深析提高火电厂热控系统可靠性的方法

李相东

【摘 要】本文主要分析了火电厂热控系统可靠性的相关问题，针对火电厂热控系统可靠性不高的情况，提出了一些比较可行的应对方法，以期可以提高火电厂热控系统运行可靠性。

【关键词】火电厂；热控系统；可靠性

一、前言

目前，火电厂运行的过程中，热控系统的可靠性还不高，依然存在很多问题，因此，为了提高火电厂热控系统可靠性，必须要采取有效的方法，提高运行的效果。

二、热工自动控制系统的组成

热工自动控制系统主要由以下几个部分包括分散控制系统、辅助系统、监控系统和网络系统。这区别于硬件的组成，主要是根据功能划分。下面具体介绍各部分的组成：

首先是分散控制系统。分散控制系统（DCS）是大多数电厂所采用的控制系统，是自动控制系统的核心部分。每个机组都有各自的分散控制系统，在两台机组之间的數据线通常是利用网桥连接到电厂的公用网络系统，例如燃油泵房、空压机房等。为保证安全，可以在公用网络某一节点设置操作员监控数据传送状态或者是通过单元机组操作员站实现对公用系统的监控。机组操作台上尽可能设置DCS和DCH操作员站，还要有安全停炉和停机的操作按钮，以防控制中心出现死机。如果条件不允许设置，那就必须有后备控制手段，确保在分散控制系统出现故障时能够安全地停机。其次是辅助系统。辅助系统主要是可编程控制器、交换机、人机交互接口组成，辅助系统在各个部分都会有，表现形式也各不相同，各辅助系统主要是为可实现各部分的无人监控而设置，最终可以实现控制中心监控管理，实现无人值班的运行模式。最后是实时监控系统和网络系统。实施管理系统包括两部分内容，一是设备运行状态的实时监控，另一部分是厂区管理信息的实时监控。实时监控配合机组的分散系统、辅助系统最终实现整个系统的实时信息的相互间传送。网络系统是整个系统的基础部分，主要的职责是数据传送，也就是传输通道。主要给数字视频传送数据，实现视频监控。

三、热控系统运行环境与亟待研究解决的问题

为保证热控设备和系统的安全、可靠运行，可靠的设备与控制逻辑是先决条件.正常的检修和维护是基础，有效的技术管理是保证。只有对热控系统设备和检修、运行、维护进行全过程管理。对所有涉及热控系统安全的设备环境进行全方位监督.并确保控制系统各种故障下的处理措施切实可行.才能保证热控系统安全稳定运行。纵观目前热控系统的运行环境。以下问题亟待研究解决：

1、随着热控系统监控功能不断增强，范围迅速扩大，故障的离散性也增大。当热控系统的控制逻辑、测量和执行设备、电缆、电源、热控设备的外部环境，以及安装、调试、运行、维护。检修人员的素质等。这中间任一环节出现问题.都会引发热控保护系统的误动或机组跳闸，影响机组的安全运行。

因此，如何进一步做好热控系统从设计、基建安装调试到运行、维护、检修的全过程质量监督与评估，提高热控设备和系统运行的安全可靠性至关重要。

2、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.由此引发热控保护系统可预防的误动仍时有发生。

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、可靠性和经济性是电厂经营管理工作中的重中之重。

3、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。其结果不仅浪费了人力、物力，还有可能增加设备的异常。

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.是电厂管理工作中迫切需要解决的问题。

4、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，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的联系。专业检修队伍取代本厂检修队伍将是新建电厂发展趋势。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。综合上述电厂控制设备的运行环境以及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.比如：在中国电力企业联合会科技中心主持下，浙江省电力试验研究院与浙江省能源集团有限公司及所属电厂组成课题组，从提高热控系统的可靠着手，开展了深入的技术研究工作。

四、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。

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、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加装电源监视系统，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，并监测和判斷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。

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。

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。

5、开展热控系统与设备质量评估工作

目前电力行业在开展设备安全评价、监督或设备评估等工作，但评估标准的细化程度和可操作性方面还存在不足，参与评价的人员对规程的理解和专业水准不同，评价的结果差别较大，且很少开展设计和基建的评估工作。

因此有必要在贯彻落实热控系统检修运行维护规程的基础上，结合安全评价标准，收集、消化吸收国内有关电厂技术管理经验，总结、提炼自动化设备运行检修和管理经验、事故教训，编制一个系统化、规范化、实用、可付诸操作的《热控系统与设备质量评估导则》，用于开展行业热控系统设计、基建、运行维护、检修、监督的评估工作。

五、结束语

综上所述，火电厂热控系统可靠性是一个重点的研究课题，只有不断提供火电厂热控系统可靠性，火电厂的运行才能够更加的稳定，因此，在今后的研究中，要重点探究火电厂热控系统可靠性问题。

参考文献：

[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.

[3]孙耕.火电厂开关量控制系统的逻辑优化[J].中国科技，2012，（12）：14.