基于電廠熱工調試若干問題的思考

黃志誠

（河北省電力建設第一工程公司，河北 石家莊050021）

0 前言

現代大容量火力發電機組的安全、經濟運行在很大程度上依賴于熱工控制系統的性能。 目前新上火電機組主設備采用DCS（分散控制系統）進行控制，輔助廠房通常采用PLC 進行控制，熱工調試工作貫穿與設備安裝、單體調試、分系統試運至機組移交業主始終，調試質量關系到機組的安全、穩定運行和順利移交。 因此本文將重點對電廠熱工控制系統調試過程中經常遇到的問題及改進措施進行說明。

1 調試前發現設計和設備問題

1.1 設備型號與設計圖紙不符

由于熱控設備數量大、型號眾多，經常出現設備與設計不符的情況。 某項目空預器火災報警熱電偶實際為K 分度，但廠家圖紙顯示為E 分度， 從接線盒到火災報警控制盤的補償電纜也是使用的K 分度。后通過采用K 分度熱電偶測量100 度沸水進行檢查，火災報警控制柜內部PLC 組態為K 分度；后經聯系廠家確認，所供熱電偶和PLC 組態均為K 分度，圖紙標識錯誤。 分析后決定將就地接線盒至火災報警控制柜的聯絡補償電纜由E 分度更改為K 分度。 因此要求調試人員在調試開始前認真核對圖紙、設備。

1.2 設備問題

在設備廠家生產制造過程中，由于設計或加工工藝等原因，造成設備質量達不到設計和穩定工作要求，致使設備在調試過程中發生損壞。

1.2.1 在某國外項目出現加藥系統變頻柜未設計安裝散熱扇導致變頻器燒毀的情況，設備廠家未全面考慮項目所在國濕度大和晝夜溫差大等氣候條件，在加藥變頻控制柜未安裝散熱扇，由于變頻器在運行過程中散發出大量熱量在盤柜內不能散發，而且盤柜外面環境溫度較低，從而導致盤柜內部結露，致使變頻器受潮損壞；影響到加藥系統的正常運行。

1.2.2 某項目小機高調門和低調門伺服閥選用VOITH 一體化液動閥，在調試過程中出現閥門非常嚴重的振蕩現象，調整伺服閥KP 比例增益、更換清洗伺服閥后也沒有解決振蕩問題。 后通過使用信號發生器取代MEH 判斷轉換出的LVDT 反饋信號， 同時跟隨可以消除振蕩現象；后分析為MEH 接受兩個LVDT 的反饋信號再進行比較、取高值輸出，這樣影響了反饋的跟進速度，導致反饋一直有遲延，從而出現閥門振蕩的現象。 后改為采用其中一個LVDT 的反饋直接用于伺服閥的控制，另外一個LVDT 作為MEH 顯示。所以，在設備投入運行前，應仔細查看、認真分析設備是否符合穩定工作的要求。

2 設備安裝問題

2.1 設備安裝不符合規范要求

某項目在試運過程中發現軸封減溫器后蒸汽溫度顯示偏低。通過現場檢查發現溫度計安裝位置距離噴水口太近，受噴水影響，不能正確反應減溫后蒸汽溫度。

改進措施：軸封、輔汽、旁路等等各減溫器后蒸汽溫度，安裝位置要盡量遠離噴水口。

2.2 設備工作環境達不到要求

某國外項目在DCS 受電時， 電子間和工程師站內空調系統仍然不能正常投用，致使DCS 設備不能良好地散熱，進而后期出現卡件損壞的情況。DCS 等精密設備對運行環境的溫度、濕度都有很高的要求，因此必須保證DCS 設備有良好的工作環境。 DCS 系統受電前必須對的房間的消防、空調、照明、地面屋頂等安裝工作進行檢查，確保符合要求，避免因環境造成精密設備損壞或引起運行隱患。

3 控制設備調試過程中遇到的問題

3.1 DCS 靜態調試

3.1.1 在DCS 系統調試過程中首先要做的是DCS 系統的受電工作。如受電前工作做的不夠仔細有可能造成卡件、CPU 甚至主機的損壞。因此受電前應主要注意以下一些事項：

1）檢查電源回路的絕緣。

2）系統的接地電阻是否滿足要求。

3）各分路電源開關應在斷開位置。

4）全部功能卡件應在拔出位置。

5）必要時應對供電電源波形進行檢查。

3.1.2 受電中應主要注意以下一些事項：

1）受電順序應從總電源開關，機柜電源開關，到模件和子模件逐級進行。 2）受電應逐機柜，逐系統進行，待一個機柜/系統受電測試完畢且恢復正常后，方可給下一機柜/系統受電。 3）受電過程中如遇問題發生，應立即停止受電工作。待分析查明原因，排除故障后再行恢復受電。

3.1.3 在調試過程中經常遇到卡件燒損的情況。雖然燒損卡件的原因很多， 但最主要是由于接線錯誤或就地一些原因導致外回路強電竄入。 為防止卡件燒損，應注意以下一些事項：

1）卡件I/O 通道測試前，先將卡件的外部接線斷開，松開卡件的電源保險，再插入卡件，送上電源保險。

2）DCS 系統與外接設備傳動試驗前，先檢查端子柜與外回路的接線應正確無誤，用萬用表檢查該設備對應卡件所有背針的接地情況以及對地交、直流電壓，不應有強電竄入。檢查無問題后再插入卡件進行試驗，試驗結束后將卡件推出。 如該卡件上另一設備需要傳動時重復上述工作。只有該卡件上的所有設備均做過傳動試驗后方可將卡件置于插入位置。

3）對于未做傳動或系統調試的卡件，不應在插入位置。4）盡量不要帶電插拔卡件。

5）加強安裝與調試的協調工作，避免同一系統的交叉作業。

3.2 DCS 系統的動態調試

3.2.1 為防止機組誤動作，譬如“汽包水位高、低”，“爐膛壓力高、低”發MFT 信號，個人認為最好加2-5 秒的延時，其目的主要是為了防止信號受到干擾。

3.2.2 MFT 邏輯中經常會有“兩臺火檢冷卻風機均跳閘”發MFT，而兩臺火檢冷卻風機之間也有聯鎖關系，最基本的一點就是一臺火檢冷卻風機跳閘會聯啟另外一臺風機。但一臺風機跳閘在聯啟另外一臺風機的過程中會瞬時出現兩臺風機都跳閘的狀態， 這時就有可能導致MFT 的發生。 因此需要在“兩臺火檢冷卻風機均跳閘”發MFT 的信號中加延時， 延時的長短以能保證兩臺風機正常聯鎖的最短時間為宜。類似的情況還有密封風機、空預器等等自身跳閘后會影響其它設備運行安全的設備，這些設備的邏輯都要注意嚴謹。

3.2.3 其它常見問題

1）汽包水位的顯示問題。在很多現場都會遇到在額定工況下汽包水位在DCS 中的顯示與電接點的顯示偏差較大，最大的將近100mm。經過壓力、溫度修正的DCS 中顯示應該是最準確的。 而電接點未經過修正且電極有可能受污染或損壞等原因造成顯示不準確。

2）PLC 與DCS 之間、 旁路系統與DCS 系統之間、DEH 與DCS 系統之間、DEH 與DCS 系統之間的通訊常常會出現通訊中斷的現象。這在現場的調試過程中要加以注意。

3）旁路系統保護投入問題。 某機組旁路系統的調試過程中根據旁路系統廠家資料說明本低旁減溫水壓力實際值低于設計值 （設計值1.8MPa，實際值1.3MPa），為保證運行安全，只能限制高、低壓旁路的流量（高旁由設計值201t/h 限為164t/h； 低旁由設計值237t/h 限為193t/h）。 因此，目前條件下如果投入旁路快開聯鎖，當快開條件出現時（汽輪機跳閘、發電機主開關跳閘、主汽壓超過設定值等），很可能造成高、低壓旁路過負荷、低壓旁路超溫和凝汽器超溫等事故， 威脅到設備及人身安全。 某機組旁路系統在試運過程中，由于高旁快開導致鍋爐汽包產生“虛假”高水位而引發MFT。 另外，根據多個電廠旁路系統運行經驗， 由于管道及支吊架系統設計以及疏水、暖通管道設計或操作不當等原因，曾多次發生當旁路快開時，管道強烈振動乃至損壞事故，故許多電廠旁路快開聯鎖處于切除狀態。

4）火焰檢測問題。在很多的電廠中火檢都存在著“偷看”或“漏看”的現象，導致鍋爐部分主保護無法正常投入。 從目前使用中的火焰檢測器的情況來看， 不論是進口的火焰檢測器還是國產的火焰檢測器，都存在一些問題。主要是火焰檢測器“偷看”現象嚴重及隨燃燒工況的變化火焰檢測器輸出信號不穩定。 要解決以上問題，在調試過程中就要對火焰檢測器不斷的進行調整，以求達到最理想的效果。 首次點火前即完成火焰檢測器的預調整，主要是用強光手電從就地模擬火焰信號。 點火后，再完成細調。 但調試中發現，爐溫較低時調出的火焰檢測器過于靈敏，以致當較大負荷停下某一燃燒器時，受鄰角火焰及爐膛火焰的影響，仍有輸出即“偷看”現象，影響了控制邏輯的正常實現。鍋爐運行一段時間后，爐溫較高時調出的火焰檢測器過于遲鈍，在冷態點火時或低負荷運行時即使燃燒器實際已點燃，但火焰檢測器仍未有輸出即“漏看”現象，不但延長了點火過程而且容易造成火焰保護誤動。如經多次調整仍不理想時，個人認為，對油火焰檢測器寧可“漏看”也不允許“偷看”，即提油高火焰檢測器的穩定性適當降低靈敏度，以免造成燃油未著而噴入爐膛。 對煤火焰檢測器寧可“偷看”也不允許“漏看”，即適當提高煤火焰檢測器的靈敏度，因為投粉時爐溫一般已經較高，煤粉幾乎都能燃著。另外，煤火焰檢測器的“偷看”顯示邏輯可以稍做修改：對應給煤機運行信號和煤火焰檢測器探頭檢測到有火信號“與”后，才在CRT 上顯示該煤火焰檢測器檢測有火，否則顯示無火，從控制邏輯上解決了顯示方面的“偷看”現象，從某種程度上避免了運行人員的誤判斷。

4 結束語

熱工調試工作關系到機組能否安全、穩定運行，關系到機組運行的經濟性；只有在調試過程中認真調試、提高調試質量，才能保證機組達到良好的運行參數，為業主創造良好的經濟效益。