火力发电厂调试过程中热控的常见问题研究

发表时间:2020/11/3   来源:《当代电力文化》2020年第16期   作者:李金达
[导读] 经济的发展,社会的进步推动了电力行业的发展
        李金达
        山东创宇环保科技有限公司,山东省济南市 250000
        摘要:经济的发展,社会的进步推动了电力行业的发展,但是,近几年,我国电力行业运行压力越来越大,对火电厂提出了更高的要求。热控自动化保护装置是保障火电厂正常运行的设备,通过此类装置提高火电厂内部各项生产设备的安全性及使用寿命,还可以提高火电厂的供电效率。
关键词:火力发电厂;调试过程;热控;常见问题
引言
电力能源是社会发展以及人们日常生产生活中一种不可或缺的资源,新的发展形势下,电力企业在发展中面临着更加严峻的挑战,想要更好地满足社会发展对于电能的需求,需要不断扩大自身的机组容量和运营规模,更多系统机组的投运,使得其对于热控自动化系统提出了更加严格的要求,热控自动化系统成为提高电厂运行效率、保障电力系统整体运行安全的关键。由于热控自动化保护装置存在有关失灵、失稳等技术隐患,导致生产设备受到影响。基于此,相关单位必须重视热控自动化保护装置的维护,解决出现的各种技术隐患,保证装置在运行过程的安全,提高火电厂的供电效率。
1电厂热控自动化系统构成
在对热控自动化系统进行运用的过程中,应该强调低碳环保,对节能降耗原则进行有效的贯彻和落实,优化热控自动化技术的实施效果,就电厂现有的管理机制进行优化创新,以编程语言为支撑,完成对系统的有效控制,促进电厂自动化水平及生产效率的提高。热控自动化系统能够对电厂内部温度的变化进行管控,获取更加丰富的资源,在保证生产效率的同时,提高系统的稳定性。电厂热控自动化系统大致由三部分构成:一是分散控制系统,也称DCS控制系统,包含现场流程控制接口、操作接口、通信接口和开发维护接口,能够在集中显示相关操作的同时,实现对于接口的分散控制。各接口之间的联系主要是借助电厂通信网络实现,分散控制系统能够借助不同的模块实现对各类设备的有效控制,控制方式更加灵活可靠。二是辅助控制系统。辅助控制系统是电厂热控自动化系统的一个重要组成部分,也是实现电力系统无人运行的关键所在,能够借助控制器来设置指令,完成对设备的自动控制,保证了数据接口和交换机运行的稳定性。同时,辅助控制系统能够对传输过程的数据信息进行集中控制,也可以通过中央控制室实现系统控制,确保其能够在无人管理的情况下,实现自动化运作。三是视频网络监控系统,可以将其分为摄像、传输、控制、显示和记录几个组成部分,实现对于电厂运行情况的实时监控。视频网络监控系统能够通过高清摄像机,对电厂内各类设备的运行情况,以及工作人员的工作状况进行采集,经由网络电缆传输到计算机主机,再由主机将接收到的视频信号分配至录像设备和监控器,操作人员可以借助云平台,完成对摄像头方向的控制和变焦操作,也可以运用系统附带的录像处理模式,对图像进行录入、回放和存储操作,这样当电厂发生异常时,借助录像回放,能够快速找出故障的原因。
2火力发电厂调试过程中热控的常见问题
首先是可靠性不强。火力发电厂规模不断扩大,火力发电设备和线路变得越来越复杂,在自动化控制中主要应用到了DCS以及各种连锁系统,保证了火力发电的安全性。在日常管理中,安装、调试和维护是火力发电厂的日常工作,所有的这些工作中都少不了热控技术的应用,热控技术如果不到位就会造成用电量负荷升高。

火力发电热控技术保护的核心是降低安全运行的风险,在热控保护技术运行中常见的故障就是机组跳闸、瞬间误发信号、以及突然性的开关接触不良,这些情况的出现主要与热控技术平时的管理不良有关,在此基础上,火力发电厂要引入先进的热控技术增加其可靠性和稳定性。其次是维护人员问题。对热控自动保护装置的维修和保养工作是非常重要的,它关系到整个火电厂电能生产的效率。热控自动机保护装置的维修、养护工作是一项复杂的、精细的工作,对维护人员的要求较高。在实践过程中,往往由于维护人员的技术水平达不到高水平才会导致维修问题无法妥善解决,某些技术人员没有全面了解热控自动化保护装置的结构,加大了装置运行出现安全隐患的概率。
3火电厂热控自动化保护装置的维护策略
3.1做好逻辑设计
在实际操作中,可以通过“3类2类”的格式,严格按照25项反措等相关成熟经验要求,将保护功能发挥出来,提升程序质量,实现对于所有监控点的全方位系统化监测,找出其中存在的异常信号,做好反馈处理工作。以逻辑判断系统为支撑,可以实现对于信号逻辑的分析、判断和改进,增强系统的稳定性,减轻工作人员的工作负担,也可以对设备运行过程中可能存在的安全隐患进行合理规避。
3.2控制系统软硬件故障预控
目前,DCS和燃气轮机TCS控制已成为燃气轮机联合循环机组控制系统的主要方式,高度自动化带来了高控制精度,也带来了一定安全风险,一旦控制系统出现故障,常常会导致主要辅机和机组非停,如果后续处理不当,还可能导致事故扩大。DCS和TCS控制系统的主要问题表现在电源、控制器、硬件卡件、通信、人员操作不当或误操作等方面,因此要求日常做好DCS和TCS的维护和检修工作。DL/T261《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》以及即将颁布实施的《燃气-蒸汽联合循环机组热工自动化系统检修运行规程》对各系统检查评估项目内容有详细要求,可参考执行。此外,加强对DCS和TCS的管理是预防事故的重要方法之一,如控制系统定期检查、定期维护、定期试验等。由典型案例分析可以看出,有许多故障是由于人员强制保护、逻辑修改、逻辑检查验收等人为责任造成的,需要在工作中加强管理,提高人员技能水平和责任意识,确保控制系统安全运行。控制系统故障主要表现在硬件和软件两方面。硬件故障方面,主要有通信故障、控制器之间切换故障等。硬件故障原因与控制系统运行年限、环境条件、日常维护检查有关。统计故障中既有交换机异常造成通信中断,如控制器通信模件内部异常,造成通信中断,机组跳闸;也有主辅控制器切换过程中误发信号造成机组停机。这一类故障发生的偶然性大,大多源于硬件本身原因,预防和控制有一定难度。软件故障问题则更难控制,如系统升级后,软硬件版本存在浮点型匹配问题,造成软件逻辑运算错误。还有一类问题是逻辑和画面操作设计考虑不周全或错误,在一定条件下,误发信号造成机组停机。如案例中的交换机故障、通信卡件和I/O模件故障、燃机TCS控制逻辑中FSR复位逻辑不合理、调压站压力调节系统切自动逻辑设计不合理、燃机防喘放气阀控制回路逻辑设计不合理、燃机燃烧监测保护设计缺陷等。这类问题是可以预防的,要加强逻辑设计论证,修改后要进行必要的回路功能模拟测试。对于控制系统软硬件故障,可采取以下预控措施。
结语
总之,对于装置运行中存在的问题必须高度重视,从不同层面加强装置的维护水平。通过不同的维护策略使热控装置处于稳定、高效的运行状态,防范安全隐患问题发生,降低运行中的风险,从而延长热控装置的使用寿命,确保其他设备可以长期、稳定、安全的运行,实现火电的厂高效生产和长远发展。
参考文献
[1]沈佳昱,赵继伟.电厂热控装置的故障分析以及维护方法初探[J].中国高新区,2018,19(21):25-26.
[2]王锦长.对于电厂热控保护装置的检修研究[J].通讯世界,2019,26(12):195-196.
[3]史宇强.火电厂热控自动化保护装置的维护方法研究[J].通信电源技术,2019,36(12):60+63.
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