提高火力發(fā)電廠熱工保護可靠性方案與策略探討

張希東

（云南能投威信能源有限公司，云南 昭通 657903）

伴隨著火力發(fā)電廠中機組容量的日益增大，機組控制在智能化的方向上不斷邁進，如何確保熱工保護的安全性、可靠性已成為非常重要的議題，保護拒動和保護誤動的發(fā)生，會給企業(yè)帶來無法彌補的損失。本文從火力發(fā)電廠的現(xiàn)實角度出發(fā)研究了如何提高熱工保護的安全性，并對于改進方案和措施提出了建議。

一、熱工保護拒動誤動原因分析

（一）控制系統(tǒng)本身造成的保護誤動

控制系統(tǒng)主要包含中央控制器、輔助設備、信號輸入輸出裝置、相關的一些必要的模塊和電源系統(tǒng)。CPU 故障是常見的一類故障，還有就是指令或者信號傳輸過程中的一些問題也就是所謂的信號中斷問題，電源控制系統(tǒng)故障等都是發(fā)生概率較高的故障。它們是由誤操作造成的。作為發(fā)電廠機組當中的相關機器很容易出現(xiàn)連環(huán)跳閘的事故，進而造成電廠當中關于高壓主蒸汽閥門出現(xiàn)事故，導致整個系統(tǒng)不能正常工作。

（二）外圍設備造成的保護誤動

外圍設備主要涉及一些物理量的測量問題，物理量包括溫度、爐內(nèi)的壓力和鍋爐水的流量、液壓開關、鍋爐的閥門等。有的是器件本身的原因造成的，在自身原因當中自然老化是重要因素，同時存在設備安裝過程中的不得當也會造成保護電路誤啟動，這一系列問題都會使得系統(tǒng)的主、輔設備的故障。作為發(fā)電廠1 套200 兆瓦機組，有時會出現(xiàn)突然關閉的情況，造成爐內(nèi)壓力在10s 以內(nèi)升高1900Pa 高壓鍋爐爐膛保護設施癱瘓，MFT 動作造成整個系統(tǒng)關機。由于主機6 瓦的溫度測量點的故障，過溫保護信號傳到中央控制器當中，渦輪實現(xiàn)了保護功能，單元跳閘造成的1個發(fā)電廠發(fā)電機組整體不能工作。

（三）邏輯設計及軟件造成的保護誤動

邏輯設計不合理使保護系統(tǒng)發(fā)生不正常運行的狀態(tài)，設定值不準確，PID 參數(shù)自動調(diào)整就會出現(xiàn)很大的誤差。作為發(fā)電廠1 臺300MW 機組的風機反饋和指令偏置，由于控制由同一模塊驅(qū)動2個風扇調(diào)節(jié)，在主、副開關控制模塊中的一個風機葉片阻尼器，當主模塊100s 正常工作后，輔助模塊又出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，導致鍋爐不正常工作，爐內(nèi)的溫度降低，從而使整個系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)。

二、如何提升其熱工保護的可靠性的方案與策略

（一）對保護系統(tǒng)的配置進行優(yōu)化和完善

一是輔助設備在整個系統(tǒng)中的作用十分關鍵，加上整個系統(tǒng)中的子系統(tǒng)較多，不同的子系統(tǒng)的每個測試點也十分重要，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，就需要對每個子系統(tǒng)所處的運行狀態(tài)進行檢測，并通過加強子系統(tǒng)測試點的檢測，才能促進其工作效率的提升。這就需要對每個子系統(tǒng)都要進想一次檢查，才能保證系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。而且還要將每個子系統(tǒng)作為一個單元，這樣在故障發(fā)生過程中，就不用對整個系統(tǒng)實施檢測，這樣不僅能節(jié)約時間，而且還能判斷與檢測子系統(tǒng)的檢測點。二是對蒸汽輪機的保護系統(tǒng)進行不斷的優(yōu)化，借助DCS 系統(tǒng)或者獨立控制系統(tǒng)，但是為確保其修復工作得到高效的實施，就需要加強系統(tǒng)的備份，并在PLC 可編程軟件中加強對其控制器的利用，盡可能地確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提升，即便是在故障面前，也能有效的應對，不會由于故障而帶來巨大影響。

（二）加強保護信號管理工作的開展

一是在信號的輸出、輸入口設置不同的冗余點。一般而言，需要在線路安裝中設置雙向開關時，必須設置相應的保護觸點，預防因為誤操作導致斷線與抖動的情況出現(xiàn)，且加強對其余重要輔助裝置的防備，在受到指令后才能進入下一步的操作，并從斷路器的開關觸點來獲取相關信息。二是在保護信號采樣裝置方面，主要是對其爐內(nèi)的壓力和真空度以及潤滑油的壓力與速度等基本參數(shù)進行冗余配置，當信號沒有條件時，需要采取有關邏輯信號，將信號的可靠性提升。三是主燃料跳閘后，由于保護裝置和點火系統(tǒng)的故障，都需要借助火檢探測信號來確定，所以對火檢探測信號進行維修，能有效的預防火災，并對其是否存在遺漏的情況進行檢查，預防鍋爐的保護電路的拒動與制粉系統(tǒng)跳閘，預防鍋爐滅火保護的誤動事故出現(xiàn)。

（三）切實注重邏輯設計的優(yōu)化

一是對所有重要模擬信號的輸入設局具有數(shù)量限制和判斷變化率與信號精確度控制等方面的功能，一旦變送器發(fā)生故障之后，所選定的三個邏輯中的其中一個或兩個發(fā)生問題時，系統(tǒng)能自動優(yōu)化，若系統(tǒng)難以手動關斷時，其就能自動進行光聲報警。二是當設備中的安全電路需要有關編程軟件為后臺運行支持時，能有效的將安全防護錯誤出現(xiàn)的幾率降低，所以其設定值應科學而又準確。例如在對鍋爐水位的保護固定值進行設置時，主要是結合鍋爐廠的參考水平對其安裝過程的數(shù)據(jù)進行測量之后來確定。

（四）不斷強化對其的維護管理

一是所有模塊都必須安排專人看守，做到責任到人，且有關人員需要熟悉熱工系統(tǒng)的基本運行流程，切實加強對圖像處理技術的掌握，并掌握子系統(tǒng)的操作要領，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，就要準確的找出其存在的問題，特別是有的系統(tǒng)需要人員手工收入的內(nèi)容必須注意，預防由于人為操作導致系統(tǒng)癱瘓的情況出現(xiàn)，定期檢查屏幕，做好測試設備的切換，并對其進行逐一檢查之后，對保護與待機輔助聯(lián)鎖輸入進行保護。二是對于出現(xiàn)的更改，為了確保其與設計要求相符，以達到正常運行的目的，就需要嚴格按照規(guī)定辦理有關開關保護操作，對信號點進行強制性的保護，當熱保護裝置發(fā)生故障之后，應快速處理，并禁止在機組的出口處運行低油壓的保護裝置，且只有在關機期間才能更改其配置，確保修改結果與系統(tǒng)模擬測試工作達標。

結束語：

本文著眼于熱工保護，針對不同的著手點進行相對應的熱工保護措施，這樣就可以確實的提升熱工保護的安全性，將失誤或者由于其他原因?qū)е碌膿p失在最大程度上降到最低，盡可能地地防止保護誤動、拒動的情況，讓整個系統(tǒng)能夠平穩(wěn)地運作下去。