火电厂热控保护系统可靠性分析

摘 要：本文首先讲述了火电厂热控系统的概述，然后分析了火电厂热控保护系统可靠性的现状，最后对完善了火电厂热控保护系统可靠性措施进行了分析。

关键词：火电厂；热控保护；可靠性

热工自动化系统已成为了火电厂的重要枢纽部分，电厂的大部分设备都是由它控制着，汽包水位、过热蒸汽温度、锅炉燃料量、机炉协调控制、再热蒸汽温度等是其主要组成部分。其次一些比较先进的系统还包括了引风控制、送风控制等调节系统。热工自动化系统的系统构成比较复杂，其可靠性不仅需要热工人员有牢固的专业知识，对系统的工作原理熟悉清楚，还要可以正确的操作。特别是在主要设备或者辅助设备出现较为严重的故障时，正常手工技术人员必须及时对热工保护系统采取有效措施，只有这样，才能够有效避免故障的继续扩大减少设备以及对人员的伤害。所以确保火电厂能够安全稳定的运行必须热工保护系统有较高的安全性及可靠性。换而言之，热工保护系统的可靠性是设备安全运行的首要条件。

1. 热工自动化系统的构成

热工自动化系统主要由四部分构成：分散控制系统、网络系统、监控系统以及其他辅助的系统。

1.1 分散控制系统（DCS）

这是热工自动化系统的核心，几乎每一个机组都有独立的分散控制系统。利用网桥与电厂的公用网络系统进行连接，从而达到两台机组之间的数据连通。基于安全性的考虑，需要在电厂公用网络如空压机房、燃油泵房等地方的某一个节点处安排一个操作人员，来进行数据传送状态的实时监控。机组操作台上应该要设置DCH 以及DCS 操作员站以及停机和安全停炉的操作按钮，避免控制中心发生死机等情况。如果没有条件进行设置可以用后备控制手段来替代，总之要保证当分散控制系统出现故障的时候，可以及时安全停机。

1.2 网络系统

网络系统是自动化系统的基础其任务是要负责传送数据。

1.3 监控系统

主要包括两部分：一是设备在运行状态中的实时监控，二是厂区的管理信息的监控。目的是通过监控来配合分散控制系统以及辅助系统运行，实现整个系统信息的相互有效传送。

1.4 辅助系统

主要由交换机、可编程控制器、人机交互接口三部分组成，在系统中的各个部分都有，目的是为了实现各部分无人监控管理运行模式。

随着火电厂机组容量和运行参数的不断提高，热控系统扮演着越来越重要的角色，热控系统主要实现对热力设备及其系统的工况进行测量和控制。热工测量和控制仪表遍布火力发电厂的各个部位，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，是火力发电厂安全经济运行、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度等必不可少的设施，也是反映火力发电厂自动化水平的重要标志之一。一方面热控系统及时准确的保护联锁可以避免设备损坏和人身伤亡，另一方面热控系统的误动、拒动、测量显示失准等都会严重威胁机组的安全稳定运行。所以非常有必要分析影响热控系统可靠性的方方面面因素，并采取措施提高火电厂热控系统的安全可靠性。

2. 当前我国火电厂热控保护系统存在诸多问题

为了使火电厂热工保护系统能够稳定、安全地运行下去，良好的控制和管理是前提条件。同样定期对热控保护系统的检修与维护管理也是不可缺少的。通过大量实践证明只有对热控保护系统实施全面的维护和管理，加强对热控保护系统的运行环境监督，才可以使热控系统长期、稳定运行下去。对当前火电厂热工保护系统存在的诸多问题进行了总结：

2.1 可靠性管理重视程度不足

目前，由于火电厂热控保护系统监控功能逐渐增多，并且监控范围不断增大，从而增加了故障出现的概率。如果在热控保护系统安装、调试、运行等某个阶段出现问题，那么可能会使热控保护系统出现误动作，情况严重的可能会出现跳闸的现象，从而对机组的正常、可靠的运行产生了一定的影响。所以系统的可靠性是运行、维护、管理的重中之重。而通常人们没有对可靠性引起足够的重视。

2.2 管理水平、模式滞后

在管理方式上沿用老的模式，不针对设备系统的特点进行研究而简单依据经验判断。热控保护系统在设计、延时时间的设定、系统的安装与调试等方面还存在诸多的问题，对这些问题研究解决不充分。

2.3 热控保护系统可预防的误动仍时有发生

由于各种原因，热控系统设计的科学性与可靠性、控制逻辑的条件合理性和系统完善性、保护信号的取信方式和配置、保护联锁信号定值和延时时间设置、系统的安装调试和检修维护质量、热控技术监督力度和管理水平等都还存在不尽人意之处。随着电力建设的快速发展和发电成本的提高，电力生产企业面临的安全考核风险将增加，市场竞争环境将加剧。因此，如何提高机组设备运行的安全性、可靠性和经济性是火电厂经营管理工作中的重中之重。

2.4 浪费了人力、物力，还有可能增加设备的异常

热控设备管理目前仍停留在传统的管理模式上，所有设备的检修，不管运行状况如何，基本都采用定期检修与校验方式。例如仪表调前合格率统计达98%甚至更高，仍按规定的周期全部进行检测校验。一些单位设备采购时。因对设备质量好坏不了解和无设备选型参考依据。购入一些质量不好的产品，影响甚至威胁到机组的安全运行。因此，如何通过对在线运行设备进行可靠性分类，制定合理的仪表校验周期。是火电厂管理工作中迫切需要解决的问题。

2.5 专业检修队伍取代本厂检修队伍将是新建火电厂发展趋势

随着企业管理向集约化经营和管理结构扁平化发展，为提高经济效益，火电厂在多发电、提高机组利用小时数的同时。通常通过减少生产人员以提高劳动生产率。此外，发电企业密切与外包检修企业之间联系。在这种情况下，如何监督、评价、验收机组热控系统的检修、维护、运行质量，尚缺少一个系统的、可付诸操作的评估标准。综合上述火电厂控制设备的运行环境以及火电厂设备维护工作方面日益严重的制约因素，本着电力生产“安全第一、预防为主”的方针及效益优先的原则，从提高热控系统的可靠性着手，开展了深入的技术研究工作。

3. 完善火电厂热控系统可靠性的措施

3.1 加强人员培训工作

全面提高员工的整体素质，培养员工强烈的责任心。过硬的技术本领，熟练掌握所管辖设备技术性能和操作要求，杜绝人员责任事故出现，并尽可能地防范其它因素的事故发生。

3.2 加强对热工设备选购的监督

注重产品的稳定性，严把技术审核关、严把验收关，杜绝质量不合格的产品进入。

3.3 加强热工系统的管理

防止因热控系统问题引起重大设备损坏。及时更新各种规章制度和措施，对热工系统进行严格管理和维护。认真执行有关检修规程，严格质量验收过程，提高检修质量，确保控制设备动作灵活可靠。加强试验管理，不仅认真完成检修后试验，还要严格定期试验制度，健全试验记录及试验报告。除定期对热工保护系统进行试验和检查外，对每一次保护动作或故障后都要及时分析，查找原因，制定反措。并建立健全热控设备投停记录本，对每次保护、自动投退情况详细记载，手续严格。

3.4 建立完善设备台帐，掌握系统、模块、卡件性能，满足其外部环境要求

建立“设备异常情况分析”登记表，热控系统备品、配件更换、维护档案，定期分析热工系统运行情况和存在问题，做好热控设备寿命评估工作，掌握主动。

3.5 现场人员要有事故预想

针对不同情况、案例，制定合理的防范措施。重点对控制逻辑的条件合理性和系统完善性、保护信号的取信方式和配置、保护联锁信号定值和延时时间设置、系统的安装调试和检修维护质量、热控技术监督力度和管理水平等方面进行评估。通过对设备微观变化的分析，掌握设备状况的变化趋势，以此判断安全程度，采取预防措施，防患于未然。通过评估工作的开展，促进热控系统全过程监督的科学化、规范化、精细化管理，提高监督工作的实效性和机组运行的可靠性。