电厂火力发电机组热控保护系统的设计

来源:华文易迅 时间:2023-06-22 09:00:02

当前，电力企业对热控保护系统的改造不遗余力，其中配有DCS控制系统，且能控制的设备越来越多，如实现了锅炉和汽机系统设备的一体化控制，控制系统的兼容性不断提高。诚然，影响火电机组热控保护系统运行安全可靠性的因素也存在，主要有两个方面：一是人员的影响因素；

影响火电机组热控保护系统可靠性的因素及处理方法分析。

当前，影响火电机组热控保护系统可靠性的因素主要有对人和设备两个方面的影响。一般而言，人员因素主要是火电厂员工设备操作技术是否正确，设备因素主要是热工保护系统设备的稳定性、完整性和冗余设计上有不合理之处，下面分别介绍：

人的影响因素分析。

电厂热控保护系统在运行时，需对运行的工作对象进行分析，一般说来，操作对象多是复杂而严密的热控保护系统，所以在这一过程中人的影响作用很重要，造成这种情况的原因很多，比如员工的技术素质、精神状态等，都是不确定的。人们必须对安全意识等进行分析，它们都是不确定因素。

员工影响因素的处理措施。

笔者认为，对人的影响因素的治理措施分析如下：一、要定期组织开展专业技能培训工作，并在此基础上，完善员工的知识结构，从而有助于提高员工的技术素质，有助于技术员提高对设备技术应用的认知程度。大体上说，就是指参考员工作中易出错的某些环节，避免麻痹思想，建立独特的强化训练机制，有效地处理相关事项，全面提升本单位热控机组系统工作人员的整体管理技术与管理水平。

影响火电机组热控保护系统可靠性的因素及处理方法分析。

对火电机组热控保护系统，要结合其可靠性运行的诸多影响因素进行分析，并分析提出相应的处理措施，下文具体谈：

主元信号选型的影响因素及可靠性处理措施。

如此，可以建立一套实用、安全、可靠的火电机组热控保护系统，使其在产品升级和技术改造过程中，需要优化相关设备的技术管理手段，有效减少设备影响因素。分析了主元信号的选择、安装及可靠性处理方法。

应先选用合适的一次元件，对一次元件信号进行分析，有效降低因热控保护的误动和拒动造成的不利影响，并结合测量信号与现场控制系统对各环节进行分析。具体地说，要将每一个测量信号与现场控制系统分析应用点之间的各个环节的安全机制管理机制结合起来，大体可结合以下内容展开分析：

一种是当一次元件振动较大时，需要在粉尘较多的环境中检测设备的机械位置，可选用集成封装逐步切换法，分析相关检测系统应用稳定性和准确性。

二是需对引压管堵塞的风烟系统测点进行分析，有效地安装防堵型取样装置，同时设置防堵型取样装置。

三是选好电控开关的接点信号和电流信号，通过这两个信号来判断水泵和风机的实际运行状态，这样就可以最大程度地避免信号误判问题。

第四，控制电缆与电力电缆分立问题，确保设置能远离热源的有效保温措施。

第五，独立设置部分冗余测点，并进行抽样处理。

在保护信号中，要避免使用单独的通信节点，主要是因为采用了硬接线方式本身可以提供较好的信号通信方式。

第七，在一次元件工作中，要注意测点的变化，努力做到提前发现预测点可能存在的一些异常隐患。

它八，要特别对引入噪声的测量信号进行有针对性的滤波处理。

其九，要定期对现场一次元件进行有针对性的检查，尤其要对接线盒进行多次校验，确保接线盒的检定合格[2]。

压力机和压力机操作的影响因素及可靠性的处理方法。

当前压力控制器在技术应用稳定性和安全可靠性等方面都表现出优异的电接点压力表，因此目前已在国内得到广泛推广和普及，已广泛应用于主要控制系统中。比如，在炉内负压压力控制、安全油压保护装置等方面的应用比较广泛，但在当前的火电厂生产过程中，压力变送器的性能比压力控制器要好得多。具体地说，与压力控制器相比，采样管不能观察到采样管堵塞情况，压力变送器采用的是通过信号及时发现采样管堵塞情况。同时，压力变送器的精度等级也越来越高，压力控制器的精度等级也比较低，同时具有较强的抗干扰能力。总体上，压力变送器可用于多种通道，其稳定性表现较好，但其成本高于压力控制器。通过对比可以看出，压力机控制器的整体性能表现还不错，具有较高的性价比优势，但它的运行稳定性、操作功能等方面都不如压力变送器，因此，压力变送器作为是目前火电厂的主要生产设备之一。例如，某电厂有四台1000MW机组，其汽机侧由上海汽轮机厂设计，配以大量的变送器信号作为保护机制，在机组大修过程中，已认识到其压力变送器在应用功能方面的显著优势。

影响热电偶和热电阻运行的因素及可靠性处理措施。

对影响热电偶运行的因素进行了分析，一般而言，电厂机组轴瓦温度保护和轴机轴承温保测点应选用热电阻。但是热阻本身的接线有松动或断路的现象，其阻值会瞬间增大，此时系统输出的同步增大，直接导致了保护误动问题。

对于以上问题，常用的解决办法是使用热电偶直接代替热电阻，选择在接线松动或断路时分析电阻严重偏低状态，以避免引起保护误动问题，同时考虑安装冗余测点工艺设备。如在电机轴承温控器端增加绝缘套，有效地消除了电机转子与NDE、DE两端的温控元件及金属保护壳，保证其不会对回路电流产生干扰现象。

影响现场总线运行的因素及可靠性处理措施。

对于火电机组热控保护系统现场总线新技术、性设备的分析，需要深入了解其开发完善过程，结合现场总线技术与设备内容分析设备新建机组内容，确保其适用范围与外围辅助系统逐渐向主要辅机系统扩散。从现有热控保护系统现场总线来看，该系统存在总线覆盖率不高(仅达40%)和设计缺陷等问题，严重影响火电机组热控保护系统的正常运行，因此下文将对其进行一些可靠性处理措施[3]。

一是将现场总线设备进行工艺系统功能区域划分，始终坚持区域自治的基本原则，保证控制器间通信流量最小，有效降低主控网中的通信负载情况。

二是设计保护和重要联锁装置，选择4~20mA信号，配合现有HART协议，构建常规I/O模块。

三是要采用相对集中的主辅机测点测温机制，配合远距离I/O和智能前端，对PA总线接口的温度测量机制进行分析，在大量的智能温度测量设备上应用是必要的。

总结：

电厂火力发电机组热控保护系统的设计实施过程中，需要分析系统运行的可靠性和影响因素的问题，通过对影响因素问题的总结，提出了可靠度的处理措施，有效规避了各类机组事故、设备损坏和误操作等实际问题，保证构造一套完整、典型的火电机组热控保护系统设计技术体系，有效优化系统设计思想，推动电厂热控技术的快速发展，为我国的电力工业赢得了更多的经济效益和社会效益。