火力發電機組熱工控制回路的優化策略探討

劉 翔 姜海明

華電電力科學研究院有限公司 浙江 杭州 310030

一、引言

隨著我國經濟的發展，我國火力發電機組單機容量不斷擴大，信息化水平不斷提高，火力發電廠的自動化水平也越來越高。自動化設備及控制回路的可靠性直接影響著機組安全運行。因此對機組主輔控制回路的優化具有重要意義。

二、主機保護的改進

目前來看，大型火力發電機組的主要保護回路中多采用三取二原則，既保護了保護動作的正確性也保證了保護動作的可靠性，但在實際應用的過程當中，仍然有一些聯鎖保護，需要進行改進和優化。

(一)汽輪機TSI保護回路。汽輪機軸向位移一般按照采用三取二的方法，這種方式可靠性較高。汽輪機軸承振動保護在某些電廠里仍采用單點保護的方式，較容易引起機組誤動，且單點保護不符合《二十五項反措》的要求。建議電廠結合機組具體情況及實施難度，將軸振保護改為某一軸振高高值與上其他任一軸振高報警值，或某一軸振高高值與上相鄰軸振高報警值。此兩種方式在保證機組安全的前提下，能有效減少機組誤動。

(二)重要設備運行狀態采用三取二方式表征。在機組控制系統中，經常直接采用設備的運行或停止信號代表設備的運行情況，在發生多次信號錯誤導致的備用設備不聯啟或備用設備誤聯啟情況后，現針對重要的設備，提出采用結合運行信號、停止信號、電流值三個參數的方式，表征設備的運行狀態。即三個參數三取二后得出狀態，認為是設備運行狀態。當其中某一參數失真后，也不會導致設備狀態反饋錯誤的情況，有效減少的誤聯啟及不聯啟情況，有效提高機組可靠性。

(三)用軟件進行判斷，提高軸承溫度保護的可靠性。軸承保護溫度保護是主機以及輔機乃至整個火力電廠運行過程當中的重要保護措施，如何確保溫度保護的可靠以及正確是保證電廠安全穩定運行的重要環節。近年來，由于我國DCS系統在火力發電廠當中的應用范圍正在逐漸廣泛，許多電廠在采用熱電阻進行測量的同時，也開始采用熱電阻來有效的提高DCS內部軟件溫度開關來代替溫度開關參加到溫度的保護當中，這樣可以有效的節省大量的溫度開關和電纜，有效的減少工程的工程費用。但與此同時也將會帶來一定的的溫度測量回路問題，主要體現在：熱電阻由于元件老化、振動等導致斷線或接觸不良，接線松動時，電阻的數值將會大幅度升高，溫度示值升高，容易引起保護誤動，保護邏輯回路沒有智能判斷功能，也不能有效的區分溫度有限度，容易受到外界的干擾，從而容易導致保護誤動，因此減少這種替代方案，能減少誤動發生。

(四)改進小機與電泵的聯鎖以及跟蹤關系。給水泵是電廠運行過程當中的重要環節以及重要組成部分，有效的處理好電泵與及水機之間的連鎖跟蹤關系，這樣可以有效的減少事故發生概率，另一方面也可以有效的節省機組的再啟動時間，提高機組的可用率，一般來說主要的連鎖保護措施如下：

(1)在電泵不運行或者鍋爐不能上水的時候，為了保障鍋爐系統的穩定運行，要有效的將聯鎖邏輯進行改變，改變之后的聯鎖邏輯為：主機在關閉電閘停止運行之后，啟動電泵，電泵在啟動之后5～6秒內需要聯跳兩臺小機，這樣可以有效的保證鍋爐正常上水，在機組停機后為下次的機組運行做好充足的準備。

(2)在機組正常運行的過程當中，一旦小機發生了跳閘，就意味著鍋爐給水可能出現了問題，導致一旦出現了較大的問題，即可能造成停機停爐，一般電廠都會設有小機跳閘聯鎖啟動電泵邏輯，但是在緊急啟動后需要人為的調節勺管開度。這在危急情況下，不可能及時的進行操作，不能滿足鍋爐的需求。為此為有效的讓電泵勺管能夠正常的運行，就首先需要將鍋爐水位調節輸出值進行調整，加快電泵出力，使其快速動作。一旦出現了小機跳閘的情況之下，電泵需要立刻的給鍋爐上水，并且達到了小機跳閘的出力水平，將小機跳閘對機組工況的影響減少到最小[6]。

(3)由于小機與電泵之間的聯鎖控制較為重要，一旦小機跳閘而電泵沒有聯鎖啟動，極有可能造成鍋爐水位不能夠滿足要求從而導致MFT。為避免發生MFT及ETS動作，建議到運行人員加強對小機及電泵狀態監視，同時確保電泵處于備用狀態。

三、結束語

本文從汽輪機TSI保護、重要輔機狀態、軸溫控制及小機給水控制等方面，針對較容易出現問題的環節，提出了控制回路的改進思路，為機組的安全性及可靠性提供一些參考。