火電廠熱控系統可靠性及其優化分析

劉志文　呂三慶

摘 要：火電廠在推動國民經濟發展中具有重要作用，隨著熱控自動化技術在火電廠的廣泛應用，提高火電廠熱控系統的可靠性勢在必行。熱控設備安裝、軟硬件調試、熱控設備日常維護是提高火電廠熱控系統可靠性的關鍵，文章對當前火電廠熱控系統中存在的常見問題進行了分析，并提出具體解決對策，以優化火電廠熱控系統，提高可靠性。

關鍵詞：熱控系統；可靠性；火電廠

當前自動化技術快速發展并在火電廠中廣泛應用，可靠的熱控系統對大型火電機組的重要性愈發突出，其先進的計算機技術、網絡技術、過程控制技術成為火電廠生產中的重要技術，如何提高熱控系統運作的可靠性成為火電廠運行中亟待解決的問題。及時預防和控制相關風險因素是熱控系統安全穩定運行的前提，因此，必須對火電廠熱控系統中存在的問題進行分析。

1 熱控系統故障及原因分析

火電廠熱控系統運行受多方面因素影響，電氣元件故障、電纜接線故障、系統故障是常見的影響因素，此外，還有設計安裝故障與人為故障等[1]。火電廠熱控系統運行必須及時排除以上故障，這就有必要分析這些故障的發生原因。

1.1 DCS系統故障分析

DCS又名集散控制系統，是一項綜合性較強的系統，其主要包括四種技術：計算機技術、網絡技術、過程控制技術、CRT技術。DCS技術功能眾多，可以實現遠程遙控現場設備、數據采集、記錄與監控。中央處理器與組態監控畫面是其兩個主要組成部分，中央處理器主要作用于電源、I/O模件、控制器和底板。實時數據顯示、歷史數據查詢、操作員站監控等主要由組態監控畫面實現。DCS系統可以通過網絡將監控數據與其他服務器進行交換。如果DCS系統不能采集數據，則無法完成監控工作，一般而言，誘發其故障的原因主要包括操作站問題、主DPU死機、輔助DPU切換失敗、服務器死機等四個因素，以上四個因素會影響系統的安全運行，嚴重時可造成機組停機、設備損壞的后果。

1.2 熱控元件故障分析

熱控元件故障主要是指元件信號失真，設備拒絕動作或誤動作。熱控元件發生故障，嚴重威脅電廠的財產安全與員工的人身安全。如果熱控系統中發生故障的元件是ETS或FSSS等系統的相關重要設備，會直接引起跳閘，甚至損壞設備，造成巨大經濟損失。誘發元件故障的原因眾多，如環境因素、設備使用時間因素、元件安裝因素、元件自身質量與系統電源故障等。合力控制這些因素是避免熱控元件發生故障的主要方法，尤其要重點預防系統容量與系統負荷超載，避免導致ETS或FSSS等系統發生故障。

1.3 系統邏輯缺陷

對于新機組而言，由于投入運行設備時間較短，易出現系統邏輯設計不完善問題，這易引起DCS系統判斷失誤，發送錯誤信號，導致設備做出錯誤動作，造成發電機組非正常停機。很多新機組試運行過程中，多次出現系統邏輯缺陷問題，導致發電機組非正常停機，延誤正式投產時間，影響設備安全。因此在新機組投入運行前，應對熱控系統設計的合理性進行重點探討、審核，根據意見優化系統邏輯設計，修正其中存在的漏洞，盡量減小因系統邏輯缺陷引發非正常停機給火電廠造成的損失。

2 提升火電廠熱控系統可靠性的具體對策

當前我國高度重視火電廠建設，熱電廠裝機容量越來越大，火電機組的運行參數逐步提高，對熱控系統的可靠性與穩定性提出了更高的要求。火電廠熱控系統關乎到火電廠的經濟效益、安全穩定，因此，優化火電廠熱控系統，提升火電廠熱控系統的可靠性至關重要。

2.1 加強硬件管理

硬件設施是熱控系統的基礎組成部分，加強硬件管理是提升火電廠熱控系統穩定性的基本要求。加強硬件管理是指在建設熱控系統過程中，應將系統設備的穩定性、功能質量放在首位，選擇質量過硬、耐老化，環境適應能力強的硬件設備。在硬件設備設計與選型過程中，應以控制設備的質量為重點，對設備的使用環境與性能進行詳細考察，保證所選硬件設備質量優良、性能優異，適應能力強。加強硬件管理不僅要求嚴格選擇硬件設施，還要求嚴格熱控設備的驗收程序，保證經過驗收的熱控設備無安全隱患。重視熱控系統設備日常維護工作也是加強硬件管理的要求。熱控系統設備較為復雜，對維護工作要求較高，在日常維護工作中，應重點檢查機房溫度，系統通信狀況、服務器與各終端工作狀態、系統電源狀態等。在熱控設備安裝階段，應嚴格按照安裝要求規范安裝，做好設備后期保護工作，預防滲水。

2.2 邏輯優化

熱控系統的邏輯設計對熱控系統的可靠性具有重要影響，完善的邏輯設計可以大幅減少設備的誤動作或拒絕動作。優化邏輯設計要求在設計初期就要對熱控系統的邏輯性進行測試，采用三取二保護邏輯，用質量碼對每個測點的質量進行判斷。三取二有利于判斷的準確可靠，防止誤動，保護取樣信號的邏輯判斷[1]。優化DCS硬接線系統，優化取信、I/O點的分配。在滿足功能的條件下，盡量選擇簡明的控制系統邏輯，如避免過度嚴苛的強制手動條件，降低運行人員的勞動強度與操作風險；優化單點保護邏輯，對過度的保護條件進行梳理，減少誤動的概率。優化輔機油站控制邏輯，如在啟動備用油泵后，原油泵繼續運行，在工作人員判斷后關閉運行。

2.3 提高管理水平

優秀的熱控系統管理隊伍是提高熱控系統可靠性的重要保障，火電廠應不斷提高熱控系統管理水平，建立一支技術水平過硬的管理隊伍，加強管理人員培訓，提高管理人員的理論研究與實踐能力。熱點系統管理工作應嚴格依照熱工監督管理規定執行，加強熱控系統設備的巡檢維護力度，做好設備維護與檢修工作，及時排除設備存在的安全隱患，保持設備安全運行，定期備份邏輯組態，清理系統硬件磁盤，查看各硬件設施接觸狀況，積極制定事故預防與處理方案，將熱控故障消滅在萌芽之中。

3 結束語

熱控系統紛繁復雜，任何細小的疏忽都可能致使熱控系統發生故障，因此，必須從思想上重視熱控系統管理工作，建立完善的熱控系統管理體制，加強管理隊伍建設，重視日常檢測與設備維護，及時排除安全隱患，不斷應用先進技術，才能滿足新形勢下火電機組熱控系統管理工作的要求，提升熱控系統的可靠性。

參考文獻

[1]焦小龍.探討優化火電廠熱控系統可靠性的方法[J].山東工業技術，2014，19：191+197.

[2]葛威，靖宇翔，葛曉鳴.淺談如何提高火電廠熱控系統的可靠性[J].華北電力技術，2008，4：48-50+54.