电厂热控保护装置检修及维护探讨

摘要：热控保护装置在火电厂自动系统中占有极其重要的地位，特别是随着社会的发展，增大了发电机的容量和提高了发电机的各种参数，不仅使得热控保护装置的作用更加重要，而且现代火电厂自动化系统的一个重要组成部分就是热控保护装置。所有这些都体现了热控保护装置在现代火电厂的重要性，因此有关它的可靠性日益受到人们的关注和重视。本着机组运行安全、杜绝发生各类事故等方面考虑，研究电厂中这些保护设备在设计、选型以及维护检修等方面的问题和内容，就显得尤为迫切。基于此，在分析热控保护装置存在各个问题的基础上，提出了一些积极的防御对策和建议。

关键词：保护装置；检修；维护；对策

作者简介：马虎平（1974-），男，河北永年人，淮北国安电力有限公司，工程师。（安徽?淮北?235000）

中图分类号：F273?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0132-02

众所周知，在组成火力发电厂的各个部分当中，其中一个最重要的组成部分就是热控保护装置，要促使电厂整个机组可靠性和安全性大幅度提高，就要对这个热控保护系统所起的作用予以足够的重视。虽然近年来DCS控制系统已经日益成熟并且也得到大规模广泛应用，而且热工自动化程度也在日益提高，但热控保护装置引起的问题（诸如热工保护的误动或者拒动而带来的事故）还是时有出现。因此保障热控保护系统安全运行，制止诸如因DCS系统失灵和热工保护拒动、误动而产生的事故出现，已经是摆在当前火力发电厂面前的头等大事。国内外许多成功的实践表明，设备安全可靠且对其逻辑进行有效控制，是保证热控保护系统既安全又可靠运行的先决条件；对热控保护装置进行正常、定期的维护和检修，是有力保证热控保护系统安全运行的坚实基础。所以要对热控保护系统的相关设备进行检修、对其运行全过程管理进行维护。此外，对于只要涉及到热控保护系统安全运行的设备环境，都必须进行全方位、全天候的监督，而且还要力求做到一旦热控保护系统出现故障，其相应的处理措施和解决措施能够及时跟上并且保证切实可行。

一、当前我国电厂热控保护系统及其运行环境面临的主要问题

随着社会的发展，技术的进步，热控保护系统的监控功能也在持续增强，其监控范围也在不断扩大，这无形之中也增大了出现故障的离散性。引起热控保护系统出现故障的因素很多，既有外部因素（如测量和执行设备、电缆、控制逻辑以及热控设备和电源等），还有内部因素（如检修人员的业务水平以及他们对设备的安装、调试和维护方法等等），这些因素当中，只要其中的一个出现问题，都不可避免地促使热控保护系统出现误动或者拒动，甚至会引起机组跳闸，这样就使得整个电厂的机组无法正常运行。所以从设计、基建安装再到运行等环节来加强热控保护系统的检修和维护，对于保障热控保护系统的安全运行具有极其重要的意义。

由于在设计或者管理等等方面还存在一些问题，也会导致热控保护系统出现误动或拒动。引发热控系统出现误动或拒动的主要因素及原因见表1。

当前我国很多电厂的热控保护设备，其管理方式还比较落后，还是以传统的管理模式为主，例如定期校验和定期检修等。在检修设备时，没有根据具体的运行状况采取相应的检修措施。这种传统的管理模式，在人力、财力等方面带来了很大的损失，此外由于检修方式千篇一律，还有可能促使设备出现异常现象的几率大大上升。例如仪表合格率已经高达98%以上，但是这些仪表通常还要全部进行检修，这无形之中就浪费了很多的人力和物力。还有，我国很多电力生产企业，由于事先没有对相关设备的质量进行充分的了解，也没有相关设备的参考模型，因此当采购这些热控保护设备时，往往出现所购入的设备质量不过关，从而对机组的安全运行构成了严重的威胁。因此要对电厂的热控保护装置进行有效的检修和维护，首先就要对这些热控设备的在线运行进行合理性分类，并且根据相关检验仪表制定出可靠性的周期，以便能更有效地进行检验，所有这些，都极大地制约着机组能否安全运行以及电厂在管理方面的工作效率。

二、检修和维护热控保护设备，提高热控系统的安全可靠性

充分了解和掌握对热控保护装置进行检修和维护，目的是要促使热控系统的安全可靠性得到有效提高，因此检修和维护热控保护装置，必须从一开始的设计入手，要把对热控保护装置的检修和维护贯穿在整个基建的安装调试和管理的过程之中。

1.了解热控保护系统相关检修和维护的规定

充分了解和掌握对热控系统进行检修的相关规定和要求，是做好电厂热控保护装置的检修和维护的基础。电厂热控保护系统相关检修和维护的规定见表2。

2.优化和完善相关控制逻辑

辅机控制逻辑被当前我国很多电厂所采用。该逻辑的相关技术一般是随各机组的DCS（分散的控制系统），一起从国外引进的，虽然具有不同的特点，但是它们却存在着很大的技术差异。实践表明，很多电厂中大机组能否安全运行，在很大程度上取决于热控保护装置及其辅机逻辑是否完善、正确。如果辅机控制逻辑不完善或者不正确，必将引起热控保护系统产生误动或者拒动，特别是在电厂机组刚刚新建后的那几年，由这种原因引起产生的故障概率更高。虽然近年来一直在改进和尽量完善辅机控制逻辑，但都不是主动的事前改进和完善，而且这些改进以及完善都具有很大的有限性，因为都是在出现故障后而采取的相应对策。因此在对热控保护系统进行检修和维护时，必须综合比较以及从整体上优化有关控制逻辑的改进，特别是在运行中一旦出现故障，有关容错逻辑这个设计方法就应该得到最充分的应用。还要从整体上来优化和完善有关控制逻辑，在对整个控制逻辑的失效进行降低或者避免时，就应充分利用预先设置的逻辑判断，以达到最佳效果。

3.制定DCS出现故障时的应急处理预案

DCS是当前我国中型以上火电机组关于热力系统监控部分所通常使用的，并在其中也正逐步加入有关电气系统的部分控制。生产厂家不同，其产品的质量也有很大的差异，因此当前DCS所出现的种种故障，诸如黑屏、死机、电源失电、通信中断以及损坏模件等等总是不时出现。近年来，有些厂家由于处理故障不合理、不及时，带来人为的扩大故障，严重时甚至烧损汽轮机的大轴、锅炉出现爆管等等。因此，当前机组运行要想做到既安全可靠又能带来最大的经济效益，就必须对热控保护装置进行检修和维护，以制止热控保护设备出现拒动和DCS失灵，从而有效减少各种事故的发生。

最近一段时间以来，不管是行业组织，还是地方的集团公司，对于所管辖的各个电厂，都要求其务必制定应急处理预案以应对一旦DCS出现故障的状况。在这个基础上，还要求检修和维护人员参加事故演练，以提高他们面对突发事故的应变能力。因此，一旦热控保护装置出现故障，电厂相关人员在根据其运行和以往经验进行故障处理时，这些应急预案就可以起到很好的指导作用，从而避免出现更大更严重的事故。例如，如果煤信号被机组带来瞬间误发，往往会卡涩住磨煤机热风门，这时应急预案就可以为电厂进行检修带来指导作用，促使运行人员在较短时间内进行相关操作，从而避免因炉膛爆燃而带来的事故。所以，大力研究DCS问题的处理方式，并对相关应急处理预案（诸如分散控制系统故障）进行制定。在做好这两件事情的基础上，再模拟事故现场进行反复演练，这不仅可以使相关人员检修、维护能力大大提高，还可以遏制因操作不当而带来的更大事故的发生。

4.对热控保护装置的可靠性进行合理分类

要使仪表在线运行的质量大力提高，必须做好这两件事情：第一，对热控保护装置的可靠性进行合理分类；第二，研究测量仪表相关的合理检验周期以及所用方法。根据热控保护装置的使用场合以及相关可靠性要求，来统计分析有关仪表调前合格率和设备故障损坏的更换台账，并分类热控保护装置的可靠性，以此来对有关热控保护设备进行参考和管理，从而有利于制定出规范的电厂测量仪表的检验周期。由于传统测量仪表无法保证在线的精确度，且存在着大量人力和物力的浪费，因此很有必要专题研究仪表检验的新方法和新管理模式。采用零点和运行点核对方式对仪表运行进行质量检查，这是现场条件允许时通常所选择的一种新方法。以这种方式进行核对，如果还达不到测量系统要求，则可以考虑应用单体仪表的常规性标准。实践表明，要使热控保护装置在线测量信号的准确度提高，就要促使测量仪表从设备基础数据的建立到日常维护工作的全过程实现自动化管理。

三、结束语

电厂热控保护装置的检修和维护是一个系统工程，不仅涉及到热控保护系统的设计和安全调控，还牵涉到热控的测量、控制设备与逻辑的可靠性以及信号取样，此外检修和维护人员的素质高低也起着很大的作用。在我国现阶段，电厂热控保护装置的检修和维护在很多方面还需要继续深入开展研究，以便能更好地为我国电力生产企业的安全运行做出更大的贡献。

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（责任编辑：刘辉）