燃煤发电热工自动化设备及系统风险分析及对策措施

2019-11-28郭亚

商品与质量 2019年35期

郭亚

江苏徐塘发电有限责任公司江苏邳州 221300

随着现代信息技术和控制技术的不断发展，燃煤电厂的自动化控制水平得到大幅度提升，同时也引发了新的矛盾发生，如何辨识热工自动化设备及系统风险并实现防控，成为当前燃煤电厂一项新的任务。

1 热控系统事故类型及原因分析

对近年来热控系统发生的事故进行综合分析，主要有六种类型，第一种为机组分布式控制系统（DCS）失灵事故，造成该事故的原因主要有UPS 电源发生故障导致DCS 或LCD 的供电回路失去电源，或其系统集中控制电缆，涉及电源、通信电缆和接头等故障，致使系统死机或LCD 黑屏；通信电缆和接口负荷过重，发生传输不稳定，导致通信信息不畅通造成系统死机现象发生；由于操作不当或硬件设备损坏等原因，造成主机键盘或电缆接件和插件发生损坏，没有响应操作指令，造成不能正常操作系统；软件出错、主控制器负荷过高、配置出错；病毒入侵或恶意攻击；电磁干扰；电子设备运行环境不良。第二种为压力/差压测量装置故障，造成该事故的原因主要有UPS 电源故障或导线故障原因，各类变送器的电源回路不能正常供电，失去电源，致使系统测量装置无法正常进行输入输出；测量装置元件故障或装置弹性实效，不能准确指示数据；仪表不能正常传压，致使压力表无指示或差压表指最大或最小；传压通道受冻结冰，致使压力表渐趋向最大值，差压表渐趋向最大值或最小值；杂物等堵塞仪表的传压通道，致使指针不动或者卡死；控制系统的组件输入输出点出现异常，导致指示不准；取样装置未进行防磨设计[1]。第三种为温度测量装置故障，造成该事故的原因主要有测温装置线路故障或UPS 电源回路失去电源，导致测量装置不能正确输出数据；测量装置的相关元件及线路出现故障或损害，导致温度测量装置指针实效，或指向最大值或指向最小值或卡死；DCS 的I/O 组件输入点故障，导致示值异常；元件安装不当，其测温部件没有接触到被测量部位或介质，造成测量偏低；外部电磁干扰，影响输出值[2]。第四种为机组保护拒动或误动事故，造成该事故的原因主要有机组保护设施供电线路故障或供电失去UPS 电源，导致机组保护失灵，出现拒动现象；机组保护检测装置及其线路故障或损坏，导致机组不能正确动作，出现拒动现象；机组保护用的通讯设施及元器件故障，不能正常的传输和接受信号，或者保护用的输入输出元件或组件故障或线路故障，导致机组保护实效；机组保护装置的整定出现误差或者不准，导致保护系统误动；原设计缺乏前瞻性，逻辑设计存在结构性安全隐患，导致机组保护误动；双路电源自动切换时出现故障，导致信息丢失造成机组保护误动作；集控系统保护用的主机芯片故障或出现电磁干扰等诱发保护系统逻辑运算错误，造成机组保护误动作。

2 热工自动化设备及系统风险防范安全技术措施

热工控制系统的设计及设备选型应执行《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》《热工自动化系统运行检修维护规程》等标准规范，以及《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》和电力二次系统安全防护的相关规定。重点强调如下风险防范技术措施：热工自动化系统和设备的选型必须要有前瞻性，应选用质量可靠的设备、装置和器件，确保能够采用独立常规手段操作。控制系统的配置要满足各种运行工况条件的监控技术要求，芯片负荷率要满足机组要求并留有余度。系统电源应配置可靠的UPS 电源，满足备用电源切换的最小时间。电源故障应设置声光报警装置。各种系统接口要稳定可靠，并留有足够的冗余。按照反措要求，系统应设有防止误动和拒动的应对策略，防止系统电源发生误动。热工保护系统应确保系统的独立性，在总控制台上设置满足要求的跳闸按钮，接至停炉、停机相关驱动回路中。单元机组应有事故追忆功能。DCS 锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）控制器必须留有足够的冗余，且可自动切换，同时装置设置自动和手动切换试验功能。做好热工保护相关线缆的接地工作，并严格进行检验检测。DCS 的运行环境要满足温度、适度、通风等要求。做好机房防雷防静电管理，机房地板为防静电地板或地面。单元机组、直流系统、厂用系统、交流不停电电源系统和柴油发电机系统的测量应按照《电测量仪表装置设计规程》配置，由DCS 进行监测。仪用的相关气源要独立设置，并保证质量，确保气动执行机构的正常动作，储气量应保持15min 供气。

3 热工自动化设备及系统风险防范安全管理措施

热工自动化设备及系统的安全管理主要包括岗位安全责任制、安全管理制度、应急预案以及信息监控系统方面的管理[3]。其中燃煤电厂热工安全管理制度包括热工技术监督管理制度、热工检修管理制度、热控工作票和操作票管理制度、热工设备巡点检制度、热工设备维护管理制度、热工设备资料技术档案管理制度、热工岗位安全教育培训管理制度、热控设备缺陷和事故管理制度、热工设备定期校验制度、热工计量管理制度、热工DCS 系统/辅控网工程师站分级授权管理制度、计算机系统防病毒管理制度、工程师站管理细则等。