浅谈电厂热控系统可靠性

发表时间:2021/2/19   来源:《电力设备》2020年第31期   作者:薛晓宁
[导读] 摘要:本文结合自身工作实践,浅谈了电厂热控系统的重要性,从设备、人员、管理制度三个方面提出了一些提高可靠性的方法和措施。
        (中国电建集团四川工程有限公司  610000)
        摘要:本文结合自身工作实践,浅谈了电厂热控系统的重要性,从设备、人员、管理制度三个方面提出了一些提高可靠性的方法和措施。
        关键词:电厂热控系统;可靠性;方法措施
        1.引言
        随着自动化水平的提高,热控系统在电厂越来越处于特别重要的地位,其安装、调试、运行、维护质量直接关系到电厂的安全生产、经济运行,因此对电厂热控系统的可靠性要求也就更高了。
        2.提高电厂热控系统可靠性的方法和措施
        2.1设备方面
        为保证热控系统的可靠性,使其安全、高效地运行,设备的可靠运行是基础,这里的设备包括控制系统、现场设备等。只有对控制系统、现场设备进行全过程管理,才能实现热控系统的安全稳定运行。
        2.1.1提高控制系统的可靠性
        电厂热控控制系统主要由DCS控制系统实现,随着DCS控制系统在电厂中的运用和发展,其功能已逐步扩展到机、炉、电全厂控制以及外围辅助系统,作为热控乃至全厂的主要自动化控制设备,其在电厂运行可靠性方面的地位越来越重要。
        首先应采用成熟、可靠的DCS控制系统,服务器、通信网络、控制器、操作员站应采用可靠的冗余配置。I/O模件按三重冗余、双重冗余原则进行配置,冗余配置的I/O信号及多台同类设备的控制,应分别布置在不同的卡件以分散危险,提高其可靠性。系统电源应设计有可靠的后备手段,如采用UPS电源,备用电源的切换时间应保证控制器不能初始化。
        电厂热控系统工作环境存在大量复杂的干扰,影响着测量的准确性、系统工作的稳定性,甚至会造成设备故障、控制系统误发信号造成机组跳闸,因此热工控制系统最重要的问题之一,就是如何有效地防止干扰,提高所采集信号的可靠性。而正确的接地正是防止干扰、提高DCS系统可靠性的有效方法。DCS系统的接地必须严格遵守技术要求,所有进入DCS系统控制信号电缆应采用质量合格的屏蔽电缆,并且有良好的单端接地。
        正确地选用控制电缆种类,电缆的敷设符合分层、屏蔽、防火和接地等有关规定的要求。比如强弱信号电缆分层敷设,有效避让敷设路径上的强电场、磁场等,都会提高热控系统的可靠性。
        完善的热控系统逻辑,可以使机组更加安全、稳定、高效、经济地运行。这就意味着仅仅根据被控系统、工艺要求设计是经不起实际运行考验的,应在此基础上结合实际采购的控制系统、现场设备特点做出优化,使其更加符合实际应用。另外在前期,要组织设计、调试、运行、设备商等共同对控制逻辑进行审查,尽可能地确保控制逻辑的准确性和完整性;在调试阶段,要组织调试、监理、安装、运行及检修人员对控制逻辑进行讨论,确保最终逻辑组态的正确性、合理性。安装调试中应尽可能地消除控制逻辑存在的缺陷,以保证机组投入运营后的可靠性。投入运营后,要通过对热控系统危险点及隐患分析、排查、整改,进一步完善热控系统逻辑。
        2.1.2提高现场设备的可靠性
        随着热控自动化程度的提高,对现场设备的可靠性要求也越来越高,一次设备不可靠,会大大增加误动、拒动的可能性。故而选用技术成熟、可靠的现场设备,可以提高DCS系统整体可靠性,满足机组运行、热控自动化的要求,从而达到提高热控系统可靠性、安全性的目的。现场设备的安装必须符合设计、规范和厂家的要求,另外提高、改善现场设备的工作环境条件,根据需要采取必要的防护、防冻和防爆措施,对提高整个系统的可靠性也能起到十分重要的作用。要做好日常维护和试验,做好机组的大、小修设备检修管理,及时发现设备隐患,从而使设备处于良好可靠的工作状态。


        2.2人员方面
        人是最根本的,电厂是一个专业性极强的综合项目,从立项到运营,参与人员众多,需要所有参与者通力合作、群策群力,要理清责任、明确各自的职责。在此主要谈谈热控人员方面。
        基建阶段时以安装调试人员为主,对于安装调试人员来说就是怎么移交一个优质工程。投产运营后就要靠运行维护人员,对于运行维护人员来说就是怎么保证机组经济、高效、可靠地运行。作为热控系统的主要参与者,上述两类人员的技术能力、专业素质会对热控系统的可靠性产生直接影响。
        在安装调试阶段,电厂热控人员介入时间太晚、程度不深是比较常见的,这就导致机组移交生产后,电厂热控人员对系统不熟悉,要花费大量的时间、精力去学习理解,从而导致故障处理不及时,影响系统可靠性,不能保证机组的可靠运行。这就要求让二者的工作实现无缝衔接,要有让调试人员介入设计,电厂人员介入安装调试的理念。在机组安装调试阶段,电厂运行维护、热控人员就应主动介入,参与设备安装调试工作,理解消化设计意图,熟悉了解设备性能,为机组投产运营后顺利进入正常维护打下坚实的基础。
        热控专业具有知识化、专业化的特点,加强学习、培训是提高热控人员能力的有效方法,包括理论培训、同行间的交流学习、设备厂家的培训等等。热控人员还应吃透、熟悉电厂整个系统,多进行横向联系,积极配合机务、电气等专业工作,加强与运行人员的沟通,向复合型人才发展。通过调动热控人员自觉学习和一专多能的积极性,养成积极主动、科学严谨的工作态度,具备扎实的专业技能,从而保证热控系统的可靠性和机组运行。
        2.3管理制度方面
        制度是保证,通过建立、完善各项管理制度,可以使工作有章可循、有理可依,大大提高热控系统的可靠性,进一步保证机组的安全、经济运行。
        制定工程师站和电子设备间管理制度:工程师站及电子设备间应由热控专业负责管理,非工作人员不得随意进入,进出时应做好记录。对进入工程师站微机密码进行分级授权,明确口令授权程序以及各级人员的职责。电子设备间空调要正常运行,保证室温变化,避免由于温、湿度急剧变化导致结露。尽量避免电磁场对系统的干扰,避免移动运行中的操作站、显示器等,避免拉动或碰伤设备连接电缆和通讯电缆等。定时清扫,保持清洁,防止粉尘对元件运行及散热产生不良影响。
        制定控制系统管理制度:所有控制逻辑修改均需履行审批手续,修改后必须做好记录及签名,对热工保护的投入、退出手续、退出时间要有明确要求。组态好的逻辑应及时下装,并做好备份。对控制逻辑下装要有权限设定和密码保护,并由专人按管理制度执行。机组启动前,对全部热工联锁、保护进行静态试验,并对重要保护进行动态试验,确保热工保护投入的可靠性。规范热工保护联锁试验过程,减少试验操作随意性,确保试验项目不遗漏,严格按审核后的试验操作卡逐条进行。试验尽量由一次测量元件直接发出,无法发出的要在现场源点处模拟进行。
        制定设备巡检制度:无论是在安装调试、试运期间,还是正式投入生产运营,都要求相关人员按规定进行巡检,并及时认真做好记录,真实反映设备的工作状态,以便及时发现设备问题、隐患,提前处理。
        制定热控系统故障应急处理预案:电厂运行时,控制系统电源丧失、操作员站黑屏死机、控制器故障、通讯中断、模件损坏等故障仍有发生。如处理不当会造成故障扩大,甚至造成机组跳闸。因此防止控制系统失灵、热控保护拒动也就成为机组安全经济运行的重要任务。制定可操作的热控系统故障应急处理预案,在故障发生时就可以迅速、准确地进行处理,最低限度地降低影响和损失。
        3.结束语
        如今电厂热控系统已覆盖到电厂各个方面,它的可靠性直接决定了机组的安全、经济运行,而如何提高电厂热控系统的可靠性是一个系统工程,涉及面很广。本文只是通过总结自己的经验,提出一些拙见,希望有借鉴意义。
        参考文献:
        [1]电力行业热工自动化技术委员会.火电厂热控系统可靠性配置与事故预控.中国电力出版社,2010.7
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