发电厂热控保护可靠性分析
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摘要：发电厂在我国工业发展中占有重要地位，它利用各种原料燃料源源不断地产生国家和人们生产和生活所需的电能。发电厂的正常运作离不开热控系统的协助，热控系统能否安全可靠地运行直接关系着发电厂是否能够正常工作。文章对发电厂热控保护可靠性进行了论述。
关键词：发电厂；热控系统；热控保护；可靠性；控制系统；测量系统 文献标识码：A
中图分类号：TM732 文章编号：1009-2374（2015）22-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.073
热控系统的主要功能就是对其他热力设备及其附属系统的工作情况进行控制和测量，要保证热力设备的指标都在安全范围内，以免出现安全问题，影响发电厂的工作进程和造成人员伤害。热力系统的各个控制仪表分布在发电厂各个生产程序，热控系统对发电厂保障机组的日常运行、安全启用和停止、及时处理故障等方面起着重要的作用。热控系统包括测量系统、控制系统，要保证其安全可靠运行需要做到逻辑优化、电源优化、专业管理等。
1 控制系统的可靠性分析
具体的执行系统是热控系统最为重要的一部分，想要加强执行机构的可靠性，首先要将行程进行规范性调整，要对包括紧急状态下的位置设定、报警组态、力矩大小等智能型号执行机构的参数合理设置，对于控制信号回路断路和动作方式同样要进行合理设置。其次，要根据不同部门的具体情况，根据长脉冲控制、模拟量控制、短脉冲控制等控制信号来选择现场的设备控制方式。在出现事故的时候灵敏的报警系统可以使损失降到最低化，并且在事故经过后要运用控制系统的报警信号和指令以及位置反馈偏差加强自动化的控制。对气动执行机构来说，要选择合适的电磁阀通径和气源管路以使动作时间达到最佳的状态，另外还要从动作的安全性去考虑选择电磁阀关于得电失电的动作方向的问题。对逻辑组态的优化也可以尽量降低故障的发生，过热器的使用过程中会存在将温水调节阀铜套磨掉，温水调节阀全部打开以后，蒸汽温度就会以非常快的速度下降，这会导致严重的安全问题，这时报警系统的存在具有重要的作用。
2 测量系统的可靠性分析
测量系统一般由显示仪表、辅助件、检测仪表、检出元件及取源部件组成。测温元件在一般情况下应当安装在感受温度较为灵敏，并且不会受到损害和冲击的地方，若是用于有高压高温并且有流体冲击的地方应当安装有足够强度的保护套进行保护，以使测量系统能够正常稳定地工作。规范的电缆屏蔽和系统接地对测量具有重大的影响，在发电厂的运行工作中常常会出现磨煤机电机线圈显示数值不准和风机电机线圈温度不准的问题，这类问题发生的根本原因就是因为电缆屏蔽不规范或者系统接地不良而引起的电磁干扰。对于热电阻接线和规范热电偶来说，导线的长度应当保持适中，导线过长会导致接地，导线过短会引起短路等危险，还要注意避免将线柱与盖子直接接触，否则会增大接地情况出现的可能性。测量系统中的汽水系统是一个重要的组成部分，对于汽水系统的可靠性的提高应当从施加防冻系统着眼，如果没有良好的防冻措施会导致仪表管冰冻，测量结果就会发生偏差，伴热温度过高的时候就会造成测量结果异常，发出虚假信号。高低压侧伴热的不均匀以及仪表伴热的温度过高的时候就会导致汽包水位差压式水位测量不准确，保护措施就不能及时实施，易导致事故的发生。
风烟系统也是重要的一部分，一旦风烟系统产生堵塞的情况，也会导致热控系统升温过高。因此对于测量含灰尘比较多的气体压力的时候应当安装取样吹扫装置防止堵塞。在确保不影响炉膛负压测量的情况下，应当将炉膛压力微吹风装置的风量调整合适，以达到最良好的吹扫效果。对于磨煤机出现的不同程度的堵灰情况，一般采用的解决方式是通过定期吹扫制度和加装压缩空气吹扫管路，同时也要不断改进风量测量机制。风烟系统导压管积液也是会导致热控系统异常工作的故障。在风烟系统的最低处设置排污阀定时定期地将冷凝液体排出，要杜绝用U型布置来提高测量的正确性，这里主要需要观察引风机流量、炉膛压力、二次风/炉膛差压、风机喘振、一次风/炉膛差压等信号指示。
逻辑开关火电厂为实现其对热力系统的联锁和监控保护，会采用可靠性较高的压力开关，对于可靠性的具体要求需要通过以下方面来实现：对感压元件需要采用特殊的工艺如CCS的SNAP弹簧膜片和日本太平贸易牌的波纹管等设备来保证可靠性；为了加强开关的可靠性应当选购符合C.S.A、U.L、CENELEC标准的产品。
3 通过逻辑优化来提高热控系统的可靠性
在保证系统安全的条件下，要对强制手动逻辑系统进行优化，能够进行自动调节的环节尽量减少强制手动进行调节，在磨煤机一次风量信号或者原设计二次风量信号一出现问题的时候就进行强制手动调节就会影响引风机的自动化工作，进而导致燃料和氧量的输送出现问题，会进一步加大运行人员操作风险和工作强度。另外要进行单点保护逻辑的优化，热控系统工作过程中会出现因为过度的保护条件而导致保护误动事故的发生，因此，热控系统应当尽可能地减小单点保护的可能性。例如可以将自由端轴承温度和小机传动端的轴承温度改成单点双支保护类型。将由单点保护的一次风机轴承温度再增加一组轴承温度测试器，当两个轴承温度信号都比较高的时候再进行跳闸保护，这样就会增加保护的准确性。加强DCS通讯故障信号也会相应提高系统的可靠性，DCS信号必须做到非常准确、可靠，才能够减少误动情况的发生，以及因为误动带来的影响。
4 热控电源的优化
对于热控系统电源的优化，应当从电路设计方面进行着手。原来热工直流110VDC的电源系统取自电气115VDC A段母线热工配电屏（一）和115VDC B段母线热工配电屏（二），这样的电源虽然是两路，但是并不可以进行自动切换，一般情况下只能投入使用一路电源，当发生故障的时候，会严重威胁机组的正常使用。因此，为了提高发电的可靠性，应当在直流电源前添加直流稳压稳流电源两套，使原来一套的电源成为两路，一路从DC115V A段截取，另一路从UPP2屏取（220V AC）。采用两台直流稳压稳流电源装置并联运行，两台电源装置各行一路，各输出一路110V直流电源接至热工直流配电柜的小母线，真正能够做到输出电源冗余、电源冗余、直流稳压稳流电源装置冗余，极大地提高了电源系统的可靠性。对于热工UPS电源也同时要进行优化，原来热工UPS电源系统的3条小母线的进线均取自电气UPSA，为了提高可靠性，应当再增添一台热控UPS装置，可以把其中的一条母线转移到新增的UPS装置上，这样就实现了对柜内的负荷进行重新分配，可以在任何一个UPS装置出现故障的时候不会导致两台汽泵的跳闸。
5 结语
热控系统的每一个工作流程都是非常重要的，一个小的疏忽就可能造成巨大危害，所以必须注意每一个工序都要严谨有序地运行。在程序设计上要避免设备拒动的情况，尽量减少误动的可能。热控系统的正常运行关系着整个发电厂的安全可靠运行。
参考文献
[1] 韩莹.浅谈保护定值清单在发电厂热控中相关的编制方法和策略[J].科技创新与应用，2014，（23）.
[2] 朱永利，宋少群，朱国强，迟福建，童纯洁.地区发电厂热力系统保护定值在线校验智能系统[J].电力系统自动化，2005，（6）.
[3] 樊健刚，章卫军，叶国满，张鹏，丁俊宏.600MW热控系统故障原因分析与预控措施[J].浙江电力，2012，（5）.
[4] 孙长生，朱北恒，王建强，孙耘，尹峰，项谨.提高电厂热控系统可靠性技术研究[J].中国电力，2009，（2）.
作者简介：张伟（1980-），男，山西永济人，漳泽电力蒲洲发电分公司设备维护部助理工程师，研究方向：发电厂热控保护、仪表、自动化。
（责任编辑：蒋建华）
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