基于电厂热工调试若干问题的思考

黄志诚

（河北省电力建设第一工程公司，河北 石家庄050021）

0 前言

现代大容量火力发电机组的安全、经济运行在很大程度上依赖于热工控制系统的性能。 目前新上火电机组主设备采用DCS（分散控制系统）进行控制，辅助厂房通常采用PLC 进行控制，热工调试工作贯穿与设备安装、单体调试、分系统试运至机组移交业主始终，调试质量关系到机组的安全、稳定运行和顺利移交。 因此本文将重点对电厂热工控制系统调试过程中经常遇到的问题及改进措施进行说明。

1 调试前发现设计和设备问题

1.1 设备型号与设计图纸不符

由于热控设备数量大、型号众多，经常出现设备与设计不符的情况。 某项目空预器火灾报警热电偶实际为K 分度，但厂家图纸显示为E 分度， 从接线盒到火灾报警控制盘的补偿电缆也是使用的K 分度。后通过采用K 分度热电偶测量100 度沸水进行检查，火灾报警控制柜内部PLC 组态为K 分度；后经联系厂家确认，所供热电偶和PLC 组态均为K 分度，图纸标识错误。 分析后决定将就地接线盒至火灾报警控制柜的联络补偿电缆由E 分度更改为K 分度。 因此要求调试人员在调试开始前认真核对图纸、设备。

1.2 设备问题

在设备厂家生产制造过程中，由于设计或加工工艺等原因，造成设备质量达不到设计和稳定工作要求，致使设备在调试过程中发生损坏。

1.2.1 在某国外项目出现加药系统变频柜未设计安装散热扇导致变频器烧毁的情况，设备厂家未全面考虑项目所在国湿度大和昼夜温差大等气候条件，在加药变频控制柜未安装散热扇，由于变频器在运行过程中散发出大量热量在盘柜内不能散发，而且盘柜外面环境温度较低，从而导致盘柜内部结露，致使变频器受潮损坏；影响到加药系统的正常运行。

1.2.2 某项目小机高调门和低调门伺服阀选用VOITH 一体化液动阀，在调试过程中出现阀门非常严重的振荡现象，调整伺服阀KP 比例增益、更换清洗伺服阀后也没有解决振荡问题。 后通过使用信号发生器取代MEH 判断转换出的LVDT 反馈信号， 同时跟随可以消除振荡现象；后分析为MEH 接受两个LVDT 的反馈信号再进行比较、取高值输出，这样影响了反馈的跟进速度，导致反馈一直有迟延，从而出现阀门振荡的现象。 后改为采用其中一个LVDT 的反馈直接用于伺服阀的控制，另外一个LVDT 作为MEH 显示。所以，在设备投入运行前，应仔细查看、认真分析设备是否符合稳定工作的要求。

2 设备安装问题

2.1 设备安装不符合规范要求

某项目在试运过程中发现轴封减温器后蒸汽温度显示偏低。通过现场检查发现温度计安装位置距离喷水口太近，受喷水影响，不能正确反应减温后蒸汽温度。

改进措施：轴封、辅汽、旁路等等各减温器后蒸汽温度，安装位置要尽量远离喷水口。

2.2 设备工作环境达不到要求

某国外项目在DCS 受电时， 电子间和工程师站内空调系统仍然不能正常投用，致使DCS 设备不能良好地散热，进而后期出现卡件损坏的情况。DCS 等精密设备对运行环境的温度、湿度都有很高的要求，因此必须保证DCS 设备有良好的工作环境。 DCS 系统受电前必须对的房间的消防、空调、照明、地面屋顶等安装工作进行检查，确保符合要求，避免因环境造成精密设备损坏或引起运行隐患。

3 控制设备调试过程中遇到的问题

3.1 DCS 静态调试

3.1.1 在DCS 系统调试过程中首先要做的是DCS 系统的受电工作。如受电前工作做的不够仔细有可能造成卡件、CPU 甚至主机的损坏。因此受电前应主要注意以下一些事项：

1）检查电源回路的绝缘。

2）系统的接地电阻是否满足要求。

3）各分路电源开关应在断开位置。

4）全部功能卡件应在拔出位置。

5）必要时应对供电电源波形进行检查。

3.1.2 受电中应主要注意以下一些事项：

1）受电顺序应从总电源开关，机柜电源开关，到模件和子模件逐级进行。 2）受电应逐机柜，逐系统进行，待一个机柜/系统受电测试完毕且恢复正常后，方可给下一机柜/系统受电。 3）受电过程中如遇问题发生，应立即停止受电工作。待分析查明原因，排除故障后再行恢复受电。

3.1.3 在调试过程中经常遇到卡件烧损的情况。虽然烧损卡件的原因很多， 但最主要是由于接线错误或就地一些原因导致外回路强电窜入。 为防止卡件烧损，应注意以下一些事项：

1）卡件I/O 通道测试前，先将卡件的外部接线断开，松开卡件的电源保险，再插入卡件，送上电源保险。

2）DCS 系统与外接设备传动试验前，先检查端子柜与外回路的接线应正确无误，用万用表检查该设备对应卡件所有背针的接地情况以及对地交、直流电压，不应有强电窜入。检查无问题后再插入卡件进行试验，试验结束后将卡件推出。 如该卡件上另一设备需要传动时重复上述工作。只有该卡件上的所有设备均做过传动试验后方可将卡件置于插入位置。

3）对于未做传动或系统调试的卡件，不应在插入位置。4）尽量不要带电插拔卡件。

5）加强安装与调试的协调工作，避免同一系统的交叉作业。

3.2 DCS 系统的动态调试

3.2.1 为防止机组误动作，譬如“汽包水位高、低”，“炉膛压力高、低”发MFT 信号，个人认为最好加2-5 秒的延时，其目的主要是为了防止信号受到干扰。

3.2.2 MFT 逻辑中经常会有“两台火检冷却风机均跳闸”发MFT，而两台火检冷却风机之间也有联锁关系，最基本的一点就是一台火检冷却风机跳闸会联启另外一台风机。但一台风机跳闸在联启另外一台风机的过程中会瞬时出现两台风机都跳闸的状态， 这时就有可能导致MFT 的发生。 因此需要在“两台火检冷却风机均跳闸”发MFT 的信号中加延时， 延时的长短以能保证两台风机正常联锁的最短时间为宜。类似的情况还有密封风机、空预器等等自身跳闸后会影响其它设备运行安全的设备，这些设备的逻辑都要注意严谨。

3.2.3 其它常见问题

1）汽包水位的显示问题。在很多现场都会遇到在额定工况下汽包水位在DCS 中的显示与电接点的显示偏差较大，最大的将近100mm。经过压力、温度修正的DCS 中显示应该是最准确的。 而电接点未经过修正且电极有可能受污染或损坏等原因造成显示不准确。

2）PLC 与DCS 之间、 旁路系统与DCS 系统之间、DEH 与DCS 系统之间、DEH 与DCS 系统之间的通讯常常会出现通讯中断的现象。这在现场的调试过程中要加以注意。

3）旁路系统保护投入问题。 某机组旁路系统的调试过程中根据旁路系统厂家资料说明本低旁减温水压力实际值低于设计值 （设计值1.8MPa，实际值1.3MPa），为保证运行安全，只能限制高、低压旁路的流量（高旁由设计值201t/h 限为164t/h； 低旁由设计值237t/h 限为193t/h）。 因此，目前条件下如果投入旁路快开联锁，当快开条件出现时（汽轮机跳闸、发电机主开关跳闸、主汽压超过设定值等），很可能造成高、低压旁路过负荷、低压旁路超温和凝汽器超温等事故， 威胁到设备及人身安全。 某机组旁路系统在试运过程中，由于高旁快开导致锅炉汽包产生“虚假”高水位而引发MFT。 另外，根据多个电厂旁路系统运行经验， 由于管道及支吊架系统设计以及疏水、暖通管道设计或操作不当等原因，曾多次发生当旁路快开时，管道强烈振动乃至损坏事故，故许多电厂旁路快开联锁处于切除状态。

4）火焰检测问题。在很多的电厂中火检都存在着“偷看”或“漏看”的现象，导致锅炉部分主保护无法正常投入。 从目前使用中的火焰检测器的情况来看， 不论是进口的火焰检测器还是国产的火焰检测器，都存在一些问题。主要是火焰检测器“偷看”现象严重及随燃烧工况的变化火焰检测器输出信号不稳定。 要解决以上问题，在调试过程中就要对火焰检测器不断的进行调整，以求达到最理想的效果。 首次点火前即完成火焰检测器的预调整，主要是用强光手电从就地模拟火焰信号。 点火后，再完成细调。 但调试中发现，炉温较低时调出的火焰检测器过于灵敏，以致当较大负荷停下某一燃烧器时，受邻角火焰及炉膛火焰的影响，仍有输出即“偷看”现象，影响了控制逻辑的正常实现。锅炉运行一段时间后，炉温较高时调出的火焰检测器过于迟钝，在冷态点火时或低负荷运行时即使燃烧器实际已点燃，但火焰检测器仍未有输出即“漏看”现象，不但延长了点火过程而且容易造成火焰保护误动。如经多次调整仍不理想时，个人认为，对油火焰检测器宁可“漏看”也不允许“偷看”，即提油高火焰检测器的稳定性适当降低灵敏度，以免造成燃油未着而喷入炉膛。 对煤火焰检测器宁可“偷看”也不允许“漏看”，即适当提高煤火焰检测器的灵敏度，因为投粉时炉温一般已经较高，煤粉几乎都能燃着。另外，煤火焰检测器的“偷看”显示逻辑可以稍做修改：对应给煤机运行信号和煤火焰检测器探头检测到有火信号“与”后，才在CRT 上显示该煤火焰检测器检测有火，否则显示无火，从控制逻辑上解决了显示方面的“偷看”现象，从某种程度上避免了运行人员的误判断。

4 结束语

热工调试工作关系到机组能否安全、稳定运行，关系到机组运行的经济性；只有在调试过程中认真调试、提高调试质量，才能保证机组达到良好的运行参数，为业主创造良好的经济效益。