火電廠熱工自動化的可靠性分析及提升措施

王永標（北方聯合電力包頭一電廠,內蒙古包頭014030）

火電廠熱工自動化的可靠性分析及提升措施

王永標
（北方聯合電力包頭一電廠,內蒙古包頭014030）

摘要:隨著經濟的發展，人們對發電廠穩定運行的要求越來越高，這就關系到熱工自動化的可靠性。文章首先就熱工自動化進行概述，接著分析當前該層面可靠性上所表現出來的問題，最后就如何提升可靠性做全面闡述，以期為提升火電廠安全運行水平而拋磚引玉。

關鍵詞:熱工自動化;可靠性;措施

0引言

火力發電廠的安全生產，離不開熱工自動化的可靠運行。隨著電廠機組規模的擴張，熱工自動化的覆蓋面是越來越廣。這一方面使主控系統掌握到全景數據，為生產的自動控制添磚加瓦；另一方面，外界因素的變數增加，也使熱工自動化呈現一些問題，如聯鎖保護誤動等。為了提升熱工自動化的性能，有必要對其可靠性進行相關分析。

1熱工自動化系統概述

熱工自動化系統是火電廠的中樞，控制著汽包水位、蒸汽溫度、鍋爐燃料量、機爐協調等關鍵生產環節。隨著技術的提升，熱工自動化傾向于向一體化、智能化、透明化的發展方向。從組成上來說，熱工自動化系統是一個龐大體系，見圖1所示。顯然，熱工自動化系統節點眾多，對其可靠性造成影響的潛在因素也多，運維工作量大。

圖1 熱工自動化系統框架

2當前熱工自動化的可靠性分析

筆者結合多年工作經驗，從系統、環境、設備、設計等多個層面對當前熱工自動化可靠性方面的存在問題進行了梳理，總結出以下幾點：

（1）因火電廠各部分分散性大(特別是大型電廠)，相互之間距離遠，容易出現因信號傳輸慢而導致的熱控邏輯混亂的情況；另外，各部分之間的生產環境不一樣也會使熱工自控系統的不同模塊呈現不同的可靠性狀態。

（2）因檢修模式不科學(目前為定期檢修)，所以檢修上耗費的人力物力與可靠性之間關系不大(主要指那些運行狀態較差的設備可能會在兩次檢修期間發生故障)。

（3）就地控制設備因長期處于惡劣環境，比較容易出現老化或損壞；因產品質量差而導致的氣動執行機構漏氣或堵塞現象也不少見；另外，因建設階段的馬虎，設備在運行一段時間后出現接線和插件松動等現象，造成聯鎖保護的拒動或誤動。

（4）控制系統的電源問題。從統計來看，電源對可靠性的影響主要為：1）長期振動造成電源接線松動或脫落；2）電源保險容量不匹配或電源附件(如繼電器觸點)耐壓程度不夠；3）電源未實現科學分路(指“一帶多”)，未配接UPS。

（5）因周圍環境過熱或粉塵密度過大，控制系統(包括控制卡件、測量部件、執行部件和過程部件等)容易老化或損壞，甚至受到干擾而出現聯鎖保護誤動。

3提升可靠性措施

3.1技術層面

在技術層面提升熱工系統可靠性，主要指元件選用、邏輯設置、軟件優化等方面：（1）盡可能選擇技術成熟、動作可靠的熱控元件，同時建立質量追溯機制；（2）對重要熱工信號的采集應符合冗余原則，即采用相互獨立的方法提取同一信號，或在不同的卡件配置相同的測量通道，以分散故障風險；（3）DCS系統應采用雙路冗余方式供電(即進線分別來自不同供電母線)，且冗余電源應進行靜態和動態切換試驗。另外，熱工保護的電源必須配置UPS；（4）根據火電廠各區域危險程度不同而優化軟件，同時關注日常運行，發現遺漏立即制定整改方案，使軟件整體處于最佳狀態；充分運用APS技術，使電廠運行盡可能程序化，以此減輕運行人員強度、縮短機組啟停時間并避免人為不安全因素；（5）在各單元機的DCS系統大量選用電子智能儀表，提高其智能化水平；（6）采用容錯邏輯的設計方法來改進、完善和優化控制邏輯，降低邏輯失效概率。

3.2管理層面

（1）應急預案。如前所述，火電廠多采用分散控制系統。由于各DCS形式多樣，質量不一，因此有可能發生通訊中斷、模件損壞等高頻故障。為了保證故障處置的科學、有依據，必須制定包含各類異常的應急預案，嚴格防止故障面的擴大化；（2）結合熱工自動化系統檢修運維規程，制定基于全壽命周期(即包含設計、安裝、調試、運行、檢修等各階段)的風險評估體系，實現熱工監督的精細化、科學化；（3）推廣在線監測、紅外測溫等先進手段，并在此基礎上開展狀態檢修工作，通過對設備運行趨勢變化和細微狀況的跟蹤，掌控設備的健康狀態，防患于未然；（4）做好儀表自動化校驗管理一體化工作。測量儀表的數量與電廠機組容量相匹配，為了降低大量儀表同時校驗時的出錯率，應實現儀表校驗的全程計算機管理；（5）做好設備消缺管理。重點是做好一般缺陷的規律掌握，重大缺陷的及時消缺；（6）加強檢修資料管理。對保護圖紙應實行專人負責，確保圖實相符；做好檢修資料的整理歸檔，確保保護系統相關資料的完整性和可追溯性；（7）嚴把驗收關。不但要在新設備投產時編制驗收卡進行持卡驗收(按驗收項目逐條驗收)，還應在定值修改、周期試驗時做好驗收工作，保證熱工保護的準確性。

4結語

隨著經濟的發展，我們對電力的數量需求和質量要求是越來越高，這在很大程度上取決于火電廠的正常、穩定運行。熱工自動化是火電廠的中樞，它為電廠“多發電、發好電”提供技術支撐。因此，我們必須針對不同電廠的實際狀況，經常性分析熱工自動化系統的不足或缺陷，并從技術層面、管理層面想方設法去改進，使火電廠始終具備快速反應能力，使火電機組的可靠性不斷提高。

參考文獻：

[1]邱小靜.淺析火電廠熱工自動控制的可靠性[J].大科技,2014(02):38-39.

[2]任浩波.熱工自動化系統的運行可靠性與提高措施分析[J].硅谷,2011(03):48-50.

[3]石同禮.談熱工自動化系統可靠性的提高[J].電氣傳動,2009. (09):173-174.