火力發電廠調試過程中熱控常見問題研究

馬立輝 鄭少恒

（中國電建集團河北工程有限公司，河北 石家莊 050000）

火力發電廠熱控系統是企業安全生產最重要的因素，必須做好發電廠熱控保護才能有效保障火力發電系統運行的穩定性，火力發電企業才能進行安全生產，因此，熱控保護也成為了火力發電廠安全生產中重點關注的內容。通過熱電廠典型的事故案例分析來看，熱控事故發生的原因各有不同，發生事故的根本原因也不相同。必須對出現問題的相關因素進行分析，找出問題發生的內部邏輯，制定出針對性的防范性措施，做好安全事故防范，才能為火力發電企業提供安全保障，為企業效益增長打好基礎。

1 火力發電相關概述

由于火力發電調試過程中熱控尤為重要，行業中也出臺了相應的技術指導標準。通常在實踐工作中都使用《火力發電廠熱工自動化系統可靠性品格技術導則》《電站煤粉鍋爐爐膛防爆規則》《火力發電廠熱工自動化就地安裝、管路及電纜設計規定》等一系列的行業標準對熱控問題進行技術評估與相應技術性指導，應用現代信息技術做好設備線路回路的數據采集與分析，從設計安裝過程做好安全隱患預防。為了電廠熱控調試安全落實具體技術措施，在企業高度重視與技術水平提升過程中，因熱控導致發電廠事故的問題有明顯下降趨勢，為我國能源建設帶來了良性發展。

2 常見問題案例分析

2.1 案例1

2016年7月，我國西南某公司的26號機組ETS保護工作，其機械顯示故障原因是“MFT動作”字樣，通知機修組進行了機械檢查發現，DCS系統無法檢測到MFT動作的信號，而MFT發送到ETS系統的信號正常。

機修組對出現故障的原因進行了分析，分析結果為：機組鍋爐MFT的跳閘電氣回路發送到汽輪機保護的ETS系統動態處理信號只有一條，其冗余度明顯不足；MFT動作的繼電保護輔助觸點、接線回路和信號輸入通道都有受到外界信息干擾而發出錯誤信號的可能，從而引發了“爐跳機”的運行保護動作，影響了機組的正常工作。

這個案例暴露了兩方面的問題，一是部分主要保護應當遵循“寧勿動、不拒動”的設計原則，保護信號的冗余度不足，其信號傳輸可靠性較低；二是對未滿足條件的重要保護需要進行及時整改。做好防范措施如下：①根據技術評估標準的要求，NFE繼電器應當選用三路動斷觸點到ETS裝置，進行ETS之內的三區二的線路邏輯判斷之后再進行跳閘的線路切斷；②重點保護信號偶從取樣到數據采集過程的獨立性；③實施原安裝設計的設備線路回路檢查，必要情況下進行繼電器更換確保信號的傳輸途徑通暢；④對設計與安裝的過程進行嚴格管理。

2.2 案例2

2018年某火力發電企業5號機組爐膛壓力開關1、2號開關動作保護錯誤，鍋爐MFT。機修組對其檢測之后發現，爐膛壓力高高1、爐膛壓力高高2處于蒸汽吹灰槍的周圍，其受到了水汽的嚴重影響，這兩個測點管道被嚴重堵塞。

通常情況下，壓力檢測裝置安裝在煙氣流動線路的外側上，應當遠離蒸汽槍，與爐膛的頂部位置接近；爐膛壓力防堵裝置內部沒有防堵結構，由于是空罐子其本身的防堵效果很差。發生事故的原因可能是由于熱態熱焦或是被灰塵堵住的取樣口，導致其內部的空氣溫度升高，而機械自動采取了錯誤保護，其操作規程缺乏明確完整的相關要求。

通過事故的原因分析，熱控暴露出以下問題：①沒考慮到機組的吹灰器蒸汽對于爐膛壓力取樣造成的影響；②在機組安裝的基建期間其防堵裝置驗收不清楚其運行原理、驗收不嚴格；③流程方面熟悉度不夠。對其采取了針對性的防范措施：①將壓力檢測裝置遠離蒸汽吹灰槍，在爐膛火焰的氣流擾動小的中上部選取爐膛的壓力取樣點，確保壓力取樣的準確性；②將不合格的防堵裝置進行更換，或者加裝吹掃裝置，提升其清潔度；③明確取樣標準為光滑的筒口，筒傾斜角應大于45°的要求；④參照自動化運行維修相關標準，對現場設備進行內容的定期細化，做好取樣管得定期吹灰維護，定期清理爐膛內所產生的焦體和積灰，提升爐膛的清潔度。此類案例在火力發電廠的調試過程中較多，為了更好地預防此類事故的發生，應對其產生問題的原因進行深度分析，有效解決熱控調試中出現的常見性問題，提升熱控調試的精準性。

3 原因分析

3.1 設備檢測不到位

根據相關技術規定，機組調試之前必須對系統中的各項設備進行全面檢測，主要檢測電纜的連接及冗余措施能否達到相關標準，確定無誤后再進行逐步調試。一些企業不重視設備檢測的重要性，會出現設備檢測形式化或者檢測不全面的現象，對設備的安全性留下隱患，很可能會出現設備受損的嚴重情況，可能會引發不可估量的安全事故，給企業帶來不必要的經濟損失。

3.2 缺乏完善的操作規范制度

設備的安裝操作對調試工作尤為重要，技術人員是規范操作最重要的保障，人員的操作規范存在調試流程掌握不牢固、操作不規范的情況，會增加CPU、主機等損壞性概率，對電力生產極為不利。一旦在調試階段出現分支電源不能斷開，其相對應的模件會始終保持連接狀態，對火電廠的生產極為不利。

3.3 調試過程存在不合理的情況

設備調試結束并不能說明調試工作完成，機械設備必須經過時間的有效磨合，確定系統及熱控元件消除安全隱患之后才能算調試工作真正結束。但很多機械安裝工作人員有急于求成的心態，完成調試后立馬結束調試工作，導致機組設備留下很大的安全隱患。缺乏靜態調試的方式讓熱控系統無法全面發揮其本身的價值，使熱控系統不能達到全面的保護作用。

4 熱控問題優化性策略

4.1 進行熱控系統運行環境的優化

為了更好地解決熱控系統運行過程中可能出現的不同類型的問題，開始系統調試工作之前，必須進行系統運行環境的優化處理。對調試現場的環境進行定期的雜物清掃處理，并對設備裝置所處的溫度和濕度進行適當調節，確保設備所處環境的現場條件優化；同時對機械設備的操作人員做好技術培訓工作，保障調試輔助工作人員全面掌握設備的操作技巧，對作業技術較差的人員要做好操作技術強化訓練，保障整體操作能遵照操作規范有序開展；對各種有效的系統調控措施實現真正落實，在保護熱控裝置環境的同時，保障裝置錯誤信息發出概率得到有效降低，實現熱控設備的使用壽命得到實際性延長，從而使熱控系統發揮出更好的作用和價值。

4.2 實施完善的保護性邏輯組態

借助熱控保護裝置完善邏輯組態，能有效增強熱控保護裝置的可靠性，從而實現熱控保護系統降低誤動率的作用。系統保護裝置會根據相關的信號測量情況來確定其應當發生的動作，一旦其裝置組態本身存在問題，熱控系統就很容易受到來自大型生產設備所釋放的電磁干擾，可能會出現測試信號的誤差增大情況，因此必須對其邏輯組態進行優化。技術人員需要對保護裝置中存在的不同類型問題，進行邏輯組態問題分析并針對性地進行調整，從而對保護裝置實現高質量的運行提供最好保障。

4.3 合理運用冗余設計形式

從實際的維修案例發現，冗余實際對熱控系統非常重要，能為熱工信號的監控與調試裝置提供有力的技術支持，調試技術工作人員可根據其保護裝置所顯示的異常信號，發現裝置內部可能存在的問題，并對其出現的問題展開相應分析，在遵循各項技術規范的前提下，設計出安全性高、可靠性強的操作方案或者技術優化方案，從而有效確保其保護裝置的安全性與靈敏度。提升熱控設備元件技術合理性的同時，為保護系統的可靠性打好基礎，為實現系統高效運行提供保障，適當保證裝置調試過程中簡化其工作流程，做到技術保證的同時提高調試工作的成效。

4.4 做好熱控系統的靜態調試工作

在系統的靜態調試階段，必須做好接地電阻與電源回路方面的檢查，確保調試階段各項工作順利進行。對線端柜之外設備的電線回路進行檢查，借助萬能表，對卡件接地與地電壓根據設計安裝的實際情況進行檢查，確保檢查結果符合相應的標準之后再插入模件進行恰當的調試，當完成調試后再拔出模件，防止對模塊的安全形成外界干擾。并需要對熱控系統進行單體調試及問題處理，當熱控裝置受電完成后，再開展單體測試的校線操作。調試技術人員要根據現場的實際情況，合理開展機組調試工作與接線規劃，在有限的設備調試環境中，保障設備調試的質量和速度都能有效提升。

4.5 合理展開裝置檢驗與維修養護

設備裝置設施的檢驗與維修養護也是重要的工作，在設備問題檢測與調試的過程中，要對設備進行詳細檢查，消除設備隱患，確保設備狀態達到相應的技術要求，然后開展后續的設備調試工作；要對先前的錯誤調試行為進行更正，為設備留出更多的磨合時間，全面結合調試工作經驗，對調試工作中可能出現的問題進行合理預測，針對性地做出應急預案。同時，調試技術人員要定期對系統設備進行技術檢驗，必要時要進行設備維修，以設備使用環境情況和使用情況來確定設備的檢修時間與頻率，從而達到消除各項設備隱患的目標，為保護裝置高效運行提供基礎保障。

4.6 完善GPS 時鐘方案

為了達到熱控系統的最佳運行效果，應從技術優化層面入手，實現對GPS 時鐘的優化處理。以GPS+CNT當作其環路時間的主要站點，實施以太網精度開展調查，確保環網精度與以太網精度的等級設置，實現時鐘軟件與歷史站能實現同步執行的效果，從而實現對熱控系統的整體性把控。

5 提升熱控系統運行的方式方法

5.1 提升安全質量評估標準

熱控系統的測評是保障運行質量穩定性與安全性的重要方式，很多火力發電廠都提升了設備的檢測、評估與系統監督工作的重視度，從實際運行管控效果來看，同預期系統的運行效果之間會有實際差距，對其原因進行分析，其評估標準出現了一定程度的問題，導致設備安全評估的應用效果不理想。因此，必須提升安全質量評估的實效性，使系統運行的可靠性與安全性得到有效提升，為良好的系統運行提供最好保障。

5.2 保障信號的設置質量

通過案例2我們發現，信號質量對系統的運行產生最直接影響，火力發電企業在強化技術設施檢驗力度之外，必須做好電信號的設置技術性維護，可進行TSI與ETS集中性調試與檢測，并對其處理技巧進行經驗總結，提升應用技術的實效性，實現統一推廣的工作效果。另外，要達到降低機械設備事故隱患的目標，可通過機器冗余切換調整，實現信號測試的穩定性。

5.3 實現預期故障的控制

很多機械設備故障可通過提前預判進行預防，為了實現系統的高效運行，必須在設備運行之前做好相應的設備故障檢查，對設備的運行狀態進行綜合性評估，對可能出現故障的相關性問題運用經驗展開深入性分析，并結合實際情況做好安全隱患的預防性處理。比如，在設備信號保護過程中，能提前對報警信號進行設置，當信號發出后，可自動完成自動化的操作。技術工作人員必須對系統可能產生的干擾性因素進行有效排除，并對信號裝置定期性檢測，對熱控系統的周邊環境變化做好系統的檢驗與檢查。在技術檢驗過程中，要做好地線與接線端的保護，根據實際情況做好問題的預測與檢查，排除安全隱患，確保對設備預期故障的控制 效果。

6 結語

綜上所述，展開熱控系統內容的相關性研究，對火力發電廠調試過程中存在的熱控問題實現了清晰的認知，進一步提升熱控系統的運作效果，使之在電力生產中發揮更大的輔助作用，并以此促進我國電力能源事業做出更多貢獻。