論火電廠熱控系統可靠性及優化措施

黃光偉

摘 要：自工業革命以來，電力的發展成為了社會經濟發展中不可或缺的重要組成部分，而火電廠作為電力輸送的主要方式，發揮著積極的作用；只有對火電廠熱控系統的可靠性進行成因剖析，才能找出相應的優化措施，以期待能夠更好的促進火電廠運行的安全性和效益性，研究表明可以通過加強硬件管理、邏輯優化以及電源系統穩步運行等措施來有效的提升火電廠熱控系統的可靠性。

關鍵詞：火電廠；熱控系統；可靠性；優化措施

當代市場經濟的發展以及信息技術的快速提升，電力業也在時代快速發展的背景下飛速發展，特別是受信息技術等高科技的影響，火電廠的熱控系統的可靠性越來越受到行業內的關注，提升熱控系統的可靠性是目前電力行業特別是火電廠業亟需處理的問題，也只有找準影響熱控系統可靠性的決定性因素，才能有效的促進行業經濟的發展，有效的促進行業的進步，降低行業風險。

1.火電廠熱控系統可靠性成因分析

火電廠熱控系統的可靠性遭受多因素的影響，主要受到系統故障的影響，包括分布式控制系統（DCS系統）故障、熱控元件故障以及系統邏輯缺陷等，另外，還會受到設計與安裝故障及人為故障等方面的影響，只有找出這些故障發生的具體原因，才能進一步了解影響火電廠熱控系統可靠性的更深層次的原因。

1.1 分布式控制系統故障成因分析

分布式控制系統（DCS系統），是由四大技術集合而成，其綜合性的強大源于四大技術，即網絡控制技術，過程監控技術，陰極射線管技術（CRT技術）和計算機編程技術。分布式控制系統（DCS系統）的功能比較強大，它可以快速實現數據采集和分析，遠程控制設備，記錄和監控設備數據。中央處理單元（CPU）和配置監視屏幕是分布式控制系統（DCS系統）的主要組件。中央處理器（CPU）主要用于I / O模塊，控制面板，電源和背板；配置監控屏幕允許快速訪問歷史數據，顯示實時數據和監控操作員站。分布式控制系統（DCS系統）使用計算機網絡與其他服務器交換監視數據。因此如果分布式控制系統（DCS系統）無法對數據進行有效采集時，就很難完成必要的監控工作，一旦集散控制系統崩潰或者出現故障事件時，難以有效地監控系統，這將導致熱控系統的可靠性降低。分布式控制系統（DCS系統）故障出現的主要原因有操作站、主分散處理單元（DPU）崩潰和輔助分散處理單元（DPU）切換失敗和服務器死機等，以上原因可能會影響系統的安全運行，在嚴重的情況下，設備將停止運行甚至受到嚴重的損壞。

1.2 熱控元件故障成因分析

如果熱控組件發生故障，組件信號會失真，從而導致設備拒絕或發生錯誤動作，以至于出現停機故障，大大降低了熱控系統的可靠性，嚴重威脅到火電廠的財產安全與員工的人身安全。如果熱控系統中的故障部件是與系統相關的重要設備，如汽輪機跳閘保護系統（ETS）或爐膛安全監控系統（FSSS）發生故障，它將直接導致跳閘甚至嚴重損壞設備，從而導致火力發電廠重大的經濟損失和財產安全。誘導熱控元件發生故障的主要原因是環境因素、設備使用壽命、元件安裝、元件自身質量以及系統電源故障等。只有通過有效地控制這些因素，才能防止熱控組件發生故障。防范的重點是始終注意系統容量和系統負載過載，避免系統中出現不必要的故障，如汽輪機跳閘保護系統（ETS）或爐膛安全監控系統（FSSS）故障。

1.3出現系統邏輯的缺陷

對于大多數新設備而言，系統邏輯設計并不完美，因為設備啟動和運行所需的時間很短。一旦系統邏輯發生故障，分布式控制系統很容易判斷失真甚至錯誤。同時，將發出錯誤的命令和錯誤的信號，這將導致設備無法做出正確的動作，甚至將導致發電機組的嚴重異常停機。如果系統邏輯缺陷多次發生，將嚴重影響正式生產的時間和設備的安全性。因此，在新裝置投入使用之前，必須多次優化和測試熱控制系統的設計，以便系統邏輯盡可能有效。降低熱控系統的風險并提高熱控系統的可靠性，可以減少異常停機造成的重大損失。

2.火電廠熱控系統可靠性的優化措施

隨著技術的不斷發展和優化，對熱控系統的可靠性提出了新的要求。火電廠應不斷提高其熱控系統的可靠性，降低風險，確保員工的人身安全和財產安全。火電廠的整體經濟效益使社會和人民受益，因此優化火力發電廠熱控制系統的可靠性尤為重要。建議從以下幾個方面優化火電廠的熱控系統可靠性。

2.1 強化硬件管理

一旦硬件發生故障，勢必會造成整個熱控系統的崩潰、出現非正常停機，嚴重阻礙了設備正常的運行，造成不可挽回的人身安全損失和財產損失，因此強化硬件管理是提升熱控系統可靠性的基本要求。加強硬件管理在建立熱控系統的過程中，我們必須關注設備的穩定性和功能質量。我們必須選擇高質量，耐老化，高度適應環境的硬件設備。在設計和選擇硬件設備模型的過程中，有必要掌握控制設備的質量問題，有效地研究硬件設備的適用環境和性能。確保所選設備具有良好的質量，良好的性能。強化硬件管理不僅要嚴格挑選硬件設施，還要對硬件設施的驗收程序進行嚴格的把關，這樣才能確保所采購的硬件設施無安全隱患，才能從源頭有效的控制住風險，提升熱控系統的可靠性和安全性。再者，要加強對熱控系統設備的日常維護，將日常維護成為常規工作，這樣才能及時發現設備可能出現的問題和錯誤，有效的預防硬件設施出現故障的風險，在日常維護過程中，要加強對機房溫度的檢查、系統信號狀況的檢查以及服務器與系統狀態的檢查等工作。在熱控系統設備安裝過程中，要嚴格按照安裝手冊，規范安裝，做好設備的保護工作，避免出現不必要的漏洞。

2.2 優化邏輯設計

熱控系統的邏輯設計對熱控系統的可靠性有很大影響。一旦邏輯設計出現問題，信號就會失真，設備就會出現故障，導致設備異常停機，嚴重影響設備的使用壽命。它甚至導致經濟財產的損失；因此，火電廠技術人員需要不斷優化新機組的系統邏輯，以有效提高熱控系統的可靠性。如何有效優化熱控系統邏輯，必須在設計初期反復測試熱控系統的邏輯，采用三二保護邏輯，用質量代碼判斷每個節點的質量，提高精度和熱控系統的可靠性，有效地防止錯誤的動作或命令，并保護采樣信號的邏輯判斷。進一步優化分布式控制系統并優化I / O模塊的分配。在滿足運行功能的情況下，盡量選擇簡單的控制系統邏輯，避免過于復雜的強制手動條件，從而有效降低人員的勞動強度和操作人員的風險，有效控制風險點；優化單點保護邏輯，有效解決過度保護條件，進一步降低了誤操作的可能性，進一步提高了熱控系統的可靠性，降低了設備風險。

2.3 確保電源系統的穩定運行

電源系統運行的安全性和穩定性也會影響到整個熱控系統的可靠性，一旦發生故障，將會直接影響到設備的使用壽命。完善電源監視及報警系統，除需要對中間繼電器進行監視外，還需要加強對輔控系統中控制電源的監控；所有的熱控電源要專用，而不能將其用于其他用途，不能將非控制系統用電設備與控制系統用電設備相連接；需加強對電源管理系統的記錄，詳細準確的記錄各項數據；火電廠要建立電源故障后的應急預案，明確電源故障發生后應采取的相應對策，增加其預防性；采用可設定主供電的電源自動切換裝置。

3.結束語

綜上所述，熱控系統的可靠性是火電廠運行的重要組成部分，可以有效降低風險，避免人身安全的損失和重要資產的流失。只有提高熱控系統的可靠性，火電廠才能為運行質量提供必要的保障，進一步促進火電廠的快速發展。

參考文獻：

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（作者單位：福建省福能龍安熱電有限公司）