火力发电厂调试过程中热控常见问题研究

马立辉 郑少恒

（中国电建集团河北工程有限公司，河北 石家庄 050000）

火力发电厂热控系统是企业安全生产最重要的因素，必须做好发电厂热控保护才能有效保障火力发电系统运行的稳定性，火力发电企业才能进行安全生产，因此，热控保护也成为了火力发电厂安全生产中重点关注的内容。通过热电厂典型的事故案例分析来看，热控事故发生的原因各有不同，发生事故的根本原因也不相同。必须对出现问题的相关因素进行分析，找出问题发生的内部逻辑，制定出针对性的防范性措施，做好安全事故防范，才能为火力发电企业提供安全保障，为企业效益增长打好基础。

1 火力发电相关概述

由于火力发电调试过程中热控尤为重要，行业中也出台了相应的技术指导标准。通常在实践工作中都使用《火力发电厂热工自动化系统可靠性品格技术导则》《电站煤粉锅炉炉膛防爆规则》《火力发电厂热工自动化就地安装、管路及电缆设计规定》等一系列的行业标准对热控问题进行技术评估与相应技术性指导，应用现代信息技术做好设备线路回路的数据采集与分析，从设计安装过程做好安全隐患预防。为了电厂热控调试安全落实具体技术措施，在企业高度重视与技术水平提升过程中，因热控导致发电厂事故的问题有明显下降趋势，为我国能源建设带来了良性发展。

2 常见问题案例分析

2.1 案例1

2016年7月，我国西南某公司的26号机组ETS保护工作，其机械显示故障原因是“MFT动作”字样，通知机修组进行了机械检查发现，DCS系统无法检测到MFT动作的信号，而MFT发送到ETS系统的信号正常。

机修组对出现故障的原因进行了分析，分析结果为：机组锅炉MFT的跳闸电气回路发送到汽轮机保护的ETS系统动态处理信号只有一条，其冗余度明显不足；MFT动作的继电保护辅助触点、接线回路和信号输入通道都有受到外界信息干扰而发出错误信号的可能，从而引发了“炉跳机”的运行保护动作，影响了机组的正常工作。

这个案例暴露了两方面的问题，一是部分主要保护应当遵循“宁勿动、不拒动”的设计原则，保护信号的冗余度不足，其信号传输可靠性较低；二是对未满足条件的重要保护需要进行及时整改。做好防范措施如下：①根据技术评估标准的要求，NFE继电器应当选用三路动断触点到ETS装置，进行ETS之内的三区二的线路逻辑判断之后再进行跳闸的线路切断；②重点保护信号偶从取样到数据采集过程的独立性；③实施原安装设计的设备线路回路检查，必要情况下进行继电器更换确保信号的传输途径通畅；④对设计与安装的过程进行严格管理。

2.2 案例2

2018年某火力发电企业5号机组炉膛压力开关1、2号开关动作保护错误，锅炉MFT。机修组对其检测之后发现，炉膛压力高高1、炉膛压力高高2处于蒸汽吹灰枪的周围，其受到了水汽的严重影响，这两个测点管道被严重堵塞。

通常情况下，压力检测装置安装在烟气流动线路的外侧上，应当远离蒸汽枪，与炉膛的顶部位置接近；炉膛压力防堵装置内部没有防堵结构，由于是空罐子其本身的防堵效果很差。发生事故的原因可能是由于热态热焦或是被灰尘堵住的取样口，导致其内部的空气温度升高，而机械自动采取了错误保护，其操作规程缺乏明确完整的相关要求。

通过事故的原因分析，热控暴露出以下问题：①没考虑到机组的吹灰器蒸汽对于炉膛压力取样造成的影响；②在机组安装的基建期间其防堵装置验收不清楚其运行原理、验收不严格；③流程方面熟悉度不够。对其采取了针对性的防范措施：①将压力检测装置远离蒸汽吹灰枪，在炉膛火焰的气流扰动小的中上部选取炉膛的压力取样点，确保压力取样的准确性；②将不合格的防堵装置进行更换，或者加装吹扫装置，提升其清洁度；③明确取样标准为光滑的筒口，筒倾斜角应大于45°的要求；④参照自动化运行维修相关标准，对现场设备进行内容的定期细化，做好取样管得定期吹灰维护，定期清理炉膛内所产生的焦体和积灰，提升炉膛的清洁度。此类案例在火力发电厂的调试过程中较多，为了更好地预防此类事故的发生，应对其产生问题的原因进行深度分析，有效解决热控调试中出现的常见性问题，提升热控调试的精准性。

3 原因分析

3.1 设备检测不到位

根据相关技术规定，机组调试之前必须对系统中的各项设备进行全面检测，主要检测电缆的连接及冗余措施能否达到相关标准，确定无误后再进行逐步调试。一些企业不重视设备检测的重要性，会出现设备检测形式化或者检测不全面的现象，对设备的安全性留下隐患，很可能会出现设备受损的严重情况，可能会引发不可估量的安全事故，给企业带来不必要的经济损失。

3.2 缺乏完善的操作规范制度

设备的安装操作对调试工作尤为重要，技术人员是规范操作最重要的保障，人员的操作规范存在调试流程掌握不牢固、操作不规范的情况，会增加CPU、主机等损坏性概率，对电力生产极为不利。一旦在调试阶段出现分支电源不能断开，其相对应的模件会始终保持连接状态，对火电厂的生产极为不利。

3.3 调试过程存在不合理的情况

设备调试结束并不能说明调试工作完成，机械设备必须经过时间的有效磨合，确定系统及热控元件消除安全隐患之后才能算调试工作真正结束。但很多机械安装工作人员有急于求成的心态，完成调试后立马结束调试工作，导致机组设备留下很大的安全隐患。缺乏静态调试的方式让热控系统无法全面发挥其本身的价值，使热控系统不能达到全面的保护作用。

4 热控问题优化性策略

4.1 进行热控系统运行环境的优化

为了更好地解决热控系统运行过程中可能出现的不同类型的问题，开始系统调试工作之前，必须进行系统运行环境的优化处理。对调试现场的环境进行定期的杂物清扫处理，并对设备装置所处的温度和湿度进行适当调节，确保设备所处环境的现场条件优化；同时对机械设备的操作人员做好技术培训工作，保障调试辅助工作人员全面掌握设备的操作技巧，对作业技术较差的人员要做好操作技术强化训练，保障整体操作能遵照操作规范有序开展；对各种有效的系统调控措施实现真正落实，在保护热控装置环境的同时，保障装置错误信息发出概率得到有效降低，实现热控设备的使用寿命得到实际性延长，从而使热控系统发挥出更好的作用和价值。

4.2 实施完善的保护性逻辑组态

借助热控保护装置完善逻辑组态，能有效增强热控保护装置的可靠性，从而实现热控保护系统降低误动率的作用。系统保护装置会根据相关的信号测量情况来确定其应当发生的动作，一旦其装置组态本身存在问题，热控系统就很容易受到来自大型生产设备所释放的电磁干扰，可能会出现测试信号的误差增大情况，因此必须对其逻辑组态进行优化。技术人员需要对保护装置中存在的不同类型问题，进行逻辑组态问题分析并针对性地进行调整，从而对保护装置实现高质量的运行提供最好保障。

4.3 合理运用冗余设计形式

从实际的维修案例发现，冗余实际对热控系统非常重要，能为热工信号的监控与调试装置提供有力的技术支持，调试技术工作人员可根据其保护装置所显示的异常信号，发现装置内部可能存在的问题，并对其出现的问题展开相应分析，在遵循各项技术规范的前提下，设计出安全性高、可靠性强的操作方案或者技术优化方案，从而有效确保其保护装置的安全性与灵敏度。提升热控设备元件技术合理性的同时，为保护系统的可靠性打好基础，为实现系统高效运行提供保障，适当保证装置调试过程中简化其工作流程，做到技术保证的同时提高调试工作的成效。

4.4 做好热控系统的静态调试工作

在系统的静态调试阶段，必须做好接地电阻与电源回路方面的检查，确保调试阶段各项工作顺利进行。对线端柜之外设备的电线回路进行检查，借助万能表，对卡件接地与地电压根据设计安装的实际情况进行检查，确保检查结果符合相应的标准之后再插入模件进行恰当的调试，当完成调试后再拔出模件，防止对模块的安全形成外界干扰。并需要对热控系统进行单体调试及问题处理，当热控装置受电完成后，再开展单体测试的校线操作。调试技术人员要根据现场的实际情况，合理开展机组调试工作与接线规划，在有限的设备调试环境中，保障设备调试的质量和速度都能有效提升。

4.5 合理展开装置检验与维修养护

设备装置设施的检验与维修养护也是重要的工作，在设备问题检测与调试的过程中，要对设备进行详细检查，消除设备隐患，确保设备状态达到相应的技术要求，然后开展后续的设备调试工作；要对先前的错误调试行为进行更正，为设备留出更多的磨合时间，全面结合调试工作经验，对调试工作中可能出现的问题进行合理预测，针对性地做出应急预案。同时，调试技术人员要定期对系统设备进行技术检验，必要时要进行设备维修，以设备使用环境情况和使用情况来确定设备的检修时间与频率，从而达到消除各项设备隐患的目标，为保护装置高效运行提供基础保障。

4.6 完善GPS 时钟方案

为了达到热控系统的最佳运行效果，应从技术优化层面入手，实现对GPS 时钟的优化处理。以GPS+CNT当作其环路时间的主要站点，实施以太网精度开展调查，确保环网精度与以太网精度的等级设置，实现时钟软件与历史站能实现同步执行的效果，从而实现对热控系统的整体性把控。

5 提升热控系统运行的方式方法

5.1 提升安全质量评估标准

热控系统的测评是保障运行质量稳定性与安全性的重要方式，很多火力发电厂都提升了设备的检测、评估与系统监督工作的重视度，从实际运行管控效果来看，同预期系统的运行效果之间会有实际差距，对其原因进行分析，其评估标准出现了一定程度的问题，导致设备安全评估的应用效果不理想。因此，必须提升安全质量评估的实效性，使系统运行的可靠性与安全性得到有效提升，为良好的系统运行提供最好保障。

5.2 保障信号的设置质量

通过案例2我们发现，信号质量对系统的运行产生最直接影响，火力发电企业在强化技术设施检验力度之外，必须做好电信号的设置技术性维护，可进行TSI与ETS集中性调试与检测，并对其处理技巧进行经验总结，提升应用技术的实效性，实现统一推广的工作效果。另外，要达到降低机械设备事故隐患的目标，可通过机器冗余切换调整，实现信号测试的稳定性。

5.3 实现预期故障的控制

很多机械设备故障可通过提前预判进行预防，为了实现系统的高效运行，必须在设备运行之前做好相应的设备故障检查，对设备的运行状态进行综合性评估，对可能出现故障的相关性问题运用经验展开深入性分析，并结合实际情况做好安全隐患的预防性处理。比如，在设备信号保护过程中，能提前对报警信号进行设置，当信号发出后，可自动完成自动化的操作。技术工作人员必须对系统可能产生的干扰性因素进行有效排除，并对信号装置定期性检测，对热控系统的周边环境变化做好系统的检验与检查。在技术检验过程中，要做好地线与接线端的保护，根据实际情况做好问题的预测与检查，排除安全隐患，确保对设备预期故障的控制 效果。

6 结语

综上所述，展开热控系统内容的相关性研究，对火力发电厂调试过程中存在的热控问题实现了清晰的认知，进一步提升热控系统的运作效果，使之在电力生产中发挥更大的辅助作用，并以此促进我国电力能源事业做出更多贡献。