600MW火力發電廠熱控保護技術探討

【摘要】研究600 MW火力發電廠熱控保護技術至關重要，本文對火電廠熱控保護工作的重要性進行了闡述，對熱控自動化保護系統常見故障及其成因進行了介紹和分析，并就如何加強熱控保護工作、提高熱控保護系統安全性與可靠性提出了幾點措施。

【關鍵詞】600 MW；火力發電廠；熱控保護；技術

0.引言

近年來，我國電力工業得到了快速發展，高電壓、跨區電網逐步形成，尤其是隨著現代計算機技術不斷應用，大容量、高參數、自動化水平高的機組不斷投運，熱控保護技術的改進與提升成為了預防事故發生、滿足當前安全生產、管理工作需要的重要前提。因此，當前及今后一個時期，深入研究火力發電廠的熱控保護技術、有效防止 DCS 系統失靈、防止熱工保護拒動、誤動及逐步完善控制策略成為火力發電廠所要關注的焦點。

1.600 MW火電廠熱控保護工作概述

由主設備與輔設備構成的火電廠熱控保護裝置可以在發生可能引發后果的故障時，通過使故障軟化或者停機待修來防止或避免人身傷亡事故、重大設備損壞事件的發生。也即是：

（1）主設備或輔設備發生故障—熱控保護系統發揮作用—保護—勉強正常運行。

（2）主設備和輔設備沒有故障—保護裝置不動作、出現問題—主設備或輔設備停運—發生事故。

（3）主設備或輔設備發生故障—熱控保護系統出現故障—整個系統出現故障。

從上可知，熱控保護系統覆蓋了機、電、爐等幾乎所有運行的設備的熱控保護系統參數之間相互聯系、彼此制約，任何一個環節出現問題都很可能通過熱控保護系統發出相應的跳機停爐信號，導致 DCS系統失靈、熱工保護出現誤動或拒動。

表1 常見故障及成因一覽表

2.600 MW火力發電廠熱控保護技術措施

2.1完善控制保護邏輯

很多時候，DCS 電力系統因部分控制策略不完善或個別運行人員不熟悉控制邏輯，易發生意想不到的異常情況，引發設備損壞、人員傷害等事故，因此不斷研究、探索控制邏輯的嚴密性，不斷改進完善，才能確保設備和人身的安全。

2.2優化無擾切換邏輯

2.2.1“機前壓力設定值”修改方案

鍋爐主控自動方式回路在主控器投入自動方式以前（包括機組停運期間）遇到“壓力變化率手動設定”為零的情況時將不能正常跟蹤，即“機前壓力設定值”將出現突變現象。因此，應該在手動方式下以恒定的小值（0.005）速率跟蹤機前壓力實際值。

2.2.2“最高/最低壓力”修改方案

邏輯中的最高壓力、最低壓力原為 CRT 畫面直接修改的數值。但內部邏輯在機、爐主控器投入自動方式以前（包括機組停運期間），如果遇到“最高/最低壓力”不能正確設置的情況，將按照設定的壓力變化率對目標壓力進行預處理，并且在機、爐主控器投入自動方式時直接生效，導致鍋爐主控指令輸出突變。現在，將邏輯中的最高壓力、最低壓力改為算法模塊 AOUT 的輸出，并對 AOUT 的參數正確設置，將轉變為下表2：

2.2.3“最高/最低負荷”邏輯修改方案

邏輯中的最高負荷、最低負荷原為 CRT 畫面直接修改的數值。但內部邏輯在機組投入 CCS 方式以前（包括機組停運期間），如果遇到“最高/最低負荷”不能正確設置，將按照設定的負荷變化率對目標負荷進行預處，并且在機組投入 CCS 方式時直接生效，導致負荷指令輸出突變。現在，將邏輯中的最高負荷、最低負荷改為算法模塊 AOUT 的輸出，并對 AOUT 的參數正確設置，將轉變為下表3：

2.3增加保護解投按鈕

隨著 DCS 應用范圍的擴大，大部分保護邏輯是軟邏輯，解除保護全部必須從控制計算機上解除，這就不可避免的會發生解除錯誤而引發異常情況的發生，為預防該情況的發生，對每個保護設置兩個保護投解按鈕，一個是保護投入按鈕，一個是保護解除按鈕。如下圖：

當保護在解除狀態時，保護“解除”按鈕為紅底色，其上文字顯示為“RELIEVED”；當保護在投入狀態時，保護“解除”按鈕無紅底色，其上無英文顯示。當保護已經動作時，保護“投入”按鈕的底色是紅色，其按鈕上的文字為“OPERATED”；當保護為正常狀態時，保護“投入”按鈕無底色，其上無英文顯示。將上述邏輯判斷出的“保護已投入”串接或并接到相應的保護回路中，使其實現：在保護投入狀態下，“保護已投入”邏輯為“1”保護可以正常動作；在保護解除狀態列下，“保護已投入”邏輯為“0”，閉鎖相應保護的動作。

2.4創設人機提示畫面

在部分重要設備操作時，增加“確認”按鈕，以進一步提醒操作人員操作是否正確。例如當點擊“真空破壞門開”按鈕時，系統會出現一個提示窗口“確認開？”，再次確認后按“是”按鈕后，開指令才發出。同時在順控程序執行、保護投解等操作前都有類似的提示窗口，避免了操作錯誤。

3.結束語

熱控保護技術是火力發電企業的生命，確保熱控保護安全就是企業追求經濟效益和社會效益的保障。火電廠發電設備與熱控保護系統將會越來智能化和自動化，系統的穩定性與安全性也會變得越來越重要。一旦出現系統失靈，出現誤動或拒動現象就很可能造成嚴重的人員傷亡或不必要的經濟損失。因此，在安全生產活動中，認真落實好各項規程制度的同時，更要從完善控制邏輯和提高控制策略入手，逐步提升熱控保護技術的科技含量，充分運用先進的計算機技術，確保熱控保護工作落到實處，保障系統安全穩定運行。

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