电厂热工自动化系统检修常见问题与对策分析

王 彬

大唐华银湖南电力工程有限责任公司 湖南 长沙 410000

引言

我国当下电厂使用的热工仪器大部分是把温度、压力、液位数以及流量四个方面的数据作为参考依据,由于仪器的基本构造不同,具体测量的数据也存在较大的差异。在利用仪器进行分析和测量的过程中,更多的是防止事故的发生,确保机组的正常稳定运行。比如分析发电机组的经济性,最终达到改善机组的操作水平的目的,全面提升电厂的经济效益。

一、电厂热工自动化系统检修常见的故障和解决措施

热工自动化系统是由四个方面构成,分别是可编程控制系统、仪表单元、执行器以及分布式控制系统,是整个发电系统的基础也是关键部分,对于整个电力系统来说都是不可或缺的。但是经研究调查发现,当前的大部分电厂都没有按照“发电厂热工自动化系统检修运行规程”的标准进行自动化系统的检查,最终给发电机组带来巨大的安全隐患,而出现这种现象的原因很大程度上都是由于检修人员或者管理人员对于自动化系统检修认识度不足造成的,经过实践和总结,主要表现在以下三个方面：首先是“规程”中的内容是经过长期检修实践中总结出来,是行业所认可的,所以具有很大的必要性去遵守。其次电厂的热控设备大部分都是电子产品,其中一些设备的运行环境相当恶劣,就因为在这种恶劣的条件下长期运行,才导致设备逐渐老化,最终性能变得大不如从前。还有就是要注意热控设备的控制对象是在持续更换的,需要定期对其进行检修,以此保证控制效果达到标准。

1.阀门关闭时间的问题。“规程”明确提出关闭时间的测试包括汽轮机阀门以及抽汽逆止门,而这两个方面的检测属于基础的检测项目。部分发电厂用阀门进程开关临时存取SOE系统的方法来测试该系统的关闭时间,此种做法是比较不明智的,因为调节距离在十分接近15%的开度的时候,行程开关就会开始动。所以这种通过测量行程开关的运动时间来计算阀门的关闭时间,最终的结果往往误差非常大。

解决措施：在具体的涡轮阀关闭时间测试中发现,某些类型的涡轮阀门关闭时间通常会超过十毫秒以上的调节,由于设备制造方不能通过转换阀体来实现关闭时间的减少,很大程度上会忽略上述问题。这个时候就需要研究控制回路的运动,阀门关闭时间出现问题的几十毫秒以内都是有相应办法可以解决的。数据表明,220VDC继电器的动作时间大概在70到80毫秒之间,冉魏继电器的快速动作时间最多只有10毫秒,所以在阀控制电路当中,如果将全部的一般继电器都换成快速继电器,阀门关闭时间问题就会迎刃而解。

2.关于SOE系统时间分辨率而引发的问题。明确规定DCS系统在SOE系统中的时间分辨率大概在1毫秒,通过对国内外的DCS系统的实际测试,发现SOE系统时间会超出DCS系统,由此就引出了一些问题,国内的DCS系统是重症区,因为其SOE系统的时间分辨率会超出10毫秒,所以在发生故障跳闸后,SOE系统的时间分辨率记录的数据也就没有任何作用,这种情况就意味着SOE系统失去了存在的意义。如若把保质期更长或者老化了的机组投入一段时间运行,发现SOE系统的时间分辨率就只有几毫秒,自然而然之前所有的结论都是错误的。关于热工自动化系统的基础检修内容中的热控设备电源的切换测试。DCS系统机柜、自备不间断电源以及计算机切换时间的测试,“规程”中有详细说明,电源开关时间不能超过5毫米,这样才能保证电源出现故障之后能够正常工作。然而根据实践调查,许多电厂在没有经过测试就进行操作,或者出现很多的操作不当的情况,比如在判断设备是否需要再度启动开关的依据是正常的,没有具体的时间测试,这种方式是相当不科学的。如若在开关时间的正常临界时间存在不确定性,就会导致实际故障和正常测试不成功。所以这种情况的解决策略是按照“规程”中规定的方式切换具体时间。

3.DEH加速度保护的测试。互锁保护单元在经过维护之后,需要相关的操作人员逐项测试,DEH系统的涡轮跳闸保护通常都是加速保护电路,但是加速信号却很不容易获得,所以电厂中通常都没有电路测试验证,所即使是在电厂调试阶段和参数连锁保护列表当中也需要t填写内容。

解决措施：在保护电路当中,加速保护需要设置为加速度大于一定数值并且少于一定数值时,保护电路起到应有的作用,尽量避免出现速度信号干扰和一些失误的操作。此外,想办法使用具备加速度测试功能的相关仪器来进行保护回路的测试验证,这样就可以使得热工自动化系统的检测当中也具有保护回路加速度测试的功能。

4.关于热工机柜内的继电器检修。根据“规程”规定,机柜内部的继电器测试也属于常规的检测内容,在该方面的检测当中,需要对触点的接触电阻、接触动作以及释放时间进行全方位的检测,以此保证该数个方面符合制造厂的使用规定。参与燃煤机组的测试过程的FSSS、ETS、MFT等保护机柜继电器大概超过300个,此外,还包括一些直流和交流型号的不同种类的继电器。然而在实际的检修过程中,很多检修部门都没有对该项目进行测试,也有部分电厂利用继电器保仪来进行测试,这种方式只能测试出电压值,对于其他方面如接触电阻和动作时间都无法测量,这和“规程”中的规定极不相符。

解决措施：根据有关调查研究,近些年来市场出现了很多全自动化继电器校验仪器,这种仪器是专门用以针对上述型号或者各式各样的继电器进行相关参数的测试的,并且对于数据的保存也有很大的可靠性,所以,采用这种先进仪器能够很好的解决机柜内继电器的检修问题。

二、电厂热工仪表自动化故障分析

1.热工仪表出现故障的表现。当电厂的热工仪器出现故障后,需要将故障后的数据和故障前的数据进行相应的对比,这个时候需要从设备的使用开始,全面分析设备运行当中仪表和性能等方面作用。另外,需要在系统正常运行当中对发生的情况和相关数据进行记录和分析,如若设备没有发生故障,需要对机组的原料、负荷等方面进行全方位调查分析,并想办法弄清为什么会发生故障,然后马上解决问题。

2.热工仪表故障参数。在火电厂的正常运行当中,所有的参数并不是固定的,是在不断变化的。当其中的数据发生振幅较大的变化时,那么就需要对热工仪表进行检查了。在对热工仪表故障的分析过程中,需要将相应的参数变化作为关键依据,在故障发生前后,热工仪表会出两种完全相反的状态,前者会出现有序的变化,而后者就是杂乱无章的变化。如果利用手段也不能对该设备进行有效的控制,那么这种故障就很有可能时由于系统工艺出现问题而造成的,如果出现曲线死线,则很有可能是系统仪表资源造成的。

三、电厂热工仪表自动化故障维护措施

1.针对人为故障采取的维护措施。为了防止人为故障而出现的热工自动化仪器故障,首先需要做的就是提升维护人员的职业素养,电厂需要定期组织培训,全面提升维修人员的维修水平和熟悉掌握“规程”的相关规定,让维护人员的责任意识得到强化。此外,维修人员在仪器的维护过程中要严格按照规程进行操作,用积极向上和良好的工作态度进行维护工作。此外,管理部门也需要重视这方面的工作,给予足够的重视,防止场内出现仪表部件被窃的现象发生。

2.关于密封不严而产生故障的维护措施。当在对于一些由于密封不严而产生问题的仪表进行处理时,维护人员需要选取一些防护等级较高的仪器,实在不行,就在仪表上增加一个保险箱,以此来提升仪表的安全度。及时防止由于仪表电缆密封不良而出现的故障进行防治。还需要注意仪表信号的选择,电缆外径和仪表接头尺寸之间的是否相同也是至关重要的。

3.非人为因素故障的维护措施。对于非人为因素引发的故障进行维护比较困难,这就需要采取切实有效的措施进行维护,主要可以通过保证现场的操作人员注意力要高度集中,在工作的开展时要采取认真负责的态度,定期开展电厂自动化仪器的检查,要保证一旦出现故障,就能够立即采取措施进行维护,保证电厂设备的正常运行。

四、总结

通过以上对电厂热工自动化系统常见检修问题的分析,提出了一系列具有针对性的解决措施,并且在分析研究的过程中不难发现保证热工仪表的正常运行是让电厂正常运行的基础,必须要采取切实有效的措施全面提升自动化仪表的工作性能,全面发挥出热工自动化系统的价值和作用。此外,还需要利用培训的方式提升检修人员的素质,全面保证电厂的正常运行。