火力發(fā)電廠調(diào)試過程中熱控常見問題研究

馬立輝 鄭少恒

（中國電建集團河北工程有限公司，河北 石家莊 050000）

火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)是企業(yè)安全生產(chǎn)最重要的因素，必須做好發(fā)電廠熱控保護才能有效保障火力發(fā)電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，火力發(fā)電企業(yè)才能進行安全生產(chǎn)，因此，熱控保護也成為了火力發(fā)電廠安全生產(chǎn)中重點關(guān)注的內(nèi)容。通過熱電廠典型的事故案例分析來看，熱控事故發(fā)生的原因各有不同，發(fā)生事故的根本原因也不相同。必須對出現(xiàn)問題的相關(guān)因素進行分析，找出問題發(fā)生的內(nèi)部邏輯，制定出針對性的防范性措施，做好安全事故防范，才能為火力發(fā)電企業(yè)提供安全保障，為企業(yè)效益增長打好基礎(chǔ)。

1 火力發(fā)電相關(guān)概述

由于火力發(fā)電調(diào)試過程中熱控尤為重要，行業(yè)中也出臺了相應(yīng)的技術(shù)指導標準。通常在實踐工作中都使用《火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)可靠性品格技術(shù)導則》《電站煤粉鍋爐爐膛防爆規(guī)則》《火力發(fā)電廠熱工自動化就地安裝、管路及電纜設(shè)計規(guī)定》等一系列的行業(yè)標準對熱控問題進行技術(shù)評估與相應(yīng)技術(shù)性指導，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)做好設(shè)備線路回路的數(shù)據(jù)采集與分析，從設(shè)計安裝過程做好安全隱患預(yù)防。為了電廠熱控調(diào)試安全落實具體技術(shù)措施，在企業(yè)高度重視與技術(shù)水平提升過程中，因熱控導致發(fā)電廠事故的問題有明顯下降趨勢，為我國能源建設(shè)帶來了良性發(fā)展。

2 常見問題案例分析

2.1 案例1

2016年7月，我國西南某公司的26號機組ETS保護工作，其機械顯示故障原因是“MFT動作”字樣，通知機修組進行了機械檢查發(fā)現(xiàn)，DCS系統(tǒng)無法檢測到MFT動作的信號，而MFT發(fā)送到ETS系統(tǒng)的信號正常。

機修組對出現(xiàn)故障的原因進行了分析，分析結(jié)果為：機組鍋爐MFT的跳閘電氣回路發(fā)送到汽輪機保護的ETS系統(tǒng)動態(tài)處理信號只有一條，其冗余度明顯不足；MFT動作的繼電保護輔助觸點、接線回路和信號輸入通道都有受到外界信息干擾而發(fā)出錯誤信號的可能，從而引發(fā)了“爐跳機”的運行保護動作，影響了機組的正常工作。

這個案例暴露了兩方面的問題，一是部分主要保護應(yīng)當遵循“寧勿動、不拒動”的設(shè)計原則，保護信號的冗余度不足，其信號傳輸可靠性較低；二是對未滿足條件的重要保護需要進行及時整改。做好防范措施如下：①根據(jù)技術(shù)評估標準的要求，NFE繼電器應(yīng)當選用三路動斷觸點到ETS裝置，進行ETS之內(nèi)的三區(qū)二的線路邏輯判斷之后再進行跳閘的線路切斷；②重點保護信號偶從取樣到數(shù)據(jù)采集過程的獨立性；③實施原安裝設(shè)計的設(shè)備線路回路檢查，必要情況下進行繼電器更換確保信號的傳輸途徑通暢；④對設(shè)計與安裝的過程進行嚴格管理。

2.2 案例2

2018年某火力發(fā)電企業(yè)5號機組爐膛壓力開關(guān)1、2號開關(guān)動作保護錯誤，鍋爐MFT。機修組對其檢測之后發(fā)現(xiàn)，爐膛壓力高高1、爐膛壓力高高2處于蒸汽吹灰槍的周圍，其受到了水汽的嚴重影響，這兩個測點管道被嚴重堵塞。

通常情況下，壓力檢測裝置安裝在煙氣流動線路的外側(cè)上，應(yīng)當遠離蒸汽槍，與爐膛的頂部位置接近；爐膛壓力防堵裝置內(nèi)部沒有防堵結(jié)構(gòu)，由于是空罐子其本身的防堵效果很差。發(fā)生事故的原因可能是由于熱態(tài)熱焦或是被灰塵堵住的取樣口，導致其內(nèi)部的空氣溫度升高，而機械自動采取了錯誤保護，其操作規(guī)程缺乏明確完整的相關(guān)要求。

通過事故的原因分析，熱控暴露出以下問題：①沒考慮到機組的吹灰器蒸汽對于爐膛壓力取樣造成的影響；②在機組安裝的基建期間其防堵裝置驗收不清楚其運行原理、驗收不嚴格；③流程方面熟悉度不夠。對其采取了針對性的防范措施：①將壓力檢測裝置遠離蒸汽吹灰槍，在爐膛火焰的氣流擾動小的中上部選取爐膛的壓力取樣點，確保壓力取樣的準確性；②將不合格的防堵裝置進行更換，或者加裝吹掃裝置，提升其清潔度；③明確取樣標準為光滑的筒口，筒傾斜角應(yīng)大于45°的要求；④參照自動化運行維修相關(guān)標準，對現(xiàn)場設(shè)備進行內(nèi)容的定期細化，做好取樣管得定期吹灰維護，定期清理爐膛內(nèi)所產(chǎn)生的焦體和積灰，提升爐膛的清潔度。此類案例在火力發(fā)電廠的調(diào)試過程中較多，為了更好地預(yù)防此類事故的發(fā)生，應(yīng)對其產(chǎn)生問題的原因進行深度分析，有效解決熱控調(diào)試中出現(xiàn)的常見性問題，提升熱控調(diào)試的精準性。

3 原因分析

3.1 設(shè)備檢測不到位

根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定，機組調(diào)試之前必須對系統(tǒng)中的各項設(shè)備進行全面檢測，主要檢測電纜的連接及冗余措施能否達到相關(guān)標準，確定無誤后再進行逐步調(diào)試。一些企業(yè)不重視設(shè)備檢測的重要性，會出現(xiàn)設(shè)備檢測形式化或者檢測不全面的現(xiàn)象，對設(shè)備的安全性留下隱患，很可能會出現(xiàn)設(shè)備受損的嚴重情況，可能會引發(fā)不可估量的安全事故，給企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟損失。

3.2 缺乏完善的操作規(guī)范制度

設(shè)備的安裝操作對調(diào)試工作尤為重要，技術(shù)人員是規(guī)范操作最重要的保障，人員的操作規(guī)范存在調(diào)試流程掌握不牢固、操作不規(guī)范的情況，會增加CPU、主機等損壞性概率，對電力生產(chǎn)極為不利。一旦在調(diào)試階段出現(xiàn)分支電源不能斷開，其相對應(yīng)的模件會始終保持連接狀態(tài)，對火電廠的生產(chǎn)極為不利。

3.3 調(diào)試過程存在不合理的情況

設(shè)備調(diào)試結(jié)束并不能說明調(diào)試工作完成，機械設(shè)備必須經(jīng)過時間的有效磨合，確定系統(tǒng)及熱控元件消除安全隱患之后才能算調(diào)試工作真正結(jié)束。但很多機械安裝工作人員有急于求成的心態(tài)，完成調(diào)試后立馬結(jié)束調(diào)試工作，導致機組設(shè)備留下很大的安全隱患。缺乏靜態(tài)調(diào)試的方式讓熱控系統(tǒng)無法全面發(fā)揮其本身的價值，使熱控系統(tǒng)不能達到全面的保護作用。

4 熱控問題優(yōu)化性策略

4.1 進行熱控系統(tǒng)運行環(huán)境的優(yōu)化

為了更好地解決熱控系統(tǒng)運行過程中可能出現(xiàn)的不同類型的問題，開始系統(tǒng)調(diào)試工作之前，必須進行系統(tǒng)運行環(huán)境的優(yōu)化處理。對調(diào)試現(xiàn)場的環(huán)境進行定期的雜物清掃處理，并對設(shè)備裝置所處的溫度和濕度進行適當調(diào)節(jié)，確保設(shè)備所處環(huán)境的現(xiàn)場條件優(yōu)化；同時對機械設(shè)備的操作人員做好技術(shù)培訓工作，保障調(diào)試輔助工作人員全面掌握設(shè)備的操作技巧，對作業(yè)技術(shù)較差的人員要做好操作技術(shù)強化訓練，保障整體操作能遵照操作規(guī)范有序開展；對各種有效的系統(tǒng)調(diào)控措施實現(xiàn)真正落實，在保護熱控裝置環(huán)境的同時，保障裝置錯誤信息發(fā)出概率得到有效降低，實現(xiàn)熱控設(shè)備的使用壽命得到實際性延長，從而使熱控系統(tǒng)發(fā)揮出更好的作用和價值。

4.2 實施完善的保護性邏輯組態(tài)

借助熱控保護裝置完善邏輯組態(tài)，能有效增強熱控保護裝置的可靠性，從而實現(xiàn)熱控保護系統(tǒng)降低誤動率的作用。系統(tǒng)保護裝置會根據(jù)相關(guān)的信號測量情況來確定其應(yīng)當發(fā)生的動作，一旦其裝置組態(tài)本身存在問題，熱控系統(tǒng)就很容易受到來自大型生產(chǎn)設(shè)備所釋放的電磁干擾，可能會出現(xiàn)測試信號的誤差增大情況，因此必須對其邏輯組態(tài)進行優(yōu)化。技術(shù)人員需要對保護裝置中存在的不同類型問題，進行邏輯組態(tài)問題分析并針對性地進行調(diào)整，從而對保護裝置實現(xiàn)高質(zhì)量的運行提供最好保障。

4.3 合理運用冗余設(shè)計形式

從實際的維修案例發(fā)現(xiàn)，冗余實際對熱控系統(tǒng)非常重要，能為熱工信號的監(jiān)控與調(diào)試裝置提供有力的技術(shù)支持，調(diào)試技術(shù)工作人員可根據(jù)其保護裝置所顯示的異常信號，發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部可能存在的問題，并對其出現(xiàn)的問題展開相應(yīng)分析，在遵循各項技術(shù)規(guī)范的前提下，設(shè)計出安全性高、可靠性強的操作方案或者技術(shù)優(yōu)化方案，從而有效確保其保護裝置的安全性與靈敏度。提升熱控設(shè)備元件技術(shù)合理性的同時，為保護系統(tǒng)的可靠性打好基礎(chǔ)，為實現(xiàn)系統(tǒng)高效運行提供保障，適當保證裝置調(diào)試過程中簡化其工作流程，做到技術(shù)保證的同時提高調(diào)試工作的成效。

4.4 做好熱控系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)試工作

在系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)試階段，必須做好接地電阻與電源回路方面的檢查，確保調(diào)試階段各項工作順利進行。對線端柜之外設(shè)備的電線回路進行檢查，借助萬能表，對卡件接地與地電壓根據(jù)設(shè)計安裝的實際情況進行檢查，確保檢查結(jié)果符合相應(yīng)的標準之后再插入模件進行恰當?shù)恼{(diào)試，當完成調(diào)試后再拔出模件，防止對模塊的安全形成外界干擾。并需要對熱控系統(tǒng)進行單體調(diào)試及問題處理，當熱控裝置受電完成后，再開展單體測試的校線操作。調(diào)試技術(shù)人員要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，合理開展機組調(diào)試工作與接線規(guī)劃，在有限的設(shè)備調(diào)試環(huán)境中，保障設(shè)備調(diào)試的質(zhì)量和速度都能有效提升。

4.5 合理展開裝置檢驗與維修養(yǎng)護

設(shè)備裝置設(shè)施的檢驗與維修養(yǎng)護也是重要的工作，在設(shè)備問題檢測與調(diào)試的過程中，要對設(shè)備進行詳細檢查，消除設(shè)備隱患，確保設(shè)備狀態(tài)達到相應(yīng)的技術(shù)要求，然后開展后續(xù)的設(shè)備調(diào)試工作；要對先前的錯誤調(diào)試行為進行更正，為設(shè)備留出更多的磨合時間，全面結(jié)合調(diào)試工作經(jīng)驗，對調(diào)試工作中可能出現(xiàn)的問題進行合理預(yù)測，針對性地做出應(yīng)急預(yù)案。同時，調(diào)試技術(shù)人員要定期對系統(tǒng)設(shè)備進行技術(shù)檢驗，必要時要進行設(shè)備維修，以設(shè)備使用環(huán)境情況和使用情況來確定設(shè)備的檢修時間與頻率，從而達到消除各項設(shè)備隱患的目標，為保護裝置高效運行提供基礎(chǔ)保障。

4.6 完善GPS 時鐘方案

為了達到熱控系統(tǒng)的最佳運行效果，應(yīng)從技術(shù)優(yōu)化層面入手，實現(xiàn)對GPS 時鐘的優(yōu)化處理。以GPS+CNT當作其環(huán)路時間的主要站點，實施以太網(wǎng)精度開展調(diào)查，確保環(huán)網(wǎng)精度與以太網(wǎng)精度的等級設(shè)置，實現(xiàn)時鐘軟件與歷史站能實現(xiàn)同步執(zhí)行的效果，從而實現(xiàn)對熱控系統(tǒng)的整體性把控。

5 提升熱控系統(tǒng)運行的方式方法

5.1 提升安全質(zhì)量評估標準

熱控系統(tǒng)的測評是保障運行質(zhì)量穩(wěn)定性與安全性的重要方式，很多火力發(fā)電廠都提升了設(shè)備的檢測、評估與系統(tǒng)監(jiān)督工作的重視度，從實際運行管控效果來看，同預(yù)期系統(tǒng)的運行效果之間會有實際差距，對其原因進行分析，其評估標準出現(xiàn)了一定程度的問題，導致設(shè)備安全評估的應(yīng)用效果不理想。因此，必須提升安全質(zhì)量評估的實效性，使系統(tǒng)運行的可靠性與安全性得到有效提升，為良好的系統(tǒng)運行提供最好保障。

5.2 保障信號的設(shè)置質(zhì)量

通過案例2我們發(fā)現(xiàn)，信號質(zhì)量對系統(tǒng)的運行產(chǎn)生最直接影響，火力發(fā)電企業(yè)在強化技術(shù)設(shè)施檢驗力度之外，必須做好電信號的設(shè)置技術(shù)性維護，可進行TSI與ETS集中性調(diào)試與檢測，并對其處理技巧進行經(jīng)驗總結(jié)，提升應(yīng)用技術(shù)的實效性，實現(xiàn)統(tǒng)一推廣的工作效果。另外，要達到降低機械設(shè)備事故隱患的目標，可通過機器冗余切換調(diào)整，實現(xiàn)信號測試的穩(wěn)定性。

5.3 實現(xiàn)預(yù)期故障的控制

很多機械設(shè)備故障可通過提前預(yù)判進行預(yù)防，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的高效運行，必須在設(shè)備運行之前做好相應(yīng)的設(shè)備故障檢查，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行綜合性評估，對可能出現(xiàn)故障的相關(guān)性問題運用經(jīng)驗展開深入性分析，并結(jié)合實際情況做好安全隱患的預(yù)防性處理。比如，在設(shè)備信號保護過程中，能提前對報警信號進行設(shè)置，當信號發(fā)出后，可自動完成自動化的操作。技術(shù)工作人員必須對系統(tǒng)可能產(chǎn)生的干擾性因素進行有效排除，并對信號裝置定期性檢測，對熱控系統(tǒng)的周邊環(huán)境變化做好系統(tǒng)的檢驗與檢查。在技術(shù)檢驗過程中，要做好地線與接線端的保護，根據(jù)實際情況做好問題的預(yù)測與檢查，排除安全隱患，確保對設(shè)備預(yù)期故障的控制 效果。

6 結(jié)語

綜上所述，展開熱控系統(tǒng)內(nèi)容的相關(guān)性研究，對火力發(fā)電廠調(diào)試過程中存在的熱控問題實現(xiàn)了清晰的認知，進一步提升熱控系統(tǒng)的運作效果，使之在電力生產(chǎn)中發(fā)揮更大的輔助作用，并以此促進我國電力能源事業(yè)做出更多貢獻。