火電廠熱工控制設備常見故障分析

鄭 鋒（國電內蒙古上海廟熱電有限公司，內蒙古 鄂托克前旗 016200）

火電廠熱工控制設備常見故障分析

鄭 鋒
（國電內蒙古上海廟熱電有限公司，內蒙古 鄂托克前旗 016200）

隨著人們的用電量越來越大，傳統的火電廠設備越來越不能滿足人們的用電需求，所以火電廠就必須把火電廠的設備進行相應的提高，而這些新的設備結構也越來越復雜，要想更好的控制這些設備，就離不開熱工控系統。熱工控系統是專門對火電廠的熱工控制設備而開發出來的。本文是在工作實踐經驗的基礎上對火電廠中常用的DCS系統所出現的問題進行解析，并提出合理的解決方案。

火電廠; 熱工控制系統;故障分析

0 前言

隨著火電機組設備越來越大，熱工控系統在火電廠的作用就顯得尤為重要。不僅對電能生產效率有所提供，而且還能是生產成本有所降低。熱工控系統在機組安全中有著不可更換的作用，如果沒有熱工控系統，那么火電廠的正常運行就會出現嚴重的問題。但是，熱工控系統中所有運行的設備參數都相互制約，如果其中一個環節出現問題，那么整個系統也就不會正常的運行，不僅影響機組的正常運行而且還會造成不必要的損失。下面，我們以熱電廠中常用的DCS系統為例，根據工作時間情況對DCS常見的問題進行分析并提出合理的解決方案。

1 DCS系統簡介

DCS系統是以微機為基礎起源于上世紀80年代的自動化控制系統。它集合了計算機的通信、控制和信號傳輸等技術，在工作時精準將各種信號進行運算和傳遞，及時完成數據采集與處理。整個系統的核心是計算機，隨著計算機技術的提高，DCS系統的安全可靠性也隨之相應的提高。

現在的火電廠發展的目標基本上是以一體化，而實現一體化就需要智能化的熱工自動控制系統，使得控制系統更加透明化，提高控制系統的效率，在應用熱工自動控制系統的同時，也要提升火電廠中相關設備的正常運行，使其功能更加的穩定可靠。隨著現在人們用電量的大量增加，用戶的電需求也越來越高，而傳統的發電設備越來越不能滿足人們的用電需求，所以火電廠設備的裝機容量也需要相應的提升，而設備提升的同時也帶來很多關于效率和安全的問題。要想減少這些問題，一個好的現代化的自動控制系統是不可缺少的，因為好的系統會高效的處理數據。現在的火電廠的各種采集設備采集到的數據是DCS系統所要分析的數據，現場通過數據采集設備將所需要的數據才記起來，然后傳輸到系統里，系統通過這些數據是否正常來顯示設備運轉是否正常。

2 熱工控設備常見問題

2.1 軟硬件問題

為了提高DCS系統的安全可靠性使機組能更安全的運行，通常會在系統的重要部分加入一些過程控制點，用以實現設備運行過程中出現問題能及時的停機保護，但是信號的傳輸如果不能及時可靠的輸送那么系統的安全可靠性將受到極大的影響。

2.2 熱控傳感器問題

熱控傳感器，由于元件老化或者存在質量問題，那么對溫度、壓力、流量、液位等數據的識別就會出現錯誤，這些信號傳輸出來的也是錯誤信號，這些錯誤信號傳輸到系統，系統就會通過這些錯誤的信號下達錯誤的指令，從而造成系統不能正常的工作。很多火電廠的熱工設備都存在這些問題，所占的比例很大，嚴重影響火電廠整個系統的功能和其安全的運營。

2.3 電路回路問題

由于電纜鋪設的不合理致使電路回路產生很多問題，例如電纜在高溫區鋪設或者絕緣層受到損壞等原因，就會造成線路的短路、虛接等問題，這些問題最終會使熱控設備收發的信號有錯誤。除了這些問題外，電纜鋪設時候的安裝人員將端子排接錯，或者在使用萬用表不正確，這些都可以引起電路電信號不通暢，從而熱工控設備不能正常的工作。

2.4 設計安裝問題

火電廠的熱工控設備需要多種技術的共同支持的一個有機的龐大系統。如果在設計、安裝、調試的時候存在問題，那么很容易使熱工控設備接收錯誤的信號從而引起熱工控設備自動啟動或者拒絕啟動。例如，測量汽包水位變送器時候，如果受到環境影響使水位虛高，那么汽包低水位聚會拒絕啟動，從而導致鍋爐過度缺水，很容易發生危險。如果汽包設計有問題，測量的汽包水位不準確，水位跳閘信號受到影響也會造成很嚴重的問題。

3 熱控設備常見問題解決方法

3.1 設計過于冗余

現在火電廠的冗余設計已經非常普遍的應用在過程控制站的電源和DPU中，但是這還遠遠不夠保護執行設備的動作監控能力。一些重要的熱工信號傳輸給系統的設計方案同樣可以冗余設計，多次對一個測量點進行重復取樣，來提高對設備的監控和判別設備是否正常的運行。為了提高系統的可靠性，分散故障壓力，應當在重要的測量點的測量通道上布置不同的卡件。重點的測量孔，應當進行多點取樣，并且測量點相互獨立，這樣傳輸到系統的數據才能更加的準確，受負面影響也較小，還能及時的發現問題。

3.2 元件的選取

隨著科技的發展，市場上有各種各樣的元件，元件層出不窮，使得在選取元件上也是一個問題。元件的選取必須滿足熱控自動化苛刻環境的需求，這樣對于元件的可靠性要求就越高，所以元件的選取必須選擇技術成熟可靠的元件來保證DCS系統能可靠的運行。不能忽視系統的可靠性而盲目的追求先進的技術設備。也不能為了節省經濟成本而選取較差的元件，如果選取落后的元件不但不能節約成本而且還會給火電廠埋下很大的隱患，所以在元件的選取上必須選擇質量高的并且在業內評測居高的元件作為首選元件，這樣才能有效的保障系統的可靠性。

3.3 優化系統的設計

在系統進行設計安裝的時候，應該從多角度嚴格注意，多方面考察，以確保系統的邏輯保護是否達到最好的選擇，保障熱控裝置的正常啟動，不會出現錯誤的判斷。為了提高系統的預防、軟化問題，必須提高系統的硬件和軟件的自己檢測能力。

4 結束語

我國電能的主要來源就是火力發電，隨著設備自動化、智能化的不斷提高，火力發電技術也得到了迅速發展，火力發電設備也越來越復雜，所以對其設備的安全可靠性提出更高的要求。實際應用中，不論設備多么先進，系統多么先進，都不能實現絕對的安全可靠，因此必須對故障進行分析和排除，從預防著手，盡早發現問題，及時修正、解決潛在的問題，確保系統能安全有效的運行，將問題解決在萌芽狀態以避免造成不必要的損失。

[1]杜磊磊.火電廠熱工自動控制可靠性分析[J].科技促進發展（應用版）, 2011（04）.