火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析

发表时间:2020/11/16   来源:《工程管理前沿》2020年8月22期   作者:穆桐
[导读] 火力发电厂的发展过程中,相关的技术设备也向着智能化的方向发展
        穆桐
        华能大庆热电有限公司  黑龙江大庆 163711
         
        摘要:火力发电厂的发展过程中,相关的技术设备也向着智能化的方向发展,火力发电厂系统的安全可靠性能也有着进一步的提升,自动化技术水平在不断提升。热控保护技术作为火力发电厂系统当中的关键技术,对保障机组以及发电设备的安全有着积极作用,做好该项技术的优化应用工作也显得格外紧迫。
        关键词:火力发电;热控保护;实施要点
引言
        火力发电厂运行具有一定的特殊性,基本生产过程是燃料在锅炉内燃烧加热水将其变为蒸汽,蒸汽能再推动汽轮机旋转,最终将机械能转变为动能。火力发电过程中会产生大量的多余热量,这些热量如果利用不好将会造成很大浪费,因此研究热控保护技术就显得非常必要,科学合理的热控保护技术可以说是火力发电厂的基础。
1火力发电厂热控保护技术的重要作用
        社会经济的进一步繁荣发展过程中,也对用电量大大增加,在用电高峰期的时候,有的地区出现电力系统瘫痪的状况,这就会给电力公司造成很大的损失,也对人们的生产生活产生很大的影响。保障火力发电厂的系统安全运行,这就需要有先进的技术作为支撑,将热控保护技术加以科学化运用,这就能为保障系统的安全可靠运行有着积极作用。热控保护技术应用能降低热量造成电网设备故障的问题发生率,以及能对发电机组薄弱环节有效保护,相关工作人员做好发电系统检查工作,发现供电系统问题及时解决,在完善的热控保护技术制度的保障下,就能解决好系统故障造成的损失问题。
2火力发电厂热控保护技术运行中的问题
        2.1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。
        2.2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火力发电厂热控保护技术
        3.1加强热控系统控制功能的逻辑优化
        为了提升热控系统运行的安全性,建议对热控系统控制功能逻辑进行优化。热控控制逻辑的优化可以提高系统对一些小故障的优化。系统通过预先设计保护的程序来判断热控系统动作质量的正确与否。当系统检测到逻辑错误时,表明热控系统控制出现了失误,系统需要自动做出反应和调整,来启动故障保护。这样即便在自动化保护装置故障时联动保护无法启动的情况下,热控系统也能自动的避免故障发生时系统机械运行引发的更大故障。热控控制逻辑的设计不受电磁感染,因此稳定性更好。这也为自动化保护装置维护过程中热控系统的安全保护提供了基础。


        3.2注重DCS控制系统的应用
        DCS系统的存在可以保证热控装置运行的正常。为了提高DCS系统运行的可靠性,可以通过系统的优化实现热控装置的运行效率的提高。从物理性质的角度来看,通过双层网络结构的设立从而实现装置运行效率的提高,或者是从保护措施的设立来提高装置运行的安全。按照相应的设备手册对DCS系统进行检测、维护,可以加强DCS系统与其他系统接口的防护,实现DCS系统在机组中的优化升级,保证整个装置的正常运行。
        3.3互锁和闭锁模式的应用
        为了降低发电系统的安全隐患,热控保护系统中的互锁和闭锁功能是应用极为广泛的,可以减少各种控制逻辑出现混乱。发电厂中的很多汽轮机的主汽门活动设计的互锁功能是通过两个主汽门的活动的指令来实现的,比如一个活动汽门按钮启动时另外一个汽门自动实现锁住,该种情况虽然能够避免两个汽门同时全开,但是如果活动汽门没有全开或者接点不理想,在进行另外一个汽门的试验中就会造成两个汽门都无法开启,导致汽轮机出现保护动作。该种高加逻辑在判断高加已经投入时,只采用入口门全开的条件,这就导致高加投运中可能会出现断水,导致汽门无法全开。为了解决该种情况可以将逻辑修改为当高加进出口门全开以及大旁路全关时,才能被定义为高加投入,使得投入逻辑和解列逻辑完全分开,避免两种逻辑出现混乱,造成断水情况的出现。
        3.4最高/最低压力逻辑
        该种逻辑也是影响火力发电系统运行的常见逻辑类型,常见问题为机、炉主控器在进行自动化控制以前,如果出现最高压力/最低压力设置不准确,同样会出现系统压力按照设定的压力值对目标压力进行预处理,在主控器运行之后,处理结果直接生效导致锅炉的压力出现变化,影响DCS操作和锅炉的安全。该种逻辑的处理原理与最高/最低负荷逻辑大致相同,将控制器投入运行之前的压力调整修改为算法模块AOTU的输出,并对其参数进入如下的设置:在锅炉主控器不采用自动模式时,分别对最高和最低压力缺省设置为17.23MPa和0,当锅炉主控器投入运行后,根据要求设定初始值,内操人员同样可以在CRT画面上进行调整。
        3.5无扰切换逻辑
        火力发电厂热控保护技术的运用当中,通过无扰切换逻辑的处理,就能提升热控保护技术的应用水平提升,电网系统当中运用中,超过目标负荷范围,就会造成正确指令不能有效发出,对系统的安全可靠运行就会产生不利影响。电网系统逻辑修改的时候,采用AOUT算法模块的运用,来对输出以及参数科学设置,这样就能有助于保障目标负荷处在正常范围。AOUT算法模块的运用,能结合火力发电厂的机组运用情况加以调整修改,在机组投入CCS方式的时候,就要能保障最高压力,或者是保障最低压力逻辑修改程序,和最高负荷或最低负荷一致。机组以及炉在自动方式的运行下,能实现最高压力值或是最低压力值有效调整。
        3.6机前压力设定值逻辑
        机前压力设定值逻辑关系到锅炉自动化模式的回路,如果锅炉主控器在进行自动化运行之前的压力变化率手动设定值变为零,那么锅炉主控自动化回路将不能正常的对变化率进行追踪,会造成机前压力值出现突变。在优化机前压力设计值逻辑时,逻辑控制变量可以设置为手动模式下以恒定的小值速率跟踪机前压力实际值,这样就会实现锅炉主控器手动模式向自动模式的无忧切换。
结束语
        自控性和智能性较强的热控保护技术对于火力发电厂的正常运行非常重要,不仅提高了火力发电的效率,同时更保证了其安全性和稳定性。在火力发电厂热控保护技术中,管理者要强化工艺人员和热控技术员的责任心,让他们积极的学习各种热控逻辑关系,让热控保护技术发挥出其效果。
参考文献
[1]侯保成,何娅妮.火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析[J].通信电源技术,2019,36(12):289-290.
[2]徐勇.火力发电厂调试过程中热控的几个安全隐患[J].科学技术创新,2019(31):194-195.
[3]齐新波.探究火力发电厂常见热控保护技术[J].化工管理,2018(35):213-214.
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