摘要:热控系统是电厂中的重要组成部分,也是电厂安全、稳定工作的重要保证。本文针对提高电厂热控系统可靠性技术进行了探究,重点对如何提高热控系统可靠性技术的措施进行了讨论。
关键词:电厂;热控系统;可靠性技术
一、热控系统运行环境
1.1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。
1.2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。
1.3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。
二、电厂热控系统可靠性的影响因素
2.1电厂的管理模式跟不上时代的快速发展。如今电厂的管理模式主要为定期检查、检测和检修,相对于社会的发展这种模式相对比较落后。因为如果对设备经过定期的检查、检测和检修发现处于一个安全稳定的正常工作运行中,这不仅会使设备容易出现异常情况,而且还会对资源造成一定的浪费。而且有些电厂对热控系统中的设备没有认真选购,造成一些设备型号与设计图纸不符,甚至选购了一些质量较差的设备。整个热控系统可靠性的核心关键是设备的可靠性,两者之间相互制约。
2.2电厂对热控系统的检修人员管理不当。热控系统的可靠性受到检修人员的技术保障。电厂在发展过程中不断对企业的管理模式、管理结构进行调整,为了能够最大程度的增加经济利益,就会采取减少工作人员数目的相应措施。当电厂需要进行检修时,就会临时请专业的检修人员进行检修这项任务,这对热控系统检修人员科学合理的管理模式带来巨大的弊端,也对于热控系统的监控带来了不便,还大大降低了电厂热控系统的可靠性。所以电厂必须采取科学合理的方法对这种情况进行改正,使热控系统的监控得到保障,从而进一步提高热控系统可靠性。
2.3热控保护系统容易出现误动现象。随着科技的不断提升,对电厂热控系统的监控的能力也不断得到提升。在电厂先进的监控下当热控保护系统突然出现了误动现象会造成整个系统的跳闸现象,一定程度上耽误了电厂的工作。而且热控系统中每一项工作都容易出现误动现象,这样会对生产、检修、维护等各项工作的顺利进行造成严重的影响,也造成资源浪费的现象。以上这几点都是目前影响热动系统可靠性的关键因素。为了提升热控系统可靠性电厂必须通过实际具体情况采用科学合理的方式对这些因素加以改进。
三、提高热控系统可靠性的技术研究内容
3.1热控典型控制策略研究
目前大机组所采用的辅机控制逻辑,同协调控制策略一样,基本上是随各机组的分散控制系统(DCS)从国外引进的技术,虽各有其特点但技术差异较大。而热控保护和辅机控制逻辑的正确与完善,是大机组安全运行的基础。热控误动有很多原因来自于辅机控制逻辑的不正确或不完善,尤其是新建机组,投产前几年,热控专业一直在进行辅机控制逻辑的改进和完善,但这种改进和完善,多是针对已经发生的故障或发现的某种故障隐患,因此只是被动的事后改进且有其局限性。
3.2编写《分散控制系统故障应急处理导则》
目前国内大中型火电机组热力系统的监控普遍采用DCS,电气系统的部分控制也正逐渐纳入其中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于各厂家产品质量不一,DCS的各种故障,如电源失电、操作员站“黑屏”或“死机”、控制系统主从控制器切换异常、通信中断、模件损坏等仍时有发生。有些故障因处理不当,造成故障扩大,甚至发生锅炉爆管、汽轮机大轴烧损的事故。
3.3 热控系统优化专题研究
(1)提高汽轮机监视仪表(TSI)系统运行可靠性的技术措施。由于TSI系统导致机组运行异常的情况时有发生,为此,这几年各大发电公司都为提高TSI系统的可靠性而组织了各类研讨会和专业会议,制定相应的反事故措施。
(2)提高热控系统接地可靠性和抗干扰能力的技术措施。火电厂的热控系统工作环境存在大量复杂的干扰,其结果轻则影响测量的准确性和系统工作的稳定性,严重时将引起设备故障或控制系统误发信号造成机组跳闸,因此热控系统最重要的问题之一就是如何有效地抑制干扰,提高所采集信号的可靠性。接地是抑制干扰、提高DCS可靠性的有效办法之一,本应引起足够的重视,然而在基建和生产过程中,却发现大量的热控保护误动事件都与接地有一定的关联。
(3)热控控制逻辑优化。当用作联锁保护的测量信号本身不可靠时,系统的误动概率会大大增加。而热控保护联锁系统中的触发信号采用了不少单点测量信号,由于这些设备和系统运行在一个强电磁场环境,来自系统内部的异常和外部环境产生的干扰(接线松动、电导祸合、电磁辐射等),都可能引发单点信号保护回路的误动。如温度测量和振动信号受外界因素干扰,变送器故障,位置开关接触不良或某个挡板卡涩不到位,一些压力开关稳定性差等。统计数据表明,热控单点信号保护回路的异动,很多情况是外部因素诱导下的瞬间误发信号引起,不少故障仅仅是因为某个位置开关接触不良或某个挡板卡涩而造成机组跳闸。如某电厂4号机组冲管初期,突然送风机B跳闸,检查报警记录和历史曲线,发现风机轴承温度(共3点,三取二保护)同时大幅度跳变超过90℃后风机跳闸。经查原因是就地接线盒处电缆屏蔽层有毛刺,碰到金属电缆套管造成2点接地而引起。某机组原设计单点“低压旁路位置反馈信号大于50%开度”跳机,因就地接线接触不良,该信号跳变至60%开度,触发ETS保护动作。但如设计时将低压旁路全关的行程开关信号取“非”后和该信号相“与”,本次跳机故障可以避免。
3.4热控设备可靠性分类与测量仪表合理校验周期及方法
热控设备的可靠性差别很大,有的设备运行多年无异常,有的设备一投运问题就层出不穷,其原因除设计外,与设备选型也有较大关系。为保证经济效益的最大化,不同系统的设备应根据可靠性要求,选用可靠性级别不同的设备。
3.5开展热控系统与设备质量评估工作
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。
结束语
提高热控系统的可靠性是一个系统工程,客观上涉及热控测量、信号取样、控制设备与逻辑的可靠性,主观上涉及热控系统设计、安装调试、检修运行维护质量和人员的素质,目前所做的工作只是一个起点,有待于和行业的热控同仁们一起,继续深入开展这方面的研究,努力提高热控系统的可靠性。
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论文作者:隋福田
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
标签:系统论文; 可靠性论文; 电厂论文; 设备论文; 机组论文; 信号论文; 故障论文; 《基层建设》2019年第18期论文;