火電廠熱控系統可靠性及其優化淺析

李波

【摘 要】熱控自動化裝置是我國火電廠機組的重要組成部分之一，對火電廠的正常運行有著很大的影響，熱控自動化改造技術能夠在確保電廠發電系統各個環節高效運作的同時，大幅度地提高電廠的發電能力，從而為電廠帶來更多的經濟利益。本文詳細論述了火電廠熱控系統可靠性，并提出具體解決對策，以優化火電廠熱控系統，提高可靠性。

【關鍵詞】火電廠 熱控系統 可靠性 經濟效益

隨著自動化技術的迅猛發展，保障電廠整個生產系統的安全變得尤為重要，熱控保護裝置在電廠生產系統中的應用也就非常必要和關鍵，熱控系統是電廠的重要組成部分，是在機組設備出現故障的情況下的一個保護措施，對電廠的運行具有十分重要的意義。熱工自動化技術在電廠中獲得了廣泛應用，應當逐步加大與之相關方面的研究力度，使該技術能夠更好地為電廠生產服務。

1 火電廠熱控系統概述

熱控系統主要實現對熱力設備及其系統的工況進行測量和控制，熱控保護裝置的主要作用就是當電廠設備在運行過程中發生故障時保護整個電力生產系統的安全，最大限度地降低機組故障所造成的經濟損失以及人員傷亡情況。熱工測量和控制儀表遍布火力發電廠的各個部位，它是保障機組安全啟停、正常運行、防止誤操作和處理故障等非常重要的技術裝備，DCS 仍是目前火電廠熱控系統的主流 DCS 是集中了分散儀表控制系統和集中式計算機控制系統的優點發展起來的一種系統工程技術。在現代社會對電力需求越來越大的形勢下，電廠機組的容量也在逐漸升高，因此其對熱控保護裝置的性能要求也隨之升高。

2 火電廠熱控系統可靠性

（1）隨著電力建設的快速發展和發電成本的提高，電力生產企業面臨的安全考核風險將增加，市場競爭環境將加劇。為保證熱控設備和系統的安全、可靠運行，可靠的設備與控制邏輯是先決條件，正常的檢修和維護是基礎，有效的技術管理是保證。提高熱控系統可靠性的技術研究需從設計開始，貫穿基建安裝調試、運行檢修維護和管理的整個過程。因此，如何提高機組設備運行的安全性、可靠性和經濟性是電廠經營管理工作中的重中之重。從熱控的設備控制、測量、邏輯穩定性等一系列環節入手，不斷提高熱控設備的安全性和可靠性。隨著科學技術的不斷進步，電廠的設備也獲得了不斷的改進，熱控保護裝置也因此得到了廣泛應用。熱工自動化控制對于電廠運行的各個方面有著非常重要的現實意義，其不但能夠確保各類設備的運行要求，而且還能實現自動化的控制操作。

（2）如何進一步做好熱控系統從設計、基建安裝調試到運行、維護、檢修的全過程質量監督與評估，提高熱控設備和系統運行的安全可靠性至關重要。提高電廠熱控保護裝置的安全性、熟悉熱控調試的常見故障并積極進行技術探索，優化電廠熱控保護裝置的性能、提高相關人員的調試和檢修水平對于維護電廠的穩定運行有著重要意義。只有對熱控系統設備和檢修、運行、維護進行全過程管理，對所有涉及熱控系統安全的設備環境進行全方位監督，并確保控制系統各種故障下的處理措施切實可行，才能保證熱控系統安全穩定運行。電廠控制設備的運行環境以及電廠設備維護工作方面日益嚴重的制約因素，本著電力生產“安全第一、預防為主”的方針及效益優先的原則，從提高熱控系統的可靠著手，開展了深入的技術研究工作。

3 火電廠熱控系統存在的問題

（1）隨著熱控系統監控功能不斷增強，范圍迅速擴大，故障的離散性也增大。這中間任一環節出現問題.都會引發熱控保護系統的誤動或機組跳閘，影響機組的安全運行。熱控設備管理目前仍停留在傳統的管理模式上，所有設備的檢修，不管運行狀況如，如何通過對在線運行設備進行可靠性分類，制定合理的儀表校驗周期.是電廠管理工作中迫切需要解決的問題。在這種情況下，如何監督、評價、驗收機組熱控系統的檢修、維護、運行質量，尚缺少一個系統的、可付諸操作的評估標準。由于熱控設備數量大、型號眾多，經常出現設備與設計不符的情況，在設備廠家生產制造過程中，由于設計或加工工藝等原因，造成設備質量達不到設計和穩定工作要求，致使設備在調試過程中發生損壞。

（2）熱控保護系統在保護的時候出現誤動現象，繼而引發一系列的相關故障，主要產生原因是因為熱控系統軟硬件在設備信號的輸出模塊，設定值模塊，網絡通訊還有處理卡等生成故障熱控誤動有很多原因來自于輔機控制邏輯的不正確或不完善，熱控保護裝置的硬件存在問題時，會導致指示燈的顯示狀態出現異常以及現場設備無法驅動等故障的發生，熱控保護裝置的系統本身及其所處的外部環境都會對熱控保護裝置造成干擾，致使系統出現故障。熱控保護裝置的應用軟件承受著較大的工作量，并且程序也比較復雜，在調試過程中往往還需要交叉工作，因此比較容易出現故障。電源線的阻抗過大以及絕緣層出現質量問題等都會影響到電源線的質量問題，進而導致供電故障，嚴重時甚至可能發生漏電事故，危及到相關工作人員的生命安全。

4 火電廠熱控系統優化

（1）確保熱控元件技術的成熟與可靠變得更加重要，是電力企業降低熱控調試成本、保障熱控保護系統安全性的前提，盡量在電廠的熱控調試裝置中使用冗余設計可以提高裝置的靈敏性與安全性。為了減少或者避免熱電阻、干擾信號和接線松動而引起的信號波動以及進一步導致的熱控系統故障，可以設計相應的報警邏輯程序，或者切除保護聯鎖信號的壞值，要對熱控測量儀表的校驗周期進行編制以及對設備進行選型和管理，就必須以熱控設備穩定性分類作為依據。應做好物理接口和設備通信協議之間的關系轉換、數據轉換，確保整個控制系統的正常、有效運行。設置自動化控制程序模塊的過程中，應該對系統控制范圍以及控制指標進行優化，使整個系統的抗干擾能力提高。

（2）應提高相關操作人員的專業技術水平，要求嚴格按照規定操作執行，避免出現失誤，盡可能將機組停止、啟動的時間減少，提高熱控自動化系統的反應能力以及整體性能。對抗干擾技術要進行綜合性利用，提高排除干擾源和干擾途徑的能力，以此來提高熱控系統接地的穩定性和可靠性。在采取各項防護措施時，最重要的就是禁止工作人員在熱控保護裝置的運行環境中使用電子通信設備，熱控保護系統邏輯組態的優化不僅可以有效提高系統的安全可靠性，同時也可以降低熱控保護系統出現誤動的幾率。做好全面調試。在完成設備安裝后，要及時進行全面調試，并對重要硬件設備的調試情況做好跟蹤記錄。應重視熱控設備運行、維護工作，有必要建立設備故障、檢修、更換臺賬，詳細記錄每一次設備故障原因，檢修的過程以及設備損壞更換的原因，確保熱控設備健康、有效運運行。

（3）電廠熱工保護系統的安全、有效運行，與系統硬件的調試情況有著直接關系，為此必須認真記錄系統硬件的運行情況，具體需要運用容錯邏輯設計來提高系統的有效性，實現熱控保護裝置部件、元件以及設備的全面優化。熱控保護裝置硬件質量的提高可以從根源上降低系統出現故障的幾率，還可以利用所使用硬件的先進性實現故障的自我診斷，對于預防故障的發生有著重要作用。熱控保護裝置的運行過程中，日常的維護與檢修工作不容忽視，設備出現問題時需要及時予以解決，在故障變得更加嚴重之前讓問題得到改善。為了防止電廠由于邏輯組態出現問題而出現機組跳閘的情況，我們需要在熱控系統自動化程度逐漸提高的形勢下對邏輯組態進行優化，錯容邏輯作為一種先進的設計技術，能夠有效地對邏輯產生的誤動作進行控制和減少，以此來提高熱控系統的邏輯，電廠要采取專門措施，梳理并分析熱控系統設備的定值、運行邏輯條件和設備硬件等關鍵因素的穩定性，對其穩定性做出評價。

5 火電廠熱控系統優化的應用

由于過程生產對控制系統的要求不斷提高，從而使得傳統的控制技術很難滿足電廠熱工流程對系統安全性、穩定性以及性能最優化方面的要求，汽溫超標也成為制約電廠機組設備負荷變化響應能力的關鍵性因素之一。電廠熱工自動化涉及的范圍相對較廣，具體包括主機自動化、輔助設備自動化以及公用系統自動化等等，隨著計算機技術的快速發展，機組容量的不斷擴大，對電廠監控系統的管理要求也隨之提高，這促使全廠的監控系統必須向集中化的方向發展，將單元機組容于一個控制室，以提高輔助車間的工作運行效率，提高電廠運行的經濟效益和社會效益，使電廠熱工自動化技術的應用適應新時期下電廠可持續發展的需要。隨著科技水平的不斷進步，火電機組由以往的中低壓、小容量發展至現如今的高參數、大容量、單元式機組，其生產運行方式也由人工手動控制逐步轉變為自動化控制，這不但使電廠生產的自動化水平顯著提升，而且還為其帶來了巨大的經濟效益。電廠熱工保護系統要配置高質量的元件，并運用成熟的技術，以提高系統的穩定性，隨著電廠熱控系統日趨復雜化，其對熱控元件可靠性的要求也會隨之提高。

6 結語

火電廠在推動國民經濟發展中具有重要作用，隨著熱控自動化技術在火電廠的廣泛應用，提高火電廠熱控系統的可靠性勢在必行。當前自動化技術快速發展并在火電廠中廣泛應用，可靠的熱控系統對大型火電機組的重要性愈發突出，其先進的計算機技術、網絡技術、過程控制技術成為火電廠生產中的重要技術，要靈活機智想出多種解決途徑綜合提升熱控保護相關系統可靠安全性能，綜合提升火電廠熱控的水平，推動我們國家火電事業向可持續的方向發展下去。

參考文獻：

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