鋁電企業的火電廠熱控保護系統的可靠性研究

陳付印

（陽泉煤業（集團）股份有限公司發供電分公司，山西 陽泉 045000）

近年來隨著鋁電企業對電力能源需求的日益激增，鋁電企業中的火電廠不論是在數量上還是在規模上都呈現出了顯著的增長趨勢，與此同時火電廠中的相關設備以及機組的參數也都在本質上有了極大的提升。熱控保護系統是火電廠最必不可少的組成內容，也一直都發揮著極好的控制以及保障作用。尤其是近年來隨著分散控制系統技術的日臻成熟，火電廠的熱工自動化程度也有了顯著提升，熱控保護系統的應用也就變得更加普遍。但是縱然當前的熱控保護系統已經足夠現金，仍是不能避免會出現故障問題，尤其是系統誤動故障燈，這些如不能及時得到有效處理將會成為火電廠的隱患問題。實踐研究證明，只有熱控保護系統的安全與可靠得到保障，才能確保鋁電企業火電廠的正常運轉。

1 熱保護系統可靠性存在的問題

伴隨著熱控技術的不斷進步，鋁電企業火電廠的熱控系統在功能上也變得更加全面，如其監測系統就得到了顯著的提升，不僅監控角度變得更大，監控范圍也更加廣闊，并且已經基本實現了連續無中斷的全天候監控。但是在熱保護系統工作的過程中，會因受到外界環境如設備、線路、電源以及控制系統等的影響而出現運行故障，且還存在如業務以及人員等方面的因素等。不論是受到哪一因素的影響，都可能會導致系統產生誤動情況，進而使機組不能正常運行。具體來講，其可靠性出現的問題主要表現在如下幾方面。

（1）系統設計及安裝存在漏洞。在鋁電企業火電廠中，熱保護系統都是在火電廠進行基建工作時就開始進行安裝的。但是若在安裝過程中不能對系統進行充分認識，或是安裝時的側重點有所差異就會影響到熱保護系統后期的可靠性。如有諸多鋁電企業火電廠在對熱保護系統進行設計時更多考慮的都是為了提升后期的使用效率以及便利后期的運行，但在系統可靠性方面的考量卻較少。這種有所偏頗的設計考量往往會導致多種設備在運行初期就出現預期外的停運，并最終導致機組的整體工作效率被降低。由此不難看出，這些存在于系統設計以及安裝過程中的漏洞問題都會導致熱控系統的可靠性降低，且并尤其不適用于當下的大型機組的日常工作。

（2）DCS 系統軟硬件故障。近年來，隨著鋁電企業火電廠機組容量的不斷增咋以及相關配備的不斷增加，為切實提升機組的可靠性，通常都會在系統中加入過程控制以便能在系統CPU出現故障時及時進行保護。但是由于這些起到過程控制作用的軟硬件也會發生故障，并最終影響到熱控保護系統。如導致其產生誤動，甚至停工。此外系統中信號處理模塊、輸出以及設定模塊產生問題時也會造成DCS 系統出現故障。

（3）控制電源故障。控制電源作為熱控保護系統的重要組成部分，因此控制電源的故障問題也會影響到系統的可靠性。而可影響到控制電源的通常主要有其內部的冗余配置、監視模塊以及失電報警裝置等。而可導致控制電源發生故障的則主要有兩方面，首先是電源線路方面的問題，如發生接觸不良、接口處發生松動，或者電源開關出現了質量問題等等而致使電源線路出現短路或者斷路等，并進而致使系統出現誤動。其次則是由于在對電源系統進行設計時，未能正確選擇元器件的容量，或者是電壓沒能正確匹配等級等。

（4）可靠性管理水平以及模式滯后?？v觀我國的多數鋁電企業火電廠，在對熱控保護系統進行管理時多數都在使用傳統的管理方法，且對于設備的檢修也均采用統一的定期檢修的方式，在校驗時使用的方法也多都一致。如，即使有些儀表設備的合格率在98%左右，在檢修時也要全部進行校驗。再加上由于缺乏對設備的系統了解有些鋁電企業電廠在購置基礎設備時還可能會出現以次充好的情況，這些都會給后期熱工系統的可靠性產生影響，甚至還會威脅到機組的正常運行。

2 確保熱控保護系統可靠性的策略

對于鋁電企業火電廠而言，熱控保護系統不僅可以對機組的運行情況實行全方位的檢測，能在設備的參數出現異常時及時做好處理并做到有序跟進，一確保機組的穩定運行，并將可能出現的風險狀況降至最低。因此必須要提高對熱控保護系統的重視程度?；跓峥叵到y經常出現的一些問題，可主要從如下幾方面進行提升。首先可對過程控制部分的相應部件如電源、CPU 等采用冗余設計，且對于樣本的測點信號都應當予以記錄并進行判斷，除此之外還應當對起執行保護作用的一些設備進行全方位的監控；其次在對熱控系統的組成設備進行選購時一定要確保設備的技術以及質量都可靠；再則，對于熱控系統以及DCS 系統而言，在電源上一定要進行區分，宜使用雙電源；最后則是應當建立相應的評價機制，并定期對相關工作人員進行培訓。

此外，還可以應用APS 技術以及或者實現對單元機組的智能控制。APS 技術，其實就是指對鋁電企業火電廠的機組按照相應的順序進行控制。當使用此技術后，只需要在機組運行時啟動相應的控制按鈕，機組就能夠在既定的運行順序下開啟運作。如此一來就能實現機組的全自動化工作，有效降低了工作人員的工作強度，避免了人為操作時可能出現的失誤情況，并且還極大地提升了鋁電企業火電廠機組的運行效率以及生產效率。

其次，單元機組的職能控制其實也是鋁電企業火電廠自動化發展的一項重要內容，此控制模塊通?？梢詰糜贒CS 中以提升機組的自主控制能力。縱然當前以我國多數鋁電企業火電廠的發展以及配備水平而言仍不能夠實現單元機組的職能控制，但是相信隨著計算機水平的不斷提升以及各種微控制單元在市場上認可程度的不斷增加，單元機組的智能控制也必然會逐漸得到應用，并促進熱控保護系統可靠性的提升。

3 熱控保護系統的檢修與維護

（1）檢修維護。在對熱控保護系統進行維護檢修工作時，相關檢修人員一定要具備專業的理論知識，同時還要熟知相關的維檢修規程，而且在進行檢修時還應當遵循以下原則：首先，應當按照機爐的大小來判斷對儀表的維修工作量；其次則應當注重檢修工藝的使用，必須要嚴格按照儀表的構成原理來維修；再則當遇到儀表故障時，一定要對故障前儀表的運行環境及運行情況進行分析，一找出導致其發生故障的原因；然后還應當對使用的儀器工具做好檢查，確保其滿足工作需求；最后則是在檢修過程中必須要對拆卸下的不見做好標記，在檢修結束后還需及時做好調校。

（2）完善優化輔機控制邏輯。目前，輔機控制邏輯已經成為鋁電企業火電廠中應用極為廣泛的系統之一，且此控制系統所使用的技術也與DCS 一樣，均是由國外引進。且相關實踐研究發現，鋁電企業火電廠中機組的運行在很大程度上都取決于輔機邏輯，一旦其產生缺陷或者錯誤，就會導致機組發生誤動或者不動。因此在對熱控保護系統進行檢修與維護時，必須要對輔機控制邏輯進行完善，當需要優化及改進時一定要做到及時，減少邏輯失效發生的概率，進而避免系統運行過程中發生故障。

（3）制定DCS 應急處理預案。隨著熱控保護系統的廣泛應用，DCS 的市場需求也變得越來越大，其生產廠家也變得越來越多。但是不同廠家所生產出來的產品在質量上肯定也會有所不同，一旦DCS 產生質量問題就極易在使用過程中導致系統出現死機、斷電以及通信市場等故障的發生，并會直接影響熱控保護系統的保護功能。而若此時鋁電企業火電廠不能及時處理相關的故障，嚴重時還會引發鍋爐爆管以及汽輪機部件損毀等安全事故的發生。因此，為避免此類現象的發生，減少或者放置DCS出現失靈等，就必須要提前制定好應急預案。且應急預案的制定一定要結合鋁電企業火電廠的實際工作情況，并要在制定好之后定期安排相關工作人員進行演練，以不斷提升工作人員的臨場應變能力。且應急預案的制定還能對工作人員提供相應的工作及經驗指導，并最終將事故風險產生的概率減少到最低。

4 結語

在鋁電企業火電廠中，對熱控保護系統進行檢修與維護是最必不可少，同時也是一項極為系統的工程，往往需要涉及到諸多方面，且相關工作人員也會起到極大地作用。但是當前我國多數鋁電企業火電廠在此方面的工作仍存在一些欠缺，且相應的技術水平也較為落后，這些都需要繼續進行深入研究以及配合實踐去進行探索。