火力發電廠機組熱控裝置故障的研究

吳昱 王志強

（1.華電電力科學研究院有限公司，浙江杭州 310030；2.華電能源股份有限公司哈爾濱第三發電廠，黑龍江哈爾濱 150024）

0.引言

在熱控保護裝置輔助下，可以有效避免設備效率低下以及損壞情況發展，但在熱控高度自動化的背景下，仍然存在故障頻率較高，回路、DCS失靈等問題，導致熱控系統運行品質降低，設備電力供應出現中斷。基于此，在嚴格落實檢修基礎上，要提高熱控裝置性能及可靠性，保障其安全質量，助力電力機組穩定運行具有十分重要的意義。

1.熱控裝置故障分析

1.1 回路故障

回路故障是比較常見的故障，熱控裝置機組出現類似問題時，可以從源頭進行控制，采取相應措施，合理將設備損壞問題避免。研究發現，熱控裝置回路故障，誘發機理相對簡單，主要是由回路造成，從而出現誤接和短路。回路故障頻發的原因在于電廠線路檢修維護不夠，長期缺乏性能檢測，發電機組存在運行環境惡劣，長時間負荷運轉的情況，會導致線路老化，出現線路斷開現象，從而引起短路。除了上述原因外，人員操作問題，也會增加故障可能性。一些技術人員在實際的設備安裝時，疏忽錯接，誤接線路，誘發回路故障，影響機組運行質量。

1.2 干擾故障

熱控裝置運行時，對周圍環境要求嚴格，如果周圍環境存在電磁場，就很容易受其干擾，從而出現性能失靈問題。研究發現，在強磁環境下，熱控裝置性能會下降，強磁干擾熱控裝置正常運行。

1.3 系統故障

DCS系統故障問題，在發電機組也是比較常見的，主要由硬件和軟件共同引起。實際應用中，硬件問題極易發生，通常因為插針松動，誘發故障。軟件故障會變相讓數據損壞，出現信息無法傳達問題，導致指令和信息都會被攔截。其中，軟件問題相對復雜，涉及問題非常全面，通常是由信息混亂誘發，多數情況下，還與通信的繁復性存在直接聯系。

1.4 邏輯故障

在實際機組運行中，熱控保護裝置實時進行溫度監測時，常會因為開關接觸不良，出現系統傳輸信號錯誤，從而喪失了熱控系統的應用價值。這一問題的出現，多數情況下，是由于電源電壓過大引起的，一旦電壓大于220V,熱控系統邏輯組的功能性就會受到影響。

1.5 溫度過高誘發的故障

除了上述故障外，還要考慮溫度過高誘發的故障問題。實踐表明，電廠在發電階段，采取的熱控保護裝置構成相對復雜，無論是設備安裝，還是系統調試，難度都比較高。為了強化機組運行效果，需要對運行溫度嚴格控制，避免溫度過高誘發故障。結合實際生產需要可知，電量需求的增加，電廠運行壓力變大，機組負荷不斷增多，沉淀大量的熱能。與此同時，熱控技術應用范圍還處于優化和提升中，許多措施不到位，多種情況累積下，就會導致溫度提高，發電設備損壞可能性將會上升，熱控保護裝置性能不穩將加劇，誘發誤報信號等問題，并且在情況嚴重下，熱控裝置將直接面臨損壞的風險。

2.熱控裝置保護措施

2.1 強化檢修管理

在實際工作中，要強調檢修管理的必要性。電廠運行環境特殊，想要提升機組性能，避免出現故障隱患，就要加強管理。在日常工作中，加強熱控保護裝置精細化管理，將管理落實到位，尤其設計階段，要提升設計質量與應用水平。與此同時，為了將故障減少，電廠還應結合現實，進一步將檢修質量提升，對設備進行檢查，做好全方位維護工作，始終讓設備性能穩定，保證設備正常、高效、優質運行，避免故障發生。

2.2 改善運行環境

研究發現，熱控裝置屬于高精密儀器，在使用中，對環境要求嚴格，其中電子信號影響較大，除了電子信號外，還要避免灰塵等的干擾。基于此，在設備運行中，要避免其他環境干擾因素的存在，將干擾降到最低[1]。實際工作中，需要制定明確制度，不論何人進入，應自覺將電子設備關閉，或者放置在機房外，合理降低熱控設備干擾程度。通過上述方式，為熱控裝置營造安全、沒有干擾的環境，促使其正常運行。

2.3 采取冗余設計

除了上述措施外，冗余設計必不可少。實踐證明，在熱控裝置工作中滲透冗余設計的思路，可以提升系統穩定性，確保熱控裝置性能穩定。同時完成高效率的定點監控，掌握電廠運行情況，從而有效判斷熱控情況，以及裝置的性能、狀態，一旦發生異常情況，可以縮短故障排除時間，精準找到故障位置，采取有效措施將隱患從源頭排除，借此提升熱控系統穩定性。

2.4 優化邏輯組

現實中，針對邏輯組性能以及信號不穩定現象，具體的措施有：首先，控制邏輯優化，借助此方法將熱控系統應用價值提升，針對故障發生次數以及事故形成原因，完成熱控設備邏輯優化，是常用方法是錯容式進行優化，研究發現，重新優化后，系統性能會更強，熱控系統的穩定性將會更加理想。其次，避免電纜信號干擾，在電源與信號電纜間，要設置避免干擾裝置，確保熱控系統正常運行。最后，結合現實需求，設定檢修模式（熱控保護裝置的），對熱控保護系統定期開展優質的邏輯優化，借此保障熱控系統性能，確保其能夠正常運作，實現熱控系統安全性提升。

2.5 互鎖、閉鎖體系

在實際應用中，互鎖與閉鎖體系開發具有特殊意義，是重要的系統功能。通過互鎖、閉鎖操作，可以保障邏輯有效性，降低故障可能性。研究發現，在汽輪運行期間，一旦溫度過高，閉鎖與互鎖將會發揮作用，有效地保護汽輪，為機組穩定運行掃清障礙[2]。但需要注意的是，想要發揮互鎖、閉鎖體系功能，就要規避邏輯混亂問題。因此，在實際應用中，需要對投入邏輯合理、科學區分，從而將邏輯相互疊加現象合理消除，降低數據傳輸失誤可能性。在使用期間，完善開關控制回路的意義重大，應將開、關的連接點精準控制，將其作為常閉接點，在此基礎上，將電動門充當控制回路。通過這樣的設計，優化熱控系統，在故障出現時，將故障繼電器作為基礎保障，引導故障信號，使用開關指令，尋找故障發生位置，將故障問題高效、合理解決。

2.6 優化系統硬件

在整個熱控系統中，DSC控制系統性能穩定，是熱控裝置的核心。針對這一情況，電廠應當采取有效、精準措施，加大保護力度，確保硬件性能達標，軟件系統功能完善。實際運用中，通過硬件和軟件優化，可從源頭將隱患有效控制，規避系統運行質量問題。通常情況下，DCS系統硬件故障，主要是由硬件的質量引起的，因此，需要將DCS硬件性能提升，確保系統穩定性。另外，軟件的保護同樣要重視，軟件一旦發生故障，征兆并不會十分明顯，多數情況下，需要結合熱控裝置應用情況，采取合理的軟件系統監測，將軟件故障盡早預防。

2.7 落實責任制度

在技術的支撐下，想要妥善解決熱控裝置故障，還要制定嚴格制度，將不良操作行為規避掉，從而減少人為失誤，提高熱控系統穩定性。前文已經論述，在熱控裝置服役期間，會出現人員錯誤操作現象，為了弱化這方面的影響，需要配合相關責任制度，對電廠人員定期展開考核，健全各項檢修制度，強化人員安全意識。并在教育開展過程中，滲透安全防護措施內容，讓技術人員掌握主接線圖，實現共同監督管理，為電廠安全運行夯實基礎。

3.結語

隨著電廠發電機組增多，熱控裝置應用廣泛，自動化程度越來越高，但在現實使用中，通常會有故障發生，故障問題的存在，將會影響設備性能，導致線路損壞或者出現DCS系統調試困難現象，導致熱控裝置應用價值降低。基于此，需要結合實際，采取故障排除技術，輔助完善管理機制，對熱控裝置進行精細化管理，將熱控系統的基礎性能穩步提升，確保熱控裝置在電廠機組運行期間發揮核心作用。