檢測到設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行安全時發(fā)出告警或提示，為檢修人員提供設(shè)備檢修和維護(hù)的依據(jù)。熱控自動化保護(hù)裝置的應(yīng)用使得熱力系統(tǒng)故障檢修更具計(jì)劃性和主動性，通過熱控自動化保護(hù)裝置的保護(hù)作用監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行安全，并利用監(jiān)測的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)設(shè)備的周期性、計(jì)劃性的檢測與校驗(yàn)，為火電廠熱控系統(tǒng)及設(shè)備的管理模式的創(chuàng)新提供了條件。這種預(yù)防為主、安全管理的模式能夠在確保系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提降低系統(tǒng)安全管理的成本，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，熱控自動化保護(hù)裝置的應(yīng)用及有效維護(hù)對電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展有著重要的促進(jìn)意義[1]。

2 火力發(fā)電廠熱控保護(hù)技術(shù)

2.1 加強(qiáng)熱控系統(tǒng)控制功能的邏輯優(yōu)化

為了提升熱控系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，建議對熱控系統(tǒng)控制功能邏輯進(jìn)行優(yōu)化。熱控控制邏輯的優(yōu)化可以提高系統(tǒng)對一些小故障的優(yōu)化。系統(tǒng)通過預(yù)先設(shè)計(jì)保護(hù)的程序來判斷熱控系統(tǒng)動作質(zhì)量的正確與否。當(dāng)系統(tǒng)檢測到邏輯錯誤時，表明熱控系統(tǒng)控制出現(xiàn)了失誤，系統(tǒng)需要自動做出反應(yīng)和調(diào)整，來啟動故障保護(hù)。這樣即便在自動化保護(hù)裝置故障時聯(lián)動保護(hù)無法啟動的情況下，熱控系統(tǒng)也能自動的避免故障發(fā)生時系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)行引發(fā)的更大故障。熱控控制邏輯的設(shè)計(jì)不受電磁感染，因此穩(wěn)定性更好。這也為自動化保護(hù)裝置維護(hù)過程中熱控系統(tǒng)的安全保護(hù)提供了基礎(chǔ)。

2.2 對無憂切換邏輯進(jìn)行優(yōu)化

2.2.1 最高/最低負(fù)荷邏輯

該種邏輯經(jīng)常存在的問題就是在火力發(fā)電機(jī)組投入CCS 運(yùn)行之前，如果最高/最低負(fù)荷模塊設(shè)置不夠準(zhǔn)確，常見的就是最高負(fù)荷低于目標(biāo)負(fù)荷或者最低負(fù)荷高于目標(biāo)負(fù)荷，那么內(nèi)部邏輯就會按照設(shè)定的參數(shù)對目標(biāo)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)處理，機(jī)組投入CCS 后，處理結(jié)果就會發(fā)揮作用，導(dǎo)致火力發(fā)電的各種指令輸出突變，給安全運(yùn)行造成很大的影響。在具體優(yōu)化中可以這樣進(jìn)行：將之前的最高/最低邏輯需要在CRT 畫面上進(jìn)行修改的數(shù)值改為用算法模塊AOTU輸出，并對其中的參數(shù)重新設(shè)置，優(yōu)化為以下功能：當(dāng)CCS 模式被解除時，最高負(fù)荷變?yōu)榱巳笔≡O(shè)置35MW，最低負(fù)荷缺省設(shè)置為0，之前的CRT 界面上不再允許進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，當(dāng)對CCS 模式進(jìn)行投入時，最高負(fù)荷的初始值可以設(shè)置為336MW，最低負(fù)荷設(shè)置為0，內(nèi)操人員可以在CRT 畫面上進(jìn)行調(diào)整。

2.2.2 最高/最低壓力邏輯

該種邏輯也是影響火力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的常見邏輯類型，常見問題為機(jī)、爐主控器在進(jìn)行自動化控制以前，如果出現(xiàn)最高壓力/最低壓力設(shè)置不準(zhǔn)確，同樣會出現(xiàn)系統(tǒng)壓力按照設(shè)定的壓力值對目標(biāo)壓力進(jìn)行預(yù)處理，在主控器運(yùn)行之后，處理結(jié)果直接生效導(dǎo)致鍋爐的壓力出現(xiàn)變化，影響DCS 操作和鍋爐的安全。該種邏輯的處理原理與最高/最低負(fù)荷邏輯大致相同，將控制器投入運(yùn)行之前的壓力調(diào)整修改為算法模塊AOTU的輸出，并對其參數(shù)進(jìn)入如下的設(shè)置：在鍋爐主控器不采用自動模式時，分別對最高和最低壓力缺省設(shè)置為17.23MPa 和0，當(dāng)鍋爐主控器投入運(yùn)行后，根據(jù)要求設(shè)定初始值，內(nèi)操人員同樣可以在CRT 畫面上進(jìn)行調(diào)整。

2.2.3 機(jī)前壓力設(shè)定值邏輯

機(jī)前壓力設(shè)定值邏輯關(guān)系到鍋爐自動化模式的回路，如果鍋爐主控器在進(jìn)行自動化運(yùn)行之前的壓力變化率手動設(shè)定值變?yōu)榱悖敲村仩t主控自動化回路將不能正常的對變化率進(jìn)行追蹤，會造成機(jī)前壓力值出現(xiàn)突變。在優(yōu)化機(jī)前壓力設(shè)計(jì)值邏輯時，邏輯控制變量可以設(shè)置為手動模式下以恒定的小值速率跟蹤機(jī)前壓力實(shí)際值，這樣就會實(shí)現(xiàn)鍋爐主控器手動模式向自動模式的無憂切換[2]。

2.3 互鎖和閉鎖模式的應(yīng)用

為了降低發(fā)電系統(tǒng)的安全隱患，熱控保護(hù)系統(tǒng)中的互鎖和閉鎖功能是應(yīng)用極為廣泛的，可以減少各種控制邏輯出現(xiàn)混亂。發(fā)電廠中的很多汽輪機(jī)的主汽門活動設(shè)計(jì)的互鎖功能是通過兩個主汽門的活動的指令來實(shí)現(xiàn)的，比如一個活動汽門按鈕啟動時另外一個汽門自動實(shí)現(xiàn)鎖住，該種情況雖然能夠避免兩個汽門同時全開，但是如果活動汽門沒有全開或者接點(diǎn)不理想，在進(jìn)行另外一個汽門的試驗(yàn)中就會造成兩個汽門都無法開啟，導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)保護(hù)動作。該種高加邏輯在判斷高加已經(jīng)投入時，只采用入口門全開的條件，這就導(dǎo)致高加投運(yùn)中可能會出現(xiàn)斷水，導(dǎo)致汽門無法全開。為了解決該種情況可以將邏輯修改為當(dāng)高加進(jìn)出口門全開以及大旁路全關(guān)時，才能被定義為高加投入，使得投入邏輯和解列邏輯完全分開，避免兩種邏輯出現(xiàn)混亂，造成斷水情況的出現(xiàn)。

3 結(jié)語

熱控自動化保護(hù)裝置是火電廠電能生產(chǎn)的重要設(shè)備，只有做好熱控裝置的維護(hù)工作，才能保證火電廠其他設(shè)備的安全運(yùn)行。對于裝置運(yùn)行中存在的問題必須高度重視，從不同層面加強(qiáng)裝置的維護(hù)水平。通過不同的維護(hù)策略使熱控裝置處于穩(wěn)定、高效的運(yùn)行狀態(tài)，防范安全隱患問題發(fā)生，降低運(yùn)行中的風(fēng)險，從而延長熱控裝置的使用壽命，確保其他設(shè)備可以長期、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)火電的廠高效生產(chǎn)和長遠(yuǎn)發(fā)展。