火电厂热控系统可靠性及其优化分析

刘志文　吕三庆

摘 要：火电厂在推动国民经济发展中具有重要作用，随着热控自动化技术在火电厂的广泛应用，提高火电厂热控系统的可靠性势在必行。热控设备安装、软硬件调试、热控设备日常维护是提高火电厂热控系统可靠性的关键，文章对当前火电厂热控系统中存在的常见问题进行了分析，并提出具体解决对策，以优化火电厂热控系统，提高可靠性。

关键词：热控系统；可靠性；火电厂

当前自动化技术快速发展并在火电厂中广泛应用，可靠的热控系统对大型火电机组的重要性愈发突出，其先进的计算机技术、网络技术、过程控制技术成为火电厂生产中的重要技术，如何提高热控系统运作的可靠性成为火电厂运行中亟待解决的问题。及时预防和控制相关风险因素是热控系统安全稳定运行的前提，因此，必须对火电厂热控系统中存在的问题进行分析。

1 热控系统故障及原因分析

火电厂热控系统运行受多方面因素影响，电气元件故障、电缆接线故障、系统故障是常见的影响因素，此外，还有设计安装故障与人为故障等[1]。火电厂热控系统运行必须及时排除以上故障，这就有必要分析这些故障的发生原因。

1.1 DCS系统故障分析

DCS又名集散控制系统，是一项综合性较强的系统，其主要包括四种技术：计算机技术、网络技术、过程控制技术、CRT技术。DCS技术功能众多，可以实现远程遥控现场设备、数据采集、记录与监控。中央处理器与组态监控画面是其两个主要组成部分，中央处理器主要作用于电源、I/O模件、控制器和底板。实时数据显示、历史数据查询、操作员站监控等主要由组态监控画面实现。DCS系统可以通过网络将监控数据与其他服务器进行交换。如果DCS系统不能采集数据，则无法完成监控工作，一般而言，诱发其故障的原因主要包括操作站问题、主DPU死机、辅助DPU切换失败、服务器死机等四个因素，以上四个因素会影响系统的安全运行，严重时可造成机组停机、设备损坏的后果。

1.2 热控元件故障分析

热控元件故障主要是指元件信号失真，设备拒绝动作或误动作。热控元件发生故障，严重威胁电厂的财产安全与员工的人身安全。如果热控系统中发生故障的元件是ETS或FSSS等系统的相关重要设备，会直接引起跳闸，甚至损坏设备，造成巨大经济损失。诱发元件故障的原因众多，如环境因素、设备使用时间因素、元件安装因素、元件自身质量与系统电源故障等。合力控制这些因素是避免热控元件发生故障的主要方法，尤其要重点预防系统容量与系统负荷超载，避免导致ETS或FSSS等系统发生故障。

1.3 系统逻辑缺陷

对于新机组而言，由于投入运行设备时间较短，易出现系统逻辑设计不完善问题，这易引起DCS系统判断失误，发送错误信号，导致设备做出錯误动作，造成发电机组非正常停机。很多新机组试运行过程中，多次出现系统逻辑缺陷问题，导致发电机组非正常停机，延误正式投产时间，影响设备安全。因此在新机组投入运行前，应对热控系统设计的合理性进行重点探讨、审核，根据意见优化系统逻辑设计，修正其中存在的漏洞，尽量减小因系统逻辑缺陷引发非正常停机给火电厂造成的损失。

2 提升火电厂热控系统可靠性的具体对策

当前我国高度重视火电厂建设，热电厂装机容量越来越大，火电机组的运行参数逐步提高，对热控系统的可靠性与稳定性提出了更高的要求。火电厂热控系统关乎到火电厂的经济效益、安全稳定，因此，优化火电厂热控系统，提升火电厂热控系统的可靠性至关重要。

2.1 加强硬件管理

硬件设施是热控系统的基础组成部分，加强硬件管理是提升火电厂热控系统稳定性的基本要求。加强硬件管理是指在建设热控系统过程中，应将系统设备的稳定性、功能质量放在首位，选择质量过硬、耐老化，环境适应能力强的硬件设备。在硬件设备设计与选型过程中，应以控制设备的质量为重点，对设备的使用环境与性能进行详细考察，保证所选硬件设备质量优良、性能优异，适应能力强。加强硬件管理不仅要求严格选择硬件设施，还要求严格热控设备的验收程序，保证经过验收的热控设备无安全隐患。重视热控系统设备日常维护工作也是加强硬件管理的要求。热控系统设备较为复杂，对维护工作要求较高，在日常维护工作中，应重点检查机房温度，系统通信状况、服务器与各终端工作状态、系统电源状态等。在热控设备安装阶段，应严格按照安装要求规范安装，做好设备后期保护工作，预防渗水。

2.2 逻辑优化

热控系统的逻辑设计对热控系统的可靠性具有重要影响，完善的逻辑设计可以大幅减少设备的误动作或拒绝动作。优化逻辑设计要求在设计初期就要对热控系统的逻辑性进行测试，采用三取二保护逻辑，用质量码对每个测点的质量进行判断。三取二有利于判断的准确可靠，防止误动，保护取样信号的逻辑判断[1]。优化DCS硬接线系统，优化取信、I/O点的分配。在满足功能的条件下，尽量选择简明的控制系统逻辑，如避免过度严苛的强制手动条件，降低运行人员的劳动强度与操作风险；优化单点保护逻辑，对过度的保护条件进行梳理，减少误动的概率。优化辅机油站控制逻辑，如在启动备用油泵后，原油泵继续运行，在工作人员判断后关闭运行。

2.3 提高管理水平

优秀的热控系统管理队伍是提高热控系统可靠性的重要保障，火电厂应不断提高热控系统管理水平，建立一支技术水平过硬的管理队伍，加强管理人员培训，提高管理人员的理论研究与实践能力。热点系统管理工作应严格依照热工监督管理规定执行，加强热控系统设备的巡检维护力度，做好设备维护与检修工作，及时排除设备存在的安全隐患，保持设备安全运行，定期备份逻辑组态，清理系统硬件磁盘，查看各硬件设施接触状况，积极制定事故预防与处理方案，将热控故障消灭在萌芽之中。

3 结束语

热控系统纷繁复杂，任何细小的疏忽都可能致使热控系统发生故障，因此，必须从思想上重视热控系统管理工作，建立完善的热控系统管理体制，加强管理队伍建设，重视日常检测与设备维护，及时排除安全隐患，不断应用先进技术，才能满足新形势下火电机组热控系统管理工作的要求，提升热控系统的可靠性。

参考文献

[1]焦小龙.探讨优化火电厂热控系统可靠性的方法[J].山东工业技术，2014，19：191+197.

[2]葛威，靖宇翔，葛晓鸣.浅谈如何提高火电厂热控系统的可靠性[J].华北电力技术，2008，4：48-50+54.