火电厂热控保护系统可靠性的分析

朴东云

【摘 要】近年来，随着我国经济和社会的快速发展，使得我国对能源的需求量日益增加，然而，电力又是我国经济发展所不可缺少的能源之一，势必会面临巨大的挑战与发展机遇。受此情况的影响，国家对电力的发展也提出了更高的要求，与此同时，我国的发电设备正向智能化、自动化的方向快速发展，所以，关于电力操作系统运行的安全性以及可靠性都有了一个更新的认识。可以说，火电厂热控保护系统做到绝对安全是完全不可能的，由此看來切实提高热控系统运行的安全性与可靠性是当前所要解决的首要问题。本文主要对当前我国火电厂热控保护系统中存在的诸多问题进行探讨和分析，并且提出了一些切实提高火电厂热控保护系统可靠性的有效对策。

【关键词】火电厂;热控保护;可靠性分析;对策

热工自动化系统已成为了火电厂的重要枢纽部分，电厂的大部分设备都都是由它控制着。汽包水位、过热蒸汽温度、锅炉燃料量、机炉协调控制、再热蒸汽温度等使其主要组成部分，其次一些比较先进的系统还包括了引风控制、送风控制等调节系统。热工自动化系统的系统构成比较复杂，其可靠性不仅需要热工人员有牢固的专业知识，对系统的工作原理熟悉清楚，可以正确的操作。特别是在主要设备或者辅助设备出现较为严重的故障时，正常手工技术人员必须及时对热工保护系统采取有效措施，只有这样，才能够有效避免故障的继续扩大，减少设备以及对人员的伤害。所以确保火电厂能够安全、稳定的运行必须热工保护系统有较高的安全性及可靠性。换而言之，热工保护系统的可靠性是设备安全运行的首要条件。

1 热工自动化系统的构成

热工自动化系统主要由四部分构成：分散控制系统、网络系统、监控系统以及其他辅助的系统。

1.1 分散控制系统（DCS）

这是热工自动化系统的核心，几乎每一个机组都有独立的分散控制系统。利用网桥与电厂的公用网络系统进行连接，从而达到两台机组之间的数据连通。基于安全性的考虑，需要在电厂公用网络如空压机房、燃油泵房等地方的某一个节点处安排一个操作人员，来进行数据传送状态的实时监控。机组操作台上应该要设置DCH以及DCS操作员站以及停机和安全停炉的操作按钮，避免控制中心发生死机等情况。如果没有条件进行设置可以用后备控制手段来替代，总之要保证当分散控制系统出现故障的时候，可以及时安全停机。

1.2 网络系统

网络系统是自动化系统的基础其任务是要负责传送数据。

1.3 监控系统

主要包括两部分：一是设备在运行状态中的实时监控，二是厂区的管理信息的监控。目的是通过监控来配合分散控制系统以及辅助系统运行，实现整个系统信息的相互有效传送。

1.4 辅助系统

主要由交换机、可编程控制器、人机交互接口三部分组成，在系统中的各个部分都有目的是为了实现各部分，无人监控管理运行模式。

2 当前我国火电厂热控保护系统存在诸多问题

为了使火电厂热工保护系统能够稳定、安全地运行下去，良好的控制和管理是前提条件。同样定期对热控保护系统的检修与维护管理也是不可缺少的。通过大量实践证明只有对热控保护系统实施全面的维护和管理，加强对热控保护系统的运行环境监督，才可以使热控系统长期、稳定运行下去。对当前火电厂热工保护系统，存在的诸多问题进行了总结：

2.1 可靠性管理重视程度不足

目前，由于火电厂热控保护系统监控功能逐渐增多，并且监控范围不断增大，从而增加了故障出现的概率。如果在热控保护系统安装、调试、运行等某个阶段出现问题，那么可能会使热控保护系统出现误动作，情况严重的可能会出现跳闸的现象，从而对机组的正常、可靠的运行产生了一定的影响。所以系统的可靠性是运行、维护、管理的重中之重。而通常人们没有对可靠性引起足够的重视。

2.2 管理水平、模式滞后

在管理方式上沿用老的模式，不针对设备系统的特点进行研究而简单依据经验判断。热控保护系统在设计、延时时间的设定、系统的安装与调试等方面还存在诸多的问题，对这些问题研究解决不充分。

2.3 对新技术应用不足

3 提高热控保护系统可靠性的建议

3.1 建立科学的评价体系及专业人员培训

电厂要建立规范化、系统化、可操作性强的《热工自动化系统与设备质量评估准则》，在热工自动化系统的设计、基建、运行维护、检修等各个阶段开展有效的评估工作。定期对系统和相关设备进行检测和评估，及时发现问题，及时改进。虽然目前大部分都开展设备安全评估与监督工作，但是评估的力度不够，达不到有效监控的目的。很多电厂的评估准则不够细化，可操作性不强;评估人员专业水准不够，对规程不了解，导致评价结果差异大;而有的在设计和施工阶段没有进行评估工作。

由于火力发电厂热工保护系统越来越复杂，所以对从业员工要求具有更高的专业素质。根据有关部门统计人为因素造成的热工保护系统出现故障的概率超过50%。企业职工必须要加大对相关业务知识的学习，主要是学习相关的标准及理论知识，切实提高理论知识的应用能力。针对系统的薄弱环节，组织进行事故演练加快工作人员处理事故的速度，从而将热工保护系统的可靠性提升到新的台阶。

3.2 应用APS技术

APS技术，既电厂机组的顺序控制，在运行时，只需要把机组中启动按钮中的控制按钮按下，机组就会按照原先设定好的顺序进行运作。其主要特点是参与人员很少或者根本不需要人工参与，就可以自动地完成复杂的操作工作。APS的应用可以降低人员的工作强度，减少人为操作的不稳定因素，增加可靠性。其次，APS实现了电厂整个机组的自动化操作，可以有效地提高生产效率从而让企业在行业中的核心竞争力提高。因此，APS技术的应用将会是以后电厂机组控制的一个重要发展方向，相关的研究人员应在这方面着重研究设计和改进，让APS在实际中更好的运用。

3.3 实现单元机组智能控制

系统控制智能化是自动化系统的发展趋势。单元机组控制主要应用在DCS中，可以让机组的控制能力得到很大的提高。但就目前形势来看，我国电厂使用的单元机组控制是远远达不到智能化程度的。随着近几年来计算机控制技术的不断提高，出现了一些微控制器，各种各样的智能化控制系统相继进入市场，电厂应该积极引进这些先进技术，进一步实现单元机组控制智能化，如使用智能化的仪表、仪器、软件等，以进一步提高热工自动化的可靠性。

3.4 应用无线测量

技术无线测量技术可以节约大量的安装成本，还可以改进自动化系统水平。例如供油、供热、煤量监视、污水区测量、酸碱检测量等，均可采用无线测量技术进行远程监控，降低测量风险，让测量工作安全进行。

4 结语

总而言之，随着科学技术的进步，以及市场经济的发展，热工自动化系统是电厂发展的主流方向。电厂要提高组工自动化系统的可靠性，除了要采用APS、单元机组智能化控制等先进技术之外，还要对系统进行有效的评估工作，及时改进和更新系统，从而全面地提高系统的安全性和可靠性。这样才能让电厂的工作有序进行，提高生产效率，提升核心竞争力。

【参考文献】

[1]石同礼.谈热工自动化系统可靠性的提高[J].黑龙江科技信息，2011.

[2]徐光宝.浅谈提高热工保护信号的可靠性[J].华北电力技术，2008.

[3]朱北恒，尹峰，孙耘.火电厂开关量控制系统的逻辑优化[J].中国电力，2007.

[责任编辑：杨玉洁]