火電廠熱工控制設(shè)備常見故障分析

鄭 鋒（國電內(nèi)蒙古上海廟熱電有限公司，內(nèi)蒙古 鄂托克前旗 016200）

火電廠熱工控制設(shè)備常見故障分析

鄭 鋒
（國電內(nèi)蒙古上海廟熱電有限公司，內(nèi)蒙古 鄂托克前旗 016200）

隨著人們的用電量越來越大，傳統(tǒng)的火電廠設(shè)備越來越不能滿足人們的用電需求，所以火電廠就必須把火電廠的設(shè)備進行相應(yīng)的提高，而這些新的設(shè)備結(jié)構(gòu)也越來越復雜，要想更好的控制這些設(shè)備，就離不開熱工控系統(tǒng)。熱工控系統(tǒng)是專門對火電廠的熱工控制設(shè)備而開發(fā)出來的。本文是在工作實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上對火電廠中常用的DCS系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題進行解析，并提出合理的解決方案。

火電廠; 熱工控制系統(tǒng);故障分析

0 前言

隨著火電機組設(shè)備越來越大，熱工控系統(tǒng)在火電廠的作用就顯得尤為重要。不僅對電能生產(chǎn)效率有所提供，而且還能是生產(chǎn)成本有所降低。熱工控系統(tǒng)在機組安全中有著不可更換的作用，如果沒有熱工控系統(tǒng)，那么火電廠的正常運行就會出現(xiàn)嚴重的問題。但是，熱工控系統(tǒng)中所有運行的設(shè)備參數(shù)都相互制約，如果其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么整個系統(tǒng)也就不會正常的運行，不僅影響機組的正常運行而且還會造成不必要的損失。下面，我們以熱電廠中常用的DCS系統(tǒng)為例，根據(jù)工作時間情況對DCS常見的問題進行分析并提出合理的解決方案。

1 DCS系統(tǒng)簡介

DCS系統(tǒng)是以微機為基礎(chǔ)起源于上世紀80年代的自動化控制系統(tǒng)。它集合了計算機的通信、控制和信號傳輸?shù)燃夹g(shù)，在工作時精準將各種信號進行運算和傳遞，及時完成數(shù)據(jù)采集與處理。整個系統(tǒng)的核心是計算機，隨著計算機技術(shù)的提高，DCS系統(tǒng)的安全可靠性也隨之相應(yīng)的提高。

現(xiàn)在的火電廠發(fā)展的目標基本上是以一體化，而實現(xiàn)一體化就需要智能化的熱工自動控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)更加透明化，提高控制系統(tǒng)的效率，在應(yīng)用熱工自動控制系統(tǒng)的同時，也要提升火電廠中相關(guān)設(shè)備的正常運行，使其功能更加的穩(wěn)定可靠。隨著現(xiàn)在人們用電量的大量增加，用戶的電需求也越來越高，而傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備越來越不能滿足人們的用電需求，所以火電廠設(shè)備的裝機容量也需要相應(yīng)的提升，而設(shè)備提升的同時也帶來很多關(guān)于效率和安全的問題。要想減少這些問題，一個好的現(xiàn)代化的自動控制系統(tǒng)是不可缺少的，因為好的系統(tǒng)會高效的處理數(shù)據(jù)。現(xiàn)在的火電廠的各種采集設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)是DCS系統(tǒng)所要分析的數(shù)據(jù)，現(xiàn)場通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備將所需要的數(shù)據(jù)才記起來，然后傳輸?shù)较到y(tǒng)里，系統(tǒng)通過這些數(shù)據(jù)是否正常來顯示設(shè)備運轉(zhuǎn)是否正常。

2 熱工控設(shè)備常見問題

2.1 軟硬件問題

為了提高DCS系統(tǒng)的安全可靠性使機組能更安全的運行，通常會在系統(tǒng)的重要部分加入一些過程控制點，用以實現(xiàn)設(shè)備運行過程中出現(xiàn)問題能及時的停機保護，但是信號的傳輸如果不能及時可靠的輸送那么系統(tǒng)的安全可靠性將受到極大的影響。

2.2 熱控傳感器問題

熱控傳感器，由于元件老化或者存在質(zhì)量問題，那么對溫度、壓力、流量、液位等數(shù)據(jù)的識別就會出現(xiàn)錯誤，這些信號傳輸出來的也是錯誤信號，這些錯誤信號傳輸?shù)较到y(tǒng)，系統(tǒng)就會通過這些錯誤的信號下達錯誤的指令，從而造成系統(tǒng)不能正常的工作。很多火電廠的熱工設(shè)備都存在這些問題，所占的比例很大，嚴重影響火電廠整個系統(tǒng)的功能和其安全的運營。

2.3 電路回路問題

由于電纜鋪設(shè)的不合理致使電路回路產(chǎn)生很多問題，例如電纜在高溫區(qū)鋪設(shè)或者絕緣層受到損壞等原因，就會造成線路的短路、虛接等問題，這些問題最終會使熱控設(shè)備收發(fā)的信號有錯誤。除了這些問題外，電纜鋪設(shè)時候的安裝人員將端子排接錯，或者在使用萬用表不正確，這些都可以引起電路電信號不通暢，從而熱工控設(shè)備不能正常的工作。

2.4 設(shè)計安裝問題

火電廠的熱工控設(shè)備需要多種技術(shù)的共同支持的一個有機的龐大系統(tǒng)。如果在設(shè)計、安裝、調(diào)試的時候存在問題，那么很容易使熱工控設(shè)備接收錯誤的信號從而引起熱工控設(shè)備自動啟動或者拒絕啟動。例如，測量汽包水位變送器時候，如果受到環(huán)境影響使水位虛高，那么汽包低水位聚會拒絕啟動，從而導致鍋爐過度缺水，很容易發(fā)生危險。如果汽包設(shè)計有問題，測量的汽包水位不準確，水位跳閘信號受到影響也會造成很嚴重的問題。

3 熱控設(shè)備常見問題解決方法

3.1 設(shè)計過于冗余

現(xiàn)在火電廠的冗余設(shè)計已經(jīng)非常普遍的應(yīng)用在過程控制站的電源和DPU中，但是這還遠遠不夠保護執(zhí)行設(shè)備的動作監(jiān)控能力。一些重要的熱工信號傳輸給系統(tǒng)的設(shè)計方案同樣可以冗余設(shè)計，多次對一個測量點進行重復取樣，來提高對設(shè)備的監(jiān)控和判別設(shè)備是否正常的運行。為了提高系統(tǒng)的可靠性，分散故障壓力，應(yīng)當在重要的測量點的測量通道上布置不同的卡件。重點的測量孔，應(yīng)當進行多點取樣，并且測量點相互獨立，這樣傳輸?shù)较到y(tǒng)的數(shù)據(jù)才能更加的準確，受負面影響也較小，還能及時的發(fā)現(xiàn)問題。

3.2 元件的選取

隨著科技的發(fā)展，市場上有各種各樣的元件，元件層出不窮，使得在選取元件上也是一個問題。元件的選取必須滿足熱控自動化苛刻環(huán)境的需求，這樣對于元件的可靠性要求就越高，所以元件的選取必須選擇技術(shù)成熟可靠的元件來保證DCS系統(tǒng)能可靠的運行。不能忽視系統(tǒng)的可靠性而盲目的追求先進的技術(shù)設(shè)備。也不能為了節(jié)省經(jīng)濟成本而選取較差的元件，如果選取落后的元件不但不能節(jié)約成本而且還會給火電廠埋下很大的隱患，所以在元件的選取上必須選擇質(zhì)量高的并且在業(yè)內(nèi)評測居高的元件作為首選元件，這樣才能有效的保障系統(tǒng)的可靠性。

3.3 優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計

在系統(tǒng)進行設(shè)計安裝的時候，應(yīng)該從多角度嚴格注意，多方面考察，以確保系統(tǒng)的邏輯保護是否達到最好的選擇，保障熱控裝置的正常啟動，不會出現(xiàn)錯誤的判斷。為了提高系統(tǒng)的預防、軟化問題，必須提高系統(tǒng)的硬件和軟件的自己檢測能力。

4 結(jié)束語

我國電能的主要來源就是火力發(fā)電，隨著設(shè)備自動化、智能化的不斷提高，火力發(fā)電技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，火力發(fā)電設(shè)備也越來越復雜，所以對其設(shè)備的安全可靠性提出更高的要求。實際應(yīng)用中，不論設(shè)備多么先進，系統(tǒng)多么先進，都不能實現(xiàn)絕對的安全可靠，因此必須對故障進行分析和排除，從預防著手，盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修正、解決潛在的問題，確保系統(tǒng)能安全有效的運行，將問題解決在萌芽狀態(tài)以避免造成不必要的損失。

[1]杜磊磊.火電廠熱工自動控制可靠性分析[J].科技促進發(fā)展（應(yīng)用版）, 2011（04）.