电厂热控系统优化措施研究
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摘要：本文就电厂热控系统的优化措施进行了探讨，具体从热控系统典型控制策略、分散控制系统故障应急处理措施，热控设备可靠性分类与测量仪表合理校验周期及校验方法、热控系统可靠性评估标准等几方面进行了详述。
关键词：电厂热控系统 优化措施 应急处理 可靠性分类 评估
中图分类号：TM62 文献标识码：A文章编号：
0 前言
为保证热控设备和系统的安全、可靠运行，可靠的设备与控制逻辑是先决条件，正常的检修和维护是基础，有效的技术管理是保证。只有对热控系统设备和检修、运行、维护进行全过程管理，对所有涉及热控系统安全的设备环境进行全方位监督，并确保控制系统各种故障下的处理措施切实可行，才能保证热控系统安全稳定运行。提高热控系统可靠性的技术研究需从设计开始，贯穿基建安装调试、运行检修维护和管理的整个过程。
1 热控典型控制策略研究
目前大机组所采用的辅机控制逻辑，同协调控制策略一样，基本上是随各机组的分散控制系统（DCS）从国外引进的技术，虽各有其特点但技术差异较大。而热控保护和辅机控制逻辑的正确与完善，是大机组安全运行的基础。热控误动有很多原因来自于辅机控制逻辑的不正确或不完善，尤其是新建机组，投产前几年，热控专业一直在进行辅机控制逻辑的改进和完善，但这种改进和完善，多是针对已经发生的故障或发现的某种故障隐患，因此只是被动的事后改进且有其局限性。
控制逻辑的改进需要综合比较和整体优化，充分采用容错逻辑设计方法，对运行中易出现故障的设备，要从控制逻辑上进行优化和完善，通过预先设置的逻辑判断条件来降低或避免整个控制逻辑的失效。
2 分散控制系统故障应急处理研究
目前国内大中型火电机组热力系统的监控普遍采用DCS，电气系统的部分控制也正逐渐纳入其中。由于各厂家产品质量不一，DCS的各种故障，如电源失电、操作员站“黑屏”或“死机”、控制系统主从控制器切换异常、通信中断、模件损坏等仍时有发生。有些故障因处理不当，造成故障扩大，甚至发生锅炉爆管、汽轮机大轴烧损的事故。因此，防止DCS失灵、热控保护拒动造成的事故已成为机组安全经济运行的重要任务。多年来，从行业组织到地方集团公司，一直都要求所属电厂制定DCS故障时的应急处理预案，并对运行和检修人员进行事故演练。但到目前为止，不少电厂虽有预案但对故障时的处理起不到指导作用，多数情况下还是凭运行和检修人员的经验来处理，结果发生了一些本可避免的事件。笔者也曾参与某电厂一台机组的控制系统故障演习，跟踪现场人员的操作处理过程，感觉其生疏程度若在真的故障情况下，很可能造成事件扩大。
3热控系统优化研究
⑴提高汽轮机监视仪表（TSI）系统运行可靠性的技术措施。由于TSI系统导致机组运行异常的情况时有发生，为此，这几年各大发电公司都为提高TSI系统的可靠性而组织了各类研讨会和专业会议，制定相应的反事故措施。
⑵提高热控系统接地可靠性和抗干扰能力的技术措施。随着近几年因接地原因导致热控系统运行异常案例的增多，接地与干扰问题已成为热控专业的疑难问题之一。为制定有效的机组反事故措施，减少因接地异常对机组安全运行的影响，项目组在各电厂热控专业的配合下，完成对重庆市各电厂机组接地系统运行情况初步调研，就热控系统的接地问题进行专题分析探讨，形成提高热控系统接地可靠性和抗干扰能力的初步技术措施。但热控接地与干扰问题的研究是一个复杂的课题，一些问题未能找到合理的解释和具体的解决办法，还需要继续收集资料，寻求专家咨询和指导，通过广泛的交流和对疑难问题的深入研究，继续进行提高热控系统抗干扰能力的研究。
⑶热控控制逻辑优化。当用作联锁保护的测量信号本身不可靠时，系统的误动概率会大大增加。而热控保护联锁系统中的触发信号采用了不少单点测量信号，由于这些设备和系统运行在一个强电磁场环境，来自系统内部的异常和外部环境产生的干扰，都可能引发单点信号保护回路的误动。如温度测量和振动信号受外界因素干扰，变送器故障，位置开关接触不良或某个挡板卡涩不到位，一些压力开关稳定性差等。统计数据表明，热控单点信号保护回路的异动，很多情况是外部因素诱导下的瞬间误发信号引起，不少故障
仅仅是因为某个位置开关接触不良或某个挡板卡涩而造成机组跳闸。
4热控设备可靠性分类与测量仪表合理校验周期及方法
热控设备的可靠性差别很大，有的设备运行多年无异常，有的设备一投运问题就层出不穷，其原因除设计外，与设备选型也有较大关系。为保证经济效益的最大化，不同系统的设备应根据可靠性要求，选用可靠性级别不同的设备。而测量仪表的校验周期，应按规程进行周期校验，但由于现有校验规程落后于仪表的发展，各电厂实际上都自定了校验周期，但无据可依。
为提高在线运行仪表的质量，应开展热控设备可靠性分类与测量仪表合理校验周期及方法的专题研究，通过对仪表调前合格率和设备故障损坏更换台帐的统计分析，结合设备使用场合、可靠性要求和厂家服务质量，进行热控设备可靠性分类，用于设备选型参考和管理，并以此作为电厂热控测量仪表校验周期制定的依据，实现电厂仪表校验周期的规范化。另外针对传统的测量仪表校验方法在人力、财力方面存在浪费，且不一定能确保仪表在线精度的情况，进行新的仪表校验方法及管理的探讨，如若现场条件许可，仪表运行质量检查可采用在线状态（零点和运行点）核对方式，对核对达不到要求的测量系统，再进行单体仪表的常规性校准。为确保在线热控测量信号的准确性，测量仪表从设备基础数据台帐的建立、设备校验计划和日常维护工作的开始、执行、校验、数据输入、结束及质量统计分析、周期调整等，实现全过程自动化管理。
5开展热控系统与设备质量评估工作
目前电力行业在开展设备安全评价、监督或设备评估等工作，但评估标准的细化程度和可操作性方面还存在不足，参与评价的人员对规程的理解和专业水准不同，评价的结果差别较大，且很少开展设计和基建的评估工作。因此有必要在贯彻落实热控系统检修运行维护规程的基础上，结合安全评价标准，收集、消化吸收国内有关电厂技术管理经验，总结、提炼自动化设备运行检修和管理经验、事故教训，编制一个系统化、规范化、实用、可付诸操作的《热控系统与设备质量评估导则》，用于开展行业热控系统设计、基建、运行维护、检修、监督的评估工作。新建机组评估工作应从设计阶段的设备配置开始，重点深化基建热控的安装调试质量评估，减少设计、选型、安装调试过程中的安全隐患和遗留问题，提高基建移交商业运行机组热控系统的可靠性，改变过去机组移交生产，也就是改造工作开始的那种局面。运行机组评估工作应从运行、维护、检修到管理，重点对控制逻辑的条件合理性和系统完善性、保护信号的取信方式和配置、保护联锁信号定值和延时时间设置、系统的安装调试和检修维护质量、热控技术监督力度和管理水平等方面进行评估，通过对设备微观变化的分析，掌握设备状况的变化趋势，以此判断安全程度，采取预防措施，防患于未然。通过评估工作的开展，促进热控系统全过程监督的科学化、规范化、精细化管理，提高监督工作的实效性和机组运行的可靠性。
6结语
总之，提高热控系统的可靠性是一个系统工程，客观上涉及热控测量、信号取样、控制设备与逻辑的可靠性，主观上涉及热控系统设计、安装调试、检修运行维护质量和人员的素质，目前所做的工作只是一个起点，有待于和行业的热控同仁们一起，继续深入开展这方面的研究，努力提高热控系统的可靠性。