大屯发电厂#1、2机组热控系统改造

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【摘 要】 近年来，随着发电机组热工集控系统的普遍应用，热控系统本身的故障率和设置不合理性也在不同程度上影响了机组的安全。为保证我厂#1、2机组安全稳定运行，我们对热控系统进行了一系列改造，并取得了良好的效果，为电力企业同类型热控系统优化提供了一定的借鉴作用。

【关键词】 MFT动作 改造 措施方案

我厂#1、2供热发电机组，2006年开工建设，2008年底试运行，锅炉为循环流化床锅炉，汽轮机为高压、单缸、冲动抽汽式汽轮机，加上上海汽轮发电有限公司QF-60-2型发电机及其附属设备组成一个成套发电机组。DCS系统为ABB公司的AC800F系统；汽轮机DEH系统为南京科远控制工程有限公司生产的DEH-NK控制系统。经过四年多的试运行，发现主要存在以下问题：

（1）锅炉出现过几次MFT误动作。（2）有些电动阀门在正常调节时会突然关闭，影响机组稳定运行。（3）有些重要测点集中在一个模块上，不符合危险分散原理。（4）DEH温度测量系统经常导致汽机跳闸。（5）汽包水位测量系统经常不准和存在一些安全隐患。针对以上现象，我们深入分析，并逐个进行改造。

1 防止锅炉MFT误动作逻辑修改

检查锅炉MFT控制回路，检查后发现锅炉控制台上的手动MFT控制回路如下图1：主电源模块提供的24伏通过保险丝后供给DI810模块作为开关量的外供电源，再通过常闭按钮开关、硬接线进入DI810模块的16通道，模件根据进入电压的高低来判断MFT信号的有无。正常情况下DI810模块的16脚为高电平，无MFT动作信号。由于这块DI810模块有16路输入，通道短路保护共用一个为1安培的保险丝，如果有任何一路的24V对地短路都会导致保险丝烧坏，这样就会使一些常闭触点的信号由高电位变为低电位，由于MFT输入信号是常闭触点，加上其余输入信号都是在锅炉附近，环境非常复杂，对地短路的可能性比较大，这就会使MFT误动的几率也很大。经过统计，由于锅炉检修人员在检修过程中不慎将24伏对地短路，导致锅炉MFT误动就有两次，从而引起锅炉压火。

为了解决这个较大隐患，我们采取以下方法解决。

拆除DI810模块上多余的输入通道，将MFT输入通道改到一个空余模块上，即此模件仅供MFT输入通道专用，完全消除了其他通道的干扰，确保不再发生误动。

2 修改有些电动阀门在正常调节时会突然关闭逻辑，保证机组稳定运行

通过对机组有的电动阀门在正常调节时会突然自动关闭这一现象进行仔细分析发现电动门控制逻辑里参数设置不合理。部分电动门有过力矩信号引入DCS逻辑，在逻辑关系上设置为：当电动门发出过力矩信号时，DCS发出关闭指令。特别是在电动门调节时，若发生过力矩现象，DCS就会发出关闭指令（图2），将电动门关闭，严重影响机组的安全运行。

由于这种设置不符合机组运行需要，因此我们把它改为当电动门发出过力矩信号时，保持原状态（图3）。这样更改后能保证当电动门发出过力矩信号后，设备会保持原来的运行工况，使机组运行稳定。

3 把重要测点分开到不同模块上，将危险分散

一次锅炉连续发生几次MFT动作检查后发现是由于一个通讯模件CI810线路接触不良所致。进一步检查它下面带的模块，有些重要测点集中在一个模块上，显然不符合危险分散原理。

CI810下的一个DI810包含以下重要I/O点（如表1）：

其中一次风机、二次风机、吸风机全停、高压硫化风机全停都是锅炉MFT动作的条件，一旦这一个模块出现问题或这一通道的通讯出现、或者模件的保险丝烧断，以上这些点的状态信息便不能采集到控制器中，一次风机、二次风机、吸风机甲乙状态就会发生改变，控制器逻辑判断就会认为一次风机、二次风机、吸风机甲乙全停、高压硫化风机全停，这都符合MFT动作条件，所以锅炉MFT保护就会误动作。

我们改造的办法就是将一次风机、二次风机、吸风机、高压硫化风机的开关状态分别装在不同通讯模件下的不同模件上，将危险分散开来。通过改造，即使是一个通讯模件或一个模块损坏也不会造成锅炉MFT动作。

4 对推力瓦温度引起几起汽机跳闸现象分析得出以下结论

（1）现场接线不规范，推力瓦温度测量系统接线接头太多，10个温度测点共有240个接头，每个接头不好都有可能造成跳机，故障率较高。下图为推力瓦温度测量系统接线图（如图4，5）。

改造的方案就是减少中间环节，将热电阻信号线直接引致前轴箱端子排，然后和模件柜至前轴箱电缆直接引致前轴箱端子排，然后将热电阻的线焊接后进入确保接触良好。改造后如下图：

（2）软件系统不完善，DEH的软件里没有推力瓦温度突然升高的故障判断，因此既增加这样一段判断逻辑，如果温度在一秒内上升超过60摄氏度（酌情而定），系统就自动判断为速率大故障，而不会发出跳机信号。因为温度是模拟量，不可能瞬间上升很多度。这样就有效避免了温度测点断线或接触不良导致温度突然升高而造成的误跳机。我们没有增加任何其他设备，只是利用计算机编程软件解决了测点数值波动引发的故障，防止了误跳机，提高了系统的稳定性。如下图（8）：画面上的“手指”指向的部分即为增加的部分，点击方框部分后即出现“速率大故障判断”，如果是测点问题，更换后点击复位即可。改造后#1、2机再也没有因为测点问题发生过误跳机。

5 汽包水位测量系统经常不准和存在一些安全隐患

汽包水位计经常发生测量不准故障，汽包水位不准使给水自动不能投入，这对锅炉汽包满水和缺水事故的发生埋下了很大的隐患；设备命名和实际标示不清，有时导致设备隔离错误，也对人身安全带来严重的威胁。汽包水位计经常发生测量不准故障也增加了检修人员的维护量和不安全因素。通过对发生故障的原因统计不难发现，造成水位不准的原因有以下几个方面。（1）组和阀质量不好；（2）伴热不良。（3）设备命名标示不清也不符合常规。

我们改造的方法是：

（1）用优质焊接阀门代替易漏的三通阀（如图7，8）。

（2）加强保温。原先保温不良且伴热带经常损坏，现改用优质伴热带且每根单独伴热，即使坏一根影响也不大，不像原来一坏影响三个水位测量都不准。下图为改造前后对比图（如图9，10）。

（3）就地设备和DCS画面不对应，三台水位计集中在一起，标识混乱。有几次运行人员去隔离设备，按照画面位置去操作。结果检修人员去工作，由于阀门隔离错误，险些发生重大烫伤人身事故。我们改造后的变送器的排列是A、B、C，按顺序排列，各自独立，不容易认错设备。

下图为改造前、后对比图片（如图11，12）：

通过以上的技术改造，并经过几个多月的运行实践，#1炉汽包水位计再没有出现任何异常现象，达到了我们的预期效果，保障了锅炉的安全运行和发电的连续性，在很大程度上降低了检修和维护的成本，有效地预防了人身和设备事故的再次发生，同时汽包水位保护和自动均能够投入，为我厂安全高效发电提供了坚实有力的技术依据。

6 结语

通过以上对机组热控系统的改造和优化后，机组运行非常稳定，2010年以前共发生过5次锅炉压火事故，发生2次汽机跳闸事故。热控系统优化后，至今年未发生过一次同类事故，这充分说明我们的热控系统优化取得了良好的效果。

参考文献：

[1]提高热控系统可靠性的重点技术措施研究报告.电力行业热工自动化技术委员会，2009.

[2]ABBAC800FDCS控制系列丛书.

[3]南京科远DEH控制系列丛书.