探析提高火电厂热控系统可靠性的方法

王 帆

（西北电力建设工程监理有限责任公司，陕西 西安710032）

1 热控系统故障危害及原因分析

影响热控系统可靠性的原因一般有元件故障、系统故障、电缆接线故障、设计安装故障及人为因素。

1.1 DCS 系统故障

DCS 系统是热控系统的主要组成系统，由于通信模件、控制模件、I/O 模件、控制器负荷率高、网络通信负荷率高等是造成DCS 系统故障发生的重要原因，同时继电器、保险管等电子元件的损坏也会引起DCS 系统的故障。一旦保险管被击穿将会导致一些测点无法正常显示，I/O 模件也会失去正常工作功能；通信模件出现故障则会影响数据采集，造成数据堵塞，影响正常的监视画面。DCS 系统的出现故障会导致信号失灵、设备没法正常操作、网络通信也会发生异常，影响机组正常运转甚至停机。

1.2 热控元件故障

导致热控元件出现的故障原因一般有元件质量不合格、安装牢固性差、使用时间长了老化、所在位置环境温度恶劣等，这些故障的发生会导致误发和拒动，会严重危害到设备的安全和机组运行的安全稳定性。另外，由于热控设备电源接触不良、电源系统设计不可以，UPS 容量不足、负荷超载灯原因都会引起电源故障。电源设备发生故障导致无法监视重要的参数，执行机构也会因为断电而被迫关闭；DEH 断电会到时ETS 动作；FSSS 控制柜同样也会导致MFT 动作，因此可见，为防止电源故障，做好两路供电显得很有必要，可以提高热控系统用电的安全性和可靠性，防止因电源故障导致的元件损害和系统的崩溃。

1.3 逻辑设计、测量元件安装缺陷

热控设备系统逻辑设计、测量元件在安装时候存在的缺陷也会导致机组不稳定。有些电厂在安装取样管的过程没有按照设计要求进行安装，导致取样管严重堵塞，没法进行测量，使得炉膛负压失去保护功能；在进行逻辑设计的时候，如果对一些压力测点只是采用单点保护，就会很容易造成设备误动作。例如，由于DEH 逻辑设计的缺陷导致机组停运，根据电网的要求，为保障电网频率稳定，需要在负荷指令中加入一次调频指令，但由于逻辑设计的错误，一次调频只是在原有负荷基础上加减一定量的负荷指令，并不能完成电厂能够完成的事情。如果在机组运行中出现某时段频率持续偏高，会造成一次调频不断叠加、高压调整门快速关闭，导致机组跳闸。所以说逻辑设计错误、测量元件安装不合理都会导致严重的热控系统故障。

2 提高热控系统可靠性的方法

随着热控技术的不断提高和改进，现在电厂的所有热力系统和热力设备都使用了热控技术，因为各个系统和设备之间是彼此相联系，相互制约，任何一个环节发生故障都会影响到整个机组的安全运行，所以，如何提高热控系统的可靠性就显得非常重要。

2.1 硬件方面

伴随着热控自动化程度的不断提高，设备操作的简单化，对热控元件的可靠性要求也越来越高了，因此为保障机组设备安全稳定的运行，就必须采用技术成熟、可靠的热控元件。不要为了节省成本只保重要设备的质量，而对相对不太重要的设备则能省则省，但实际上设备是不分轻重的，一旦某个部件出现问题都会影响整体机组的运行，因此，一定要选用品质过关的设备，这样热控系统的可靠性和安全性才有保证。同时，也要备一些易损耗备件，一旦机组发生故障可以及时更换，保障机组安全稳定的运行。

2.2 软件方面

设计具有一定自诊能力的软件，比如当控制柜发生故障的时候，系统就能够及时发出警报并进行自我故障修复，对于强制过的保护，通过系统可以诊断出来，防止因为认为疏忽恢复保护项目而危及设备安全；采用冗余设计，对DCS 系统CPU、控制柜内的通信模件、电源采用冗余设计，并对控制柜内的冗余电源假装电源监视系统，这样可以在一套电源发生故障切换到另外一套电源的时候，可以被热控人员所知，以便及时处理。另外，对一些重要的热控信号也采用冗余设置，并监测和判断来自同一取样测点的信号。为分散危险点，对重要测点的测量通道和互为备用的设备信号应分布在不同的卡件上，以此提高安全性和可靠性。另外，采用相互独立和多点采用的方法进行重要测点取样，避免多点并列取样的方法，以方便故障处理。总之，提高软件自诊能力和采用冗余设计方法可以大大降低事故发生率，并能够及时发现和处理故障点。从而提高整个机组的运行稳定性。

2.3 逻辑优化

在测试阶段如发现不稳定因素及暴露出来的问题，要及时对控制逻辑组态进行优化。对一些重要的设备保护测点，要尽可能做到三取二逻辑判断，并判断每一测点的质量好与坏，一旦发现测点发生故障则要立即退出保护功能，变为二取二，防止设备出现误动作；对于其调解作用的测量信号的被调量宜采用三区取中的方法，保证调节的品质。最后，要对报警逻辑进行优化管理，最大限度的避免发生事故，提高机组运行的安全性和稳定性。

2.4 设备维护

做好设备维护工作对保障机组运行的安全性稳定性有着非常重要的作用。做好日常的设备维护工作可以及时发现设备存在的安全隐患，及时排除，使设备处于良好的工作状态。加强定期维护工作和试验，对逻辑组态、标签、画面进行定期备份，定期清理操作员站的磁盘。定期更换键盘、鼠标，以避免因鼠标、键盘失灵引发的机组运行问题。定期清扫设备所在环境的卫生，这对提高设备性能，延长使用寿命、保障设备稳定运行有着极其重要的作用。

3 结束语

随着火力发电厂机组容量的增大和运行参数的不断提高，热控系统已经成为了整个机组一个不可以或缺的重要组成部分。热控系统可以在主、辅设备发生某些可能引发严重后果的故障时及时的采取响应的措施加以保护，达到保护设备免受损害和避免伤亡事故的发生。因此可见，我们必须采取措施提高热控系统的可靠性，从而保障机组运行的稳定性和安全性。

［1］孙长生.火电厂热控系统考核故障原因分析与技术措施[J].中国电力，2011（21)：15.

［2］朱北恒.火电厂热控系统容错设计[J].浙江电力，2011（08）：23.

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