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火电厂热工保护控制系统可靠性技术提升路径研究

王凯加

国家能源集团永州发电有限公司,湖南永州,425913

摘要: 现阶段,我国大部分火电厂在生产及创新阶段均加大了对热工保护控制系统的应用力度,并在新兴技术的综合应用下根据不同的工作需求拓展系统功能,为各项工作秩序开展提供便捷条件。同时,有目的性地提升热工保护控制系统可靠性,也便于常规问题的分析与处理,保证各项工作效率与质量的同时还能为火电厂创造更大的综合效益。
关键词: 火电厂;热工保护;控制系统;可靠性
DOI:10.12721/ccn.2023.157068
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引言:热工保护控制系统在火电厂日常作业阶段的高效应用,也考验着每位工作人员的专业能力,还需火电厂负责人能对此有新的认识,引进现代化技术手段,增强热工保护控制系统的可靠性,并在作业阶段提高技术水平与管理成效,推动火电厂稳定发展。再考虑现阶段热工保护控制系统可靠性问题发生的影响因素,需制定针对性的解决方案与防控措施,消除隐患及风险,也能满足火电厂各项工作进展需求。

一、火电厂热工保护控制系统可靠性问题分析

以某火电厂为实例展开分析,了解厂热工保护控制系统故障及热工专业管理不完善引发的事件比例较大,引起负责人的高度重视,提出在日常作业阶段对系统的运行情况细致分析,掌握引发其可靠性的主要原因,如下:

(一)系统功能设置缺乏全面性

依据火电厂的使用需求设计热工保护项目,热工保护项目功能设置缺乏全面性是在技术监督评价检查过程中发现,程序控制系统启动、保护投退、跳闸首出功能等未在DCS画面中显示允许条件的具体状态、汽轮机主油箱油位低保护项目的新增功能不完善等,一旦出现突发性问题,无法保证人员及时发现与处理,会存在较大的安全隐患,还对后续工作秩序开展造成较严重的阻碍[1]

(二)设备故障偶发

基于系统监控范畴及功能扩大条件下,故障率较高,并且具有随机性,不便于预控与管理。比如:该火电厂ETS保护回路,由于接线端子不具备防松动措施,引发控制回路24V直流电源失去,出现ETS保护误动故障;反逻辑设计方式,因I/O卡件故障使炉水循环泵运行状态不佳,发生MFT保护动作;锅炉MFT保护动作,是因就地控制柜内风速测量信号线接地,DCS柜内卡件失电;受环境因素影响,尤其是在北方地区的冬季时期,室内外温差较大,在气温骤降条件下会引起给水流量测量管路冻结情况,也是引起给水流量低保护动作的主要原因之一[2]。在各种问题发生时都会影响热工保护控制系统的可靠性,需引起火电厂高度重视。

(三)控制逻辑效果不佳

关于系统使用阶段易发生故障的设备、部件、元件等处理工作不及时、不到位,使问题的影响程度及范畴不断扩大,火电厂也会在此方面产生较大的经济损失。而引发此问题的主要原因之一是日常管理工作不到位,负责人并没有结合火电厂的发展实况加大控制力度,日常维护及检修工作不及时,无法对存在隐患的设备及时发现,依然持续运行,导致问题严重程度明显增加,火电厂在此方面产生较大的经济损失,后续工作进展受阻。

二、火电厂热工保护控制系统可靠性技术提升路径

(一)增强设备使用安全性,明确设备操作要求

为提升火电厂热工保护控制系统的可靠性,还需火电厂在此方面有较高重视,并加大对现代化技术手段的应用力度,编制完善的防护措施与管理机制,随着各项工作开展高效落实,有较强的管理效果。再考虑控制设备应用环境,如:高温、电磁干扰、粉尘、低温等均需有可靠的预防措施,特别处理线路老化、管路堵塞、取样管路冻结等问题,增强设备使用安全性。

比如:该火电厂从设备所处环境的角度分析,提出现场设备取样、安装等标准,定期控制设备及控制装置的检定工作,在设备运行周期内进行分类,按照机组等级检修及检定,可增强设备及装置使用的安全性。再加上热控系统信号抗干扰措施的实施,传输电缆采用的是屏蔽线单端接地,主要是各部门通过对日常工作的总结,能了解电场、磁场均是影响热工控制信号稳定性的主要因素,引发信号跳变现象,屏蔽线中间转接端子虚接或者断开都会使干扰信号进入控制系统中,存在引发保护动作的可能,影响后续作业进度及安全性[3]。对此,还需通过日常监管与检修能发现常规问题,经专业化技术人员规范作业,也能在具体环节中解决问题,并消除隐患及风险,保证屏蔽线完整性的同时增强热工保护控制系统可靠性。

(二)强化热工保护信号的可靠性,防止故障问题发生

热工保护控制系统最重要的是热工测点信号必须有较强的可靠性,要考虑的基础条件较多,如:设备类型、安装标准、取样点选择等,均需结合实际情况细致分析,加大日常管理力度,分析影响热工保护信号可靠性的影响因素,建议火电厂采用精细化管理模式,在具体环节中高效控制与管理,实践成效才会有较强的基础保障。在此基础上,各部门会在日常作业环节中相互交流与配合,总结实践经验,掌握常规化的影响因素,提出解决方案与措施的同时保证故障问题得到高效处理。

比如:设备选择,以可靠性较高的热工测量设备为主;单点保护控制系统建议选择增加测点方式,以“三取二”逻辑进行判断。如果是无法增加测点的情况下可对信号可靠性处理,一旦信号品质为坏点,系统能自动退出该点保护,并设报警,符合容错逻辑;保护控制逻辑下可增加信号故障切换、信号速率、设置延时时间等,设置温升速率对温度判断,保护延时是根据信号的波动合理设计,避免引发故障问题,始终都能满足火电厂各项工作进展需求。

(三)优化系统控制逻辑,强化系统运行安全性

为提高保护系统火电厂热工保护控制系统可靠性,需在锅炉MFT动作信号方面采用软逻辑和硬接线冗余方式增设煤泥加入控制系统。在触发MFT时跳闸信号由软逻辑送出,对应设备接收信号,MFT硬继电器送出两路冗余跳闸信号,系统第一时间提醒,工作人员及时发现,能根据具体的问题确定相应的处理方法与技术手段,把故障问题的影响范畴控制在最小化,避免耽误后续工作秩序开展[4]

此外,软逻辑方面可以把MFT保护动作信号经继电器卡件输出三路跳闸信号送入PLC控制系统中,依然是以“三取二”逻辑判断方式为主,在控制系统中增设了自动停止逻辑;硬逻辑方面MFT继电器跳闸回路送出硬跳闸信号,煤泥泵送系统接收,通过对系统功能的增设,可随着火电厂各项工作的进展提供可靠条件,基础条件持续满足的情况下还能保证故障问题的影响因素全面掌握,火电厂各部门负责人只需在日常作业过程中提前做好防控工作,就能杜绝故障问题频繁发生,满足提升火电厂热工保护控制系统可靠性的需求,还会与现代化技术手段引进与应用,增强火电厂的综合能力,在持续创新的过程中保证综合效益最大化。

结语:

通过上述具体案例的详细分析,能了解火电厂热工保护控制系统可靠性问题的影响因素,会影响火电厂各项工作进度与现场作业安全性,为帮助火电厂在根本上解决相应问题,还需火电厂能在基础设施完善方面加大投资力度,并根据不同的工作内容与作业标准配置专业化的工作队伍,始终都会以预防为根本,在各类问题未发生前就会及时发现与处理,实施成效才会更理想,持续推动火电厂稳定发展。

参考文献:

[1]郑磊.火电厂热工保护误动及拒动解决措施与案例分析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(02):250-252.

[2]李强.火电厂热工保护系统的常见故障原因及防控[J].能源与节能,2021,62(12):125-126+178.

[3]司俊.浅析电厂热工保护系统误动与逻辑优化[J].机电信息,2021,3(19):14-16.

[4]沈铁志.影响热工保护可靠性的常见错误逻辑及改进方法[J].仪器仪表用户,2020,27(08):78-82.