【摘 要】随着科学技术的发展，热工自动化的应用范围越来越广。受生产工艺、环境等各种因素的影响，会造成热控设备发生故障，甚至会导致安全生产事故。因此，处理好热控设备故障，进一步防范设备故障，对电力生产和管理人员有着重要的意义。通过分析实际案例，浅析火电厂热控设备故障的处理方法和防范措施，以提高热控系统可靠性、消除热控系统潜在隐患，进一步改善热控系统的安全健康状况，确保发电机组运行的安全稳定。
【关键词】火电机组 热控系统 设备故障 预防措施
1热控设备故障分析及预防
现代火力发电机组均采用分布式计算机控制系统（DCS）。DCS系统是电厂生产的控制和监视中心，与其他辅助控制系统一起，全面实现从过程数据传输、输入、输出到数据处理、自动控制、性能计算、记录、机组启停和保护的全过程自动化。DCS一般由现场级、控制级、监控级和管理级四级构成。本文将按此级别划分，对故障进行分析探讨。
1.1现场级设备故障
1.1.1执行机构设备故障
2017-5-3，某电厂#1机组EH油进B侧高压油动机进油管道发生泄露，且无法隔离。EH油位急剧下降，紧急停机。事后经检查发现，GV2高调门的LVDT1杆副边1电缆接地，控制回路中串入了干扰信号，导致LVDT1杆的反馈发生间歇性的无序波动，伺服阀出现高频次的双向进油、回油的动作切换，而这种动作引起了GV2高调门的进油管道产生高频振动，最终导致进油管道三通在焊口的热影响区突发裂缝。
1.1.2参数设置不合理
2017-2-22，某厂抽汽蝶阀执行机构与阀体脱开，导致阀门实际无法动作。经检查分析，确定为伺服控制板出现问题，执行器设置死区过小，使得阀门抖动频繁，最终造成阀门损坏。
1.1.3现场环境恶劣
2017-10-23，某电厂石膏脱水系统压滤水箱液位计失灵。经检查，就地信号线腐蚀断裂，信号无法传输至DCS。石膏脱水系统内含有大量腐蚀性气体和水，二者结合后生成腐蚀性较强的酸性物质，使得就地执行机构、测点、水泵等设备腐蚀严重。大量执行机构废弃，改为手动。
1.1.4人为操作失误
2014-8-17，某电厂除尘喷吹系统出现问题，四个灰室内的差压持续升高三个小时，如继续升高则面临着强制停机的风险。检修人员到场检查脉冲电磁阀均可正常动作，系统逻辑未有异动修改。最后发现，有人将喷吹电磁阀的喷吹时间由200毫秒改至20毫秒。改回原数值后灰室差压开始回落，停机风险解除。
1.1.5预防措施
此类故障的预防措施有以下四方面：
（1）定期巡检现场设备，及时发现设备安全隐患，在缺陷还未造成严重影响或真正出现前予以解决；
（2）对于直接会影响机组安全生产的重点设备，要密切跟踪关注其运行情况，发现出现性能下降的情况时，应及时进行更换；
（3）机组定期检修时，除了检查设备辅助部件健康状况，对变送器、压力开关进行校验，以及检查接线是否有松动的常规工作外，还要对电缆接地的情况进行排查；
（4）定期进行热控设备卫生的清理，并治理环境较差的区域，对重要设备进行日常保养维护；
（5）定期对相应操作人员进行培训，加强对关键设备使用规程的落实。
2.2控制级设备故障
2.2.1卡件故障
2017-1-12，某电厂#4机组主机DCS系统出现真空压力、主机EH油压周期性频繁发出质量坏报警。2017-2-21，该厂#5机组低旁5B减温调节阀控制故障，高旁压力调节阀阀位反馈及低旁5B调节阀失去反馈。事后经检查发现，均是由DCS系统模拟量输入卡件（位于同一块卡件）故障引起。
2.2.2通讯异常
2017-12-8，某厂#3机组4台PGP操作员站画面全部变紫，2分钟后#1、#2、#3服务器自动恢复正常，#4服务器画面数据仍为紫色。经检查发现，#4服务器接口卡件故障，使PGP与ICT03之间产生多次频繁接入/脱离环路导致的数据包失真，引起通讯故障，其他三台服务器短时间内数据变成坏质量。
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2.2.3逻辑缺陷
2016-12-27，某厂#5机组检修完毕，点火期间将吹扫条件强制后未进行复位。一个月后，某职工检查时发现后将强制复位，随即#5炉灭火。经检查逻辑存在缺陷，如一段时间后进行复位则会导致全炉膛灭火。
2.2.4预防措施
此类故障的预防措施有以下五方面：
（1）加强控制系统的日常巡检，在检修期间进行性能测试，重点针对电源模块，网络通讯以及控制器的性能进行检查；
（2）卡件故障会造成同一卡件上所有信号同时异常，需要对并列运行的设备的信号进行梳理，优化分布，避免在同一卡件上布置，防止某卡件故障时，某类设备均不能正常运行；
（3）重视对系统故障报警信息的检查处理，对出现的报警信息应该及时核查，防止故障扩大；
（4）完善消缺时控制系统需做的安全措施，以及各类热控试验的技术措施；
（5）制定详细的管理制度和作业规程，规范热控工作人员的作业行为，避免作业时发生人为失误。
2.3监控级设备故障
2.3.1工控机故障
2014-5-20，某电厂脱硫操作员站一台工控机死机，无法操作DCS画面。热控人员到场后首先检查另外一台操作员站工作正常，排除了控制级设备故障，初步判断为工控机内部故障。热控人员打开故障工控机的机盖，进行吹灰，开机后仍然死机。重新安装操作系统和所需软件后，工控机运行正常。
2.3.2工控机网络故障
2018-5-2，某电厂氨站工控机无法操作，且画面数据全部停止更新。经检查为工控机使用的交换机故障，且网线水晶头老化。更换新交换机和重新更换网线后，工控机恢复正常。
2.3.3预防措施
此类故障的预防措施主要有以下四方面：
（1）定期对工程师站、历史站、操作员站的工控机进行吹灰；
（2）对工控机的风扇进行日常维护，以保证工控机正常散热，防止出现机身温度过高而无法正常工作；
（3）工程师站、电子间以及集控室的温湿度要控制在合适范围内；
（4）有计划地更换使用年限较长的工控机；
（5）制作备用工控机，使用中的工控机发生故障时即插即用；
（6）对工程师权限进行严格管理，严禁在操作员站上使用工程师权限。
3总结
每个热控设备的控制回路都包括五个组成部分：现场级的执行器；连接现场级和控制级的控制电缆和信号电缆；控制级的信号采集和控制设备；监控级的工程师站与操作员站；管理级的SIS系统。
当热控设备出现故障时，均可以从以上五个部分进行故障原因的排除判断，查找故障设备，可以大大缩短故障处理时问，提高故障处理效率。没有不出故障的设备，也没有不犯错的人，但对故障也不是没有预防措施， 关键在于如何不断检查、分析热控系统存在的不稳定因素，并及时治理、和消除，建立更加完善、有效的热控系统风险管理机制，同时要注重提高热控人员的整体素质和反违章作业的力度，增强人员的安全意识与责任意识。 只有这样才能保证热控系统故障的预控、可控、 能控、在控，实现发电机组长周期稳定运行，保障电力生产的安全。
参考文献：
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[4]神华集团有限责任公司，中国电机工程学会.发电企业本质安全管理体系研究[M].北京：中国电力出版社，2011
作者简介：
王宁，男，1987年出生，助理工程师，班组副班长，从事火电厂热工设备的检修和维护工作。
论文作者:王宁,范井生,韩波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/20
标签：故障论文; 设备论文; 工控机论文; 系统论文; 机组论文; 预防措施论文; 电厂论文; 《电力设备》2018年第13期论文;