電廠熱控系統可靠性的技術提高策略研究

李娜

（中國電建集團河北省電力勘測設計研究院有限公司）

0 引言

新世紀以來，我國的經濟發展和科技進步帶來了工農業的巨大發展和進步，同時隨著工農業的產業體量的大幅度提升，對各種形式的能源需求也日趨旺盛，其中電力資源的需求占據著非常重要的地位，電力資源的生產安全與穩定關系著國計民生的安全與穩定，兩者密不可分。因此在各地電廠機組裝機容量越來越高的情況下，對于電廠熱控系統可靠性的要求也越來越高。

1 影響電廠熱控系統穩定性的主要問題

（1）電廠熱控保護系統的誤動

電廠熱控系統的穩定運行和安全保護，是建立在其熱控系統信號傳播依托于系統的保護信號測量的連鎖保護功能之上。然而在特殊情況下，電廠熱控系統中連鎖信號保護功能作用一旦被破壞，熱控保護系統的誤動就會增加發生幾率。根據各種研究與生產實踐的摸索與總結，其原因應當包括以下兩個方面：

1）單點測試信號的穩定性受到干擾。電廠熱控系統在正常運行狀態下，基于熱控系統的保護原理，單點測量信號維持了熱控保護連鎖系統的穩定運行，是支持熱控系統持續穩定運行的主要力量。然而生產環境，尤其是在現代化工業的大廠房與大裝機容量的火電單位，生產環境并非純粹無干擾，因而在電廠較強的電磁干預或強磁場中，單點測試信號就會表現出不穩定性，一旦電磁干預或磁場的波動和異動過度，單點測試信號就會出現較大的問題，進而熱控系統就會錯誤地觸發保護回路，直接導致電廠熱控保護系統的誤動。

2）外界磁場干擾造成溫度測量與振動信號異常。除了單點測試信號的穩定性受到干擾后發生熱控保護系統的誤動之外，熱控保護系統中的溫度測量與振動信號是保護系統中易受到外部磁場異常干擾的另外兩項重要因素。其重要性同樣需要高度重視，其引發熱控保護系統誤動的原理與單點測試信號異常情況類似，即如果受到外部磁場的干擾，就會因為溫度測量與振動信號的異常，導致保護系統的開關等保護裝置接觸出現問題，進而發生阻礙系統正常運行的情況。

（2）設施設備質量和內部管理問題

電廠熱控系統的穩定離不開對控制系統的定期檢測與維修。通過定期檢測與維修，能夠有效保持熱控系統的穩定運行，是電力企業保證生產正常進行的主要工作內容。但伴隨高速發展的電廠技術革新與進步，各電廠在技術設施與裝機容量不斷攀升，進而也帶來了一系列新的情況，造成了與舊的管理和維護機制之間的摩擦。

1）電廠系統管理模式的遲滯不變，造成了與熱控系統運行工作量大幅增加之間的矛盾。電力企業發展呈現被動擴大與增量的情況下，企業管理模式與制度不發生改變，管理人員與相對應的管理維護機制不做出對應變化與調整，企業在對電廠熱控系統管理過程中就更加容易出現超負荷運行，使得原有的維護和檢測機制無法及時準確判斷擴容增量后的熱控系統的運行狀態，從而造成維修與養護工作不及時，進而為系統的穩定運行帶來更多的不確定因素，誘發熱控系統的運行異常波動。

2）傳統電廠熱控系統預警功能的落后，對故障排查的支持力度不足，造成了最佳干預時機的錯過，增加企業經濟損失風險。作為重要的能源產業，具備相應的科技發展驅動條件，因而電廠熱控系統的技術與作用機制也并非一成不變，是隨著技術發展不斷迭代升級的。隨著信息化和智能化的不斷深入，傳統的電廠熱控系統在預警方式和反應能力上均要明顯地落后于新式的電廠熱控系統，存在更大的技術代差和反應機制的遲滯。但限于現實工業生產與經濟發展的成長性和持續性，電廠的發展速度和設備設施的更新進度會呈現階段遞進的狀態，并非所有電廠都能及時更換為最新的電廠熱控系統，舊的熱控系統仍然占據重要的位置，這就造成了由于舊的熱控系統技術上的比較性落后，引發實際性的故障排除時機錯過，進而造成電力企業的嚴重損失。

3）電廠系統管理模式落后導致潛在采購和質量風險。在電廠熱控系統的穩定保障中，熱控系統設計與采購環節關系到熱控系統最終的實際落地。但由于電廠企業系統管理模式的復雜與落后，就非常容易造成在熱控系統的設計和采購環節出現漏洞，出現由于各種非生產原因致使設備與系統存在質次價高、質量管控不到位的情況。基于系統管理模式的漏洞，使得電廠熱控系統的穩定性從最初階段就埋下了極大的安全隱患，隨著生產的開展和發電任務的劇增，隱性的隱患逐漸發酵放大，進而影響了熱控系統運行的穩定性和安全性。

（3）人員專業素質有待提升的現實問題

作為國家經濟發展的重要保障性企業，伴隨著國家經濟規模的不斷擴大，電廠的實際規模也在不斷地擴張，電力產能獲得了極大地增加，在這樣的大背景下，電廠熱控系統的安全穩定運行，是電廠發電工作的安全保障，更是經濟發展的穩定因素之一。但在快速發展的行業背景下，電力企業人員素質的重要性也越發凸顯出來。由于電力企業既有人員素質的進步速度趕不上電廠設備與系統迭代的發展速度，引發了各種伴隨快速發展而造成的安裝與邏輯錯誤問題，直接影響電廠熱控系統的工作效率與穩定性。對應的問題處理和故障排除需要通過及時調派人員進行維修處理，但同樣由于發展過于迅速，高質量的維修專業人才未能一步到位，這就造成現有人員在維修養護上的工作誤判等情況出現，進一步加劇熱控系統的誤動，從而造成不可控的生產與經濟風險。

2 電廠熱控系統可靠性的技術提高策略

（1）分散控制系統故障的應急處理

面對大多數火電企業選擇DCS作為監控系統的現實情況，必須面對因供應方對DCS的質量控制水平的差異，因此也就存在由于供應商偷工減料等行為造成的DCS質量欠缺，造成熱控系統中的DCS經常性出現電力連接不靈敏、信號斷續，導致了設備死機。如果不能及時有效開展應急處理，會擴大造成的影響，為企業帶來巨大的經濟損失，更會影響企業的長遠發展和工作人員的生命安全。因此，重視DCS失靈造成的相關問題，引起足夠重視，進行相關維修人員的定期培訓，強化DCS問題應對能力，制定詳實有效的預警處理方案，并確保人員對應急處理的操作正確有效。針對磨煤機熱風門無法順利關閉進而引發安全事故的問題，則應高度重視管理人員責任意識，強化對事故責任的劃分，提升安全意識，規避熱控保護系統誤動問題出現的幾率。

（2）熱控控制邏輯的優化

維持熱控保護系統的正常穩定運行，就要有效規避誤動現象出現，尤其是由于外部磁場干擾造成的誤動現象，想要解決這類問題就需要對熱控制邏輯加以優化。針對機組跳閘現象，判定主要原因為設備故障、控制邏輯不健全以及單個部件故障等，因此在進行熱控控制邏輯設計中就應當加強對容錯邏輯的設計優化，對各種故障隱患進行及時防治。與之對應的，在進行機組設備檢修過程中，維修人員也應當采取對應措施優化維修工序，提高邏輯容錯，使多重邏輯錯誤問題得到有效規避。為了進一步規避熱控保護系統的誤動，通過運行機組對連鎖信號的取樣點進行檢測確認，建立以硬件和邏輯條件為評估基礎的著重評估分析，深挖潛在問題與風險。

（3）熱控系統儀表穩定性的提高

熱控系統儀表是保持整個系統穩定的核心所在，熱控系統儀表的穩定性決定了熱控系統穩定性的直接走向。一方面在系統的采購引進階段重視儀器儀表質量，確保引進設備的可靠性，另一方面定期通過技術人員的檢查檢測進行儀表運行狀態的管控，對儀表工況和發生的問題進行及時記錄，為后續技術問題解決提供信息依據。為了進一步強化對儀表運行的監控管理，通過設備監控感應裝置的安裝，獲得更加及時準確的信息反饋。而從另一個層面，基于整個國內火電廠的發展大勢，借助電力行業的整體力量，通過云會務、現場會等各種形式定期開展全國性的熱控系統信息交流會議，以此形式將全國的技術資源進行整合，通過定期的專業會議的方式將出現在整個行業中的熱控系統問題進行及時交流，進而促進不同問題得到多元化的分析解決，為熱控系統穩定提供堅實的保障支持。

（4）建立健全熱控設備質量和質量評價標準

針對電力企業系統管理模式的發展遲滯，除了進行正常的企業發展與管理系統升級之外，還應當建立健全熱控設備質量和質量評價標準，通過行業標準與要求來優化系統管理模式。這樣的策略提出，是建立在我國的大多數電廠熱控系統的質量評價標準有缺可補、有漏可查的基礎之上。通過積極借鑒國內外電廠熱控系統技術的先進優勢，對現有熱控系統技術存在的不足加以彌補，逐步完善熱控系統的質量評價標準和評價機制。在現實操作中，可以通過專家邀請等方式，將專家和技術人員邀請過來，對電廠熱控系統的設計、安裝、調試環節進行檢查評估，借助外部力量強化企業在系統管理方面的薄弱環節，進而協助優化熱控系統的技術應用，預防與解決隱患問題。

（5）熱控系統技術人才的培養

人才無論從持續教育還是逐步積累都需要持續地關注，并且要加強人才引進，才能有效滿足電力企業熱控系統維修與養護的需要。面對當前電廠熱控系統技術人才不足的問題，企業可以通過積極完善企業自身培訓機制，優選內部人才進行專業團隊的組建，展開走出去、請進來的人才培養方式來強化團隊的專業化程度。在外部人才無法及時到位的情況下，借助內部人才的多元化應用與發展來順利完成維修、養護等具體工作，進而保障熱控系統的穩定運行。

總而言之，有效提高電廠熱控系統的穩定性，能夠使發電機組的運行效率與質量得到提升，為電廠系統的穩定運行提供保障，降低問題事故發生幾率，保障工作人員的安全，進而實現營造和諧安定的社會氛圍，推動社會生活生產的持續進步。