火电厂热控设备故障处理与防范

李强

摘 要：随着科学技术的进步，火电厂热工自动化程度不断提高，其应用范围也愈发广泛，重要性也越来越高。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，以供参考。

关键词：火电厂；热控；自动化；设备故障

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）13-0053-02

随着科学技术的发展，热工自动化在电力生产中越来越重要，热控设备在火电厂中随处可见。热控设备的应用，提高了电力生产的效率，其运行稳定性影响着机组的安全、经济运行。由于受设备工艺、生产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。

1 控制系统简介

现代火力发电机组都采用分布式计算机控制系统（DCS）。DCS是电厂生产的指挥和监视中心，DCS系统与其他辅助控制系统一起，全面实现从过程数据输入、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。

1.1 现场级

现场级设备包括生产现场的热电偶、热电阻、压力变送器、压力开关、电动执行器、气动执行器和液力偶合器等。它们将生产过程中的温度、压力和阀门开关状态等物理量转换为电信号。

1.2 控制级

控制级包括电子间内DPU和各种控制卡件，控制级接收现场级的信号，按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回至现场的执行器中。

1.3 监控级

监控级包括工程师站、操作员站和历史数据站，监控级与控制级之间通过实时数据网连接。

1.4 管理级

管理级一般指厂级监控信息系统（SIS），主要任务是监测电厂生产过程和各系统的运行情况，为管理人员生产决策提供依据。

2 热控设备故障处理和防范

2.1 现场级设备故障

2.1.1 事件经过

2014-07-11，某电厂#2炉B送风机由自动控制状态跳至手动控制状态，操作员站显示#2炉B送风机润滑油泵出口母管压力低报警，并联启备用油泵。经检查发现，#2炉B送风机润滑油泵出口母管实际压力正常，确认为就地压力开关误报警。热控人员将#2炉B送风机润滑油泵出口母管压力信号强制为不低后，报警消失；运行人员停运备用油泵，投入#2炉B送风机自动恢复正常运行。事后经检查发现，#2炉B送风机润滑油泵出口母管压力开关密封不严，导致内部进水，误发报警信号。将压力开关内部清理干燥后，解除信号强制，送风机系统恢复正常运行。

2.1.2 原因分析

#2炉B送风机润滑油泵出口母管压力开关密封不严，导致内部进水，误发报警信号。

2.1.3 防范措施

此类故障的防范措施有以下几点：①为生产现场各个变送器、压力开关定做防雨罩，防止因雨水进入装置内部，导致保护误动作；②定期巡检现场设备，及时发现设备隐患，消除缺陷于未然；③机组定期检修时，对各变送器、压力开关进行校验，保证装置的保护动作可靠；④定期清理热控设备的卫生，对重要热控设备进行常态化保养。

2.2 控制级设备故障

2.2.1 事件经过

2011-05-31，某电厂热控人员对#61主DPU和#81备用DPU进行切换试验，将#61切至#81DPU，实现了无扰切换。再从#81备用DPU切回#61主DPU试验时，未能实现无扰切换，造成#01启备变62A2，62B2开关合闸。之后，运行人员手动拉开上述开关，用电系统恢复原运行方式。

2.2.2 原因分析

热控人员在主DPU向备用DPU切换时，因备用DPU运行正常，在主DPU失电停止工作后，辅助DPU能够正常投入运行。经热控人员进一步试验后发现，备用DPU完整启动时间为37 s。现以#61和#81切换试验为例：当热控人员再次将原备用#81DPU（现工作DPU）停用时，由于原主#61DPU刚启动19 s，还未启动结束，此时#81DPU已停止工作，使得2台DPU都退出运行，造成数据丢失，从而导致有扰切换。

2.2.3 防范措施

该类故障的防范可以从以下几点着手：①制订安全管理制度和作业规程，规范和约束热控人员的作业行为，避免发生作业性违章。②完善DPU切换试验等各类热控试验的技术措施和安全措施，工作前，做好危险点分析。③机组停运在7 d以内，做DCS系统主副DPU软切换试验；机组停运在7 d以上，做DCS系统主副DPU硬切换试验。

2.3 监控级设备故障

2.3.1 事件经过

2014-05-20，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。对此台工控机重新安装操作系统和XDPS软件后，运行正常。

2.3.2 原因分析

故障的工控机安装的操作系统版本是比较落后的Windows 2000，其本身存在一些缺陷，加之工控机长期连续运行且机内灰尘较多，所以发生了工控机死机现象。

2.3.3 防范措施

此类故障的防范措施主要有以下几点：①定期对操作员站、工程师站、历史数据站的工控机进行清灰；②有计划地更换使用年限较长的工控机；③控制集控室、工程师站、电子间内的温度控制在18～25 ℃之间，防止工控机内温度过高导致故障死机；④工控机在搬运过程中要轻拿轻放，摆放位置要稳定牢固，防止因工控机移动造成机器内部器件松动，导致接触不良，引起死机。

3 结束语

热控设备的每个信号回路都可由以下五部分组成：①属于现场级的传感器；②连接现场级和控制级的控制电缆和信号电缆；③属于控制级的信号采集和控制设备；④属于监控级的工程师站、操作员站；⑤属于管理级的SIS系统。

所有热控设备故障的原因分析都可以从以上五个部分进行排除判断，按照信号的传输回路查找故障设备，可以大大缩短故障处理时间，提高故障处理效率。

参考文献

[1]巨林仓.电厂热工过程控制系统[M].西安：西安交通大学出版社，2009.

[2]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.

〔编辑：李珏〕

Abstract： With the advancement of science and technology， the degree of automation of thermal power plant thermal continuously improve its range of applications become more widespread， the importance of higher and higher. Through the analysis of actual cases， analysis of thermal power plant thermal control equipment failure treatment methods and prevention measures for reference.

Key words： thermal power plant； thermal control； automation； equipment failure