关于火电厂热工自动控制可靠性分析及对策

杨荟学

摘要：伴随着社会经济的飞速发展，人们在日常的生活与工作中对于电力资源有着极高的需求量，需要电力企业重视电力工程的建设工作，依托自动化技术进行现代化、智能化电网建设。火电厂在电网建设中发挥着非常重要的作用，借助于天然气、煤炭等能源进行电力生产，以此满足人们的用电需要。目前很多火电厂为了提高电力生产效率和质量，采用热工自动控制系统进行生产，取得了良好的应用效果，切实保障了火电厂电力生产工作的顺利进行。文章对热工自动控制系统的相关内容进行了概述，并提出了提高系统控制作用的对策，以此为火电厂的长远发展提供助益。

关键词：热工自动控制;火电厂;可靠性

引言

电能对中国社会稳定、经济发展的意义重大，作为重要的电力企业——火电厂，需要对生产设备系统运行质量和效率给予重视，应用先进的热工自动控制系统实现电能的有效、安全生产。通过对火电厂发展状况的考虑，注重其电气自动化系统建设研究，有利于增强火电厂电气设备良好的功能特性及运行工况，并实现对设备运行故障的及时处理，促使火电厂的生产计划得以深入推进，并提升其发展过程中的电气自动化水平。因此，需要给予火电厂电气自动化系统建设更多的关注，并将该系统建设研究工作落实到位，从而满足火电厂的可持续发展要求，使其电气设备能够处于稳定、高效的运行状态。

一、热工自动控制系统

热工自动控制系统在实际应用中，需要对机炉协调控制、过热蒸汽温度、送风、引风控制等多个工作环节进行监督，以此对电能生产全过程进行动态化的控制管理，减少设备故障发生率。该控制系统主要包括三个系统：第一，为分散控制系统，存在于各个组件中，对系统设备安装情况进行控制，以便管理人员可以对机组运行情况进行有效把握，及时发现设备存在的故障，及时进行维修处理;第二，为辅助控制系统，该系统可以在火电厂整个系统出现严重故障时，通过自动化技术恢复系统，实现机组的正常运行。该系统可以在无人管理状态下依托编程器（可控制）对系统中的各个装置进行自动化的控制管理，控制期间接收的数据可以通过各个接口实现交换，一旦系统某个环节出现故障问题可以在数据交换后进行有效调节，使得故障设备尽快恢复正常。

二、热工自动控制可靠性存在的问题以及解决措施

（1）主机DEH电源柜两路电源设计不合理

原因：重要设备，非双路电源，主机DEH电源柜电源原设计两路电源取自同一配电柜同一电源母排。

建议：更改设计：分开布置在两路母排下空开，进行供电，保证双路供电，互不影响，保证供电的稳定和可靠;

（2）MEH系统服务器柜电源设计不合理

原因：重要设备，非双路电源，MEH系统服务器柜原设计一路电源，取自热控配电柜（电气UPS电源来）。

建议：更改设计：增加一路直接来自电气UPS的電源，两路电源供电，任意一路电源失去时，MEH系统服务器柜不会失电，电源更加可靠;

（3）机组电动门上级电源开关设计不合理

原因：重要设备，非双路电源，全厂机组电动门配电柜，电源为母排直接引下一路电源电源供电，缺少双电源切换装置。

建议：更改设计：增加第二路供电母排和双电源切换装置，保证任意一路电源失去时，可以保证电动门电源不失去。

（4）再热器安全门设备电源和控制电源未分开，

原因：再热器安全门控制柜内再热器安全门的控制电源（24VDC）的开关跳闸可能引起再热器安全门的误动。经检查发现，用于显示再热器安全门阀门反馈的模拟量传感器LVDT传感器电源（24VDC）与再热器安全门的控制电源为同一路电源，生产过程中如果传感器电源接地短路会造成再热器安全门控制柜内开关跳闸。

建议1：针对用于显示再热器安全门阀门开度的模拟量传感器LVDT的连接回路，加装一个单独的熔丝，主要目的是避免当开度传感器LVDT受损时不会同时把控制柜开关跳闸，从而避免再热器安全门误动作。建议2：在再热器安全门系统用仪用气总管上加装一台由气动执行机构控制的隔离门，在发生再热器安全门误动作的特殊情况下，由运行人员判定后及时遥控关闭仪用气，使再热器安全门及时回座。

（5）循泵电源设计不合理

原因：循泵液控蝶阀油站电源将带保护动作的信号电源与不带保护动作的信号电源混用。

建议：在电源设计时应该注意，要求厂商设计分开。将带保护动作信号的电源分开，例如蝶阀模拟量开度和开关量信号，防止某一个装置故障导致上级电源全部跳闸。

（6）炉膛出口3路氧量信号电源未单独设计

原因：炉膛出口氧量监测系统的电源原设计为一路总电源输入，在仪表柜内分为三路，分别作为三个氧量变送器的仪表电源。经检查，总电源电缆破损接地短路，导致电源开关跳闸，三个氧量变送器同时失电，氧量信号显示为坏值。

建议：由于炉膛出口氧量信号作为机组风量控制的重要信号，采用三冗余配置。而仪表电源则设计为一路，一旦失去，三个氧量信号全失。因此增加二路总电源，使仪表电源也做到三冗余配置，提高设备运行的可靠性。

（7）给煤机控制电源设计

给煤机控制电源原设计由电气给煤机MCC各取3路380V电源至给煤机就地控制柜。在就地控制柜中，通过隔离变压器转至110VAC后作为给煤机控制电源。由于机组400V母线故障，400V设备运行母线失电。在切换母线电源过程中，由于控制电源短时失电造成给煤机就地控制系统CPU板失电，变频器启动指令失去，使给煤机停运。

建议：给煤机控制电源采用较为可靠的UPS电源。

（8）消除逻辑设计缺陷，导致系统稳定降低

审核汽动给水泵逻辑，发现给水泵汽轮机控制油泵3B故障3A自启动后，人工切回3B时故障泵出力不足，3A泵可能存在无法再次自启动的情况，很有可能造成控制油失压，最终小汽机跳闸。

分析原因：小机控制油泵3B故障，3A自启动成功后，运行人员手动进行控制油泵切换，将油泵3A切至3B运行，如3B出力不足，可能导致控制油泵A停运瞬间又接到启动指令，出现报警信号，无法再次接受启动指令，联锁启泵失败，控制油压持续下降，最终跳机。

建议1：在油泵出口逆止阀前增加压力变送器，便于运行人员监视压力值。

建议2：增加油泵出口压力异常判断逻辑，当主泵运行并且出口压力正常后，方允许停运备用油泵，否则闭锁停备泵指令，并提供油泵出口压力异常的定值。

建议3：取消安全油压低跳机保护。

结束语：总而言之，我国火力发电厂在电力生产和运营方面起着不可替代的作用。随着火电厂热工自动控制应用的不断深入，系统的可靠性必须得到进一步提升。热工自动控制是火电厂生产运营的关键核心系统，管理人员要做好各方面的调试与监督管理工作，提升自动控制系统、保护系统以及辅助控制等系统的可靠性。发电企业还要加强对人员素质的培训，不能忽视任何操作细节，从而有效保证系统的安全稳定，进而促进火电厂的稳定健康发展。

参考文献：

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