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[摘 要]随着我国科学技术的发展，火电厂热工自动化得到了人们的关注，越来越得到普遍应用，而且人们也越来越认识到应用的重要性。在建设火电厂控制系统当中，热工控制在电厂自动化建设中具有重要作用，有力保障着电厂的安全运行，本文主要论述了如何提高火电厂热工自动化控制系统的稳定性。
[关键词]火电厂 热工控制设备 故障 对策
中图分类号：F470 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0012-01
火电厂就是在生产过程中利用消耗煤和油等燃料而生产电能的工厂，不能实现产品的储存，要求发电和供电、用电同步进行，要求具有高标准的速度和质量，所以完全依靠手工操作已不能实现生产过程的稳定进行。特别是当前机组容量越来越大、运行参数越来越高，人们越来越认识到火电厂热工控制系统的重要性，可以提高火电厂的生产效率和电能质量、节约生产资金，有效保护环境，保证火电厂机组安全运行。
一、火电厂热工控制设备常见故障
1、DCS系统的软硬件故障
DCS系统出现于上世纪八十年代，属于微机控制的自动化系统。DCS集计算机技术、通讯技术、控制技术、屏幕显示技术于一身，表现出极强的运算能力和工作可靠性，有效提高了反应速度和控制精度，可以随时处理各种工作数据，实现闭环控制、顺序控制、保护联锁等。在全部系统中，计算机起着举足轻重的作用，随着计算机技术的迅速发展，DCS系统的可靠性与安全性也随之得到了迅速进步，当前已经实现了单机组整体控制与DCS结合运行，使DCS覆盖面进一步加大，提高了炉机电整体控制能力。
DCS系统主要包括热工量检测装置、自动控制系统、热工安全保护装置、事故顺序记录仪等。热工量检测装置主要负责检测热工量，主要内容涉及温度、压力、流量、液位、电导率、二相流、火焰等，负责测量全部机组的运行参数。自动控制系统主要有汽包水位自动调节系统，燃烧调节系统、主汽温度调节系统、机炉负荷协调控制、开环控制等。热工安全保护装置主要有锅炉炉膛安全保护装置、汽轮机安全监控保护装置等。DCS系统中为了加强系统运行的安全性与可靠性，保证机组的稳定运行，一般情况下在全部热控制系统中会添加一定数量的过程控制点，如 DEH、CCS、BMS 等，可以随时保护伴生故障停机，但因为处理信号速度过慢、输出模块存在缺点、设定值不准确、网络通讯不畅通等因素，对系统的安全性和可靠性都会产生重要影响。如网络通讯中出现流量断点，此时就会发生流量过载现象，如果此时缺乏保护流量限制，则会引起整个系统的控制网络和输入输出回路不畅，系统有关设备就会出现大量错误动作。
2、热控元件故障
热控元件在使用较长时期后会出现老化或质量问题，如温度、液位、流量、电磁阀等元件，此时系统不能实现准确识别，那么就会出现错误信号，系统就会据此发布错误命令，引起系统发生误动或拒动现象。在一些火电厂的热工设备故障当中，这种情况会占较高比重，严重阻碍着整个系统的功能，威胁着火电厂的安全运行。
3、电缆回路故障
因为电缆分布不科学也会引发电缆回路故障，如将电缆布设在高温地区、有时还会出现电缆老化、绝缘层损坏、接线口遭到水的侵蚀等，会导致线路出现接触不良、断开等，也会引起热控设备工作误动。还有，因为工作人员操作中出现失误，如走错间隔、没有认真观察端子排接线，不能正确应用万用表等，也会造成电缆回路发生问题，导致热控设备工作误动。
4、设计安装缺陷故障
火电厂热工控制设备要求内部各个子系统之间协调运行，要求应用多种技术和多种设备。如果设计、安装、调试过程中发生失误，也会引起热控设备误动。如汽包水位变送器环境温度变化会使测量不准，一旦出现水位虚高则会引起汽包低水位保护拒动，由于测量系统发生问题而不能保护自身正常运行，会导致锅炉缺水。如果汽包汽水取样管设计不合理，会导致水位表量程出现失误，汽包水位测量会引起误差，会进一步使水位跳闸信号的可靠性受到严重影响，使锅炉发生问题。
5、热工仪表常见的故障
热工仪表出现故障主要有下面这些形式：一密封问题，这种故障最为多见，主要指的是在热工仪表安装过程中，仪表电缆的进口位置不能保证严密的密封性。假如不进行及时处理则会导致雨水进入仪表，会直接影响仪表的电源，同时使仪表发生侵蚀现象。二非人为因素损坏。非人为因素也会导致大量故障发生，这是由于在实际生产过程中会出现一些意想不到的事情，如现场热工仪表上的零部件有时会出现意外丢失或损坏，非正常煤块进入磨煤机的入口使机器发生运行故障，有时一些不明物体会突然卡住调节阀。因为发生这些事件存在一定的不确定性，但实际生产中也可能这些现象在较长时期内也不会出现，但如果发生故障，那么后果将不堪设想。三振动，因为振动原因导致发生的故障也较为多见，由于机器四周存在振动物体而导致仪表的损坏，发生螺丝松动、仪表焊接缝接口开裂、仪表线路接触松动等。
二、对策
1、采用冗余设计
目前，在过程控制站电源和DPU中应用冗余设计已得到人们的广泛认可，可以有效保护执行设备的正常运行，但只具备这一点还不够。应该针对系统中存在的热工信号全部采用冗余设计，利用多次调取同一测量点信号的办法，可以发挥监控能力和判断能力的作用。而针对一部分重要测点，要求测量通道分布于不同卡件，可以保证故障不会集中发生，使系统的可靠性进一步增强。重要测点的取样孔，也要采取多点取样的做法，同时应用独立的做法，利用多点取样可以得到更加准确的数据，才能保证系统的可靠性，有利于迅速察觉故障。
2、采用可靠成熟的元件
随着科学技术的快速发展，出现了大量各种各样的热控元件与新型元件。但是与此同时热控自动化程度也在迅速提高，要求拥有较高标准的相关元件，所以在实际应用过程中一定要选择技术成熟可靠的元件，才能不断提高DCS的可靠性，而不能只顾及技术的先进，不重视系统的安全性。但需要引起重视的是，也不能因为资金短缺而应用过时的元件，要依据系统安全可靠性，尽量选择那些质量好、运行效果高的元件，才能不断提高整个系统的安全性。
3、优化设计和系统质量
在设计安装过程中，要进一步做好质量工作，自多个方面严格要求，如采用科学合理的系统保护逻辑，防止热控装置出现误动和拒动；又如可以利用提高DCS硬件质量和软件诊断能力，来进一步优化整个系统的能力。利用制造合理的系统工作环境，如温度、湿度、灰尘、振动等，防止环境对热控设备造成一定的影响，也能够保证设备的正常运行，延长使用周期，保证系统正常工作。
4、加强仪表安装质量
由于热工仪表存在系统性与复杂性，所以要对其进行严格管理。要强调做好安装工作，认真执行安装过程，严格依据电厂热工仪器的安装要点进行，同时严格监督安装过程，一旦出现质量问题要马上给予处理，保证安装质量的不断提高。严格依据电厂热工仪器的安装要点进行，同时严格监督安装过程，一旦出现质量问题要马上给予处理，保证安装质量的不断提高。
总之，在实际生产过程中，即使应用的设备再先进也会出现质量问题，所以一定要重视做好研究故障和排除故障的工作，尽量预防发生各种故障，提前检测，对发现的故障迅速进行处理，才有利于系统的可靠运行，防止出现不必要的经济损失。
参考文献
[1]王福丽.电厂热控装置的故障分析及保护[J].中国新技术新产品，2011（10）.
[2]方星.4×300MW机组工程热控专业的安装管理[J].湖北电力，2012（05）.
[3]索玉明，缪娜.浅谈保证热控设备（装置）检修质量的方法措施[J].企业技术开发，2013（01）.
作者简介
白华军，男，山西阳泉，专科，职称：助理工程师.
刘继辉 男，籍贯：河南省濮阳市台前县，本科，职称：助理工程师.
[关键词]火电厂 热工控制设备 故障 对策
中图分类号：F470 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0012-01
火电厂就是在生产过程中利用消耗煤和油等燃料而生产电能的工厂，不能实现产品的储存，要求发电和供电、用电同步进行，要求具有高标准的速度和质量，所以完全依靠手工操作已不能实现生产过程的稳定进行。特别是当前机组容量越来越大、运行参数越来越高，人们越来越认识到火电厂热工控制系统的重要性，可以提高火电厂的生产效率和电能质量、节约生产资金，有效保护环境，保证火电厂机组安全运行。
一、火电厂热工控制设备常见故障
1、DCS系统的软硬件故障
DCS系统出现于上世纪八十年代，属于微机控制的自动化系统。DCS集计算机技术、通讯技术、控制技术、屏幕显示技术于一身，表现出极强的运算能力和工作可靠性，有效提高了反应速度和控制精度，可以随时处理各种工作数据，实现闭环控制、顺序控制、保护联锁等。在全部系统中，计算机起着举足轻重的作用，随着计算机技术的迅速发展，DCS系统的可靠性与安全性也随之得到了迅速进步，当前已经实现了单机组整体控制与DCS结合运行，使DCS覆盖面进一步加大，提高了炉机电整体控制能力。
DCS系统主要包括热工量检测装置、自动控制系统、热工安全保护装置、事故顺序记录仪等。热工量检测装置主要负责检测热工量，主要内容涉及温度、压力、流量、液位、电导率、二相流、火焰等，负责测量全部机组的运行参数。自动控制系统主要有汽包水位自动调节系统，燃烧调节系统、主汽温度调节系统、机炉负荷协调控制、开环控制等。热工安全保护装置主要有锅炉炉膛安全保护装置、汽轮机安全监控保护装置等。DCS系统中为了加强系统运行的安全性与可靠性，保证机组的稳定运行，一般情况下在全部热控制系统中会添加一定数量的过程控制点，如 DEH、CCS、BMS 等，可以随时保护伴生故障停机，但因为处理信号速度过慢、输出模块存在缺点、设定值不准确、网络通讯不畅通等因素，对系统的安全性和可靠性都会产生重要影响。如网络通讯中出现流量断点，此时就会发生流量过载现象，如果此时缺乏保护流量限制，则会引起整个系统的控制网络和输入输出回路不畅，系统有关设备就会出现大量错误动作。
2、热控元件故障
热控元件在使用较长时期后会出现老化或质量问题，如温度、液位、流量、电磁阀等元件，此时系统不能实现准确识别，那么就会出现错误信号，系统就会据此发布错误命令，引起系统发生误动或拒动现象。在一些火电厂的热工设备故障当中，这种情况会占较高比重，严重阻碍着整个系统的功能，威胁着火电厂的安全运行。
3、电缆回路故障
因为电缆分布不科学也会引发电缆回路故障，如将电缆布设在高温地区、有时还会出现电缆老化、绝缘层损坏、接线口遭到水的侵蚀等，会导致线路出现接触不良、断开等，也会引起热控设备工作误动。还有，因为工作人员操作中出现失误，如走错间隔、没有认真观察端子排接线，不能正确应用万用表等，也会造成电缆回路发生问题，导致热控设备工作误动。
4、设计安装缺陷故障
火电厂热工控制设备要求内部各个子系统之间协调运行，要求应用多种技术和多种设备。如果设计、安装、调试过程中发生失误，也会引起热控设备误动。如汽包水位变送器环境温度变化会使测量不准，一旦出现水位虚高则会引起汽包低水位保护拒动，由于测量系统发生问题而不能保护自身正常运行，会导致锅炉缺水。如果汽包汽水取样管设计不合理，会导致水位表量程出现失误，汽包水位测量会引起误差，会进一步使水位跳闸信号的可靠性受到严重影响，使锅炉发生问题。
5、热工仪表常见的故障
热工仪表出现故障主要有下面这些形式：一密封问题，这种故障最为多见，主要指的是在热工仪表安装过程中，仪表电缆的进口位置不能保证严密的密封性。假如不进行及时处理则会导致雨水进入仪表，会直接影响仪表的电源，同时使仪表发生侵蚀现象。二非人为因素损坏。非人为因素也会导致大量故障发生，这是由于在实际生产过程中会出现一些意想不到的事情，如现场热工仪表上的零部件有时会出现意外丢失或损坏，非正常煤块进入磨煤机的入口使机器发生运行故障，有时一些不明物体会突然卡住调节阀。因为发生这些事件存在一定的不确定性，但实际生产中也可能这些现象在较长时期内也不会出现，但如果发生故障，那么后果将不堪设想。三振动，因为振动原因导致发生的故障也较为多见，由于机器四周存在振动物体而导致仪表的损坏，发生螺丝松动、仪表焊接缝接口开裂、仪表线路接触松动等。
二、对策
1、采用冗余设计
目前，在过程控制站电源和DPU中应用冗余设计已得到人们的广泛认可，可以有效保护执行设备的正常运行，但只具备这一点还不够。应该针对系统中存在的热工信号全部采用冗余设计，利用多次调取同一测量点信号的办法，可以发挥监控能力和判断能力的作用。而针对一部分重要测点，要求测量通道分布于不同卡件，可以保证故障不会集中发生，使系统的可靠性进一步增强。重要测点的取样孔，也要采取多点取样的做法，同时应用独立的做法，利用多点取样可以得到更加准确的数据，才能保证系统的可靠性，有利于迅速察觉故障。
2、采用可靠成熟的元件
随着科学技术的快速发展，出现了大量各种各样的热控元件与新型元件。但是与此同时热控自动化程度也在迅速提高，要求拥有较高标准的相关元件，所以在实际应用过程中一定要选择技术成熟可靠的元件，才能不断提高DCS的可靠性，而不能只顾及技术的先进，不重视系统的安全性。但需要引起重视的是，也不能因为资金短缺而应用过时的元件，要依据系统安全可靠性，尽量选择那些质量好、运行效果高的元件，才能不断提高整个系统的安全性。
3、优化设计和系统质量
在设计安装过程中，要进一步做好质量工作，自多个方面严格要求，如采用科学合理的系统保护逻辑，防止热控装置出现误动和拒动；又如可以利用提高DCS硬件质量和软件诊断能力，来进一步优化整个系统的能力。利用制造合理的系统工作环境，如温度、湿度、灰尘、振动等，防止环境对热控设备造成一定的影响，也能够保证设备的正常运行，延长使用周期，保证系统正常工作。
4、加强仪表安装质量
由于热工仪表存在系统性与复杂性，所以要对其进行严格管理。要强调做好安装工作，认真执行安装过程，严格依据电厂热工仪器的安装要点进行，同时严格监督安装过程，一旦出现质量问题要马上给予处理，保证安装质量的不断提高。严格依据电厂热工仪器的安装要点进行，同时严格监督安装过程，一旦出现质量问题要马上给予处理，保证安装质量的不断提高。
总之，在实际生产过程中，即使应用的设备再先进也会出现质量问题，所以一定要重视做好研究故障和排除故障的工作，尽量预防发生各种故障，提前检测，对发现的故障迅速进行处理，才有利于系统的可靠运行，防止出现不必要的经济损失。
参考文献
[1]王福丽.电厂热控装置的故障分析及保护[J].中国新技术新产品，2011（10）.
[2]方星.4×300MW机组工程热控专业的安装管理[J].湖北电力，2012（05）.
[3]索玉明，缪娜.浅谈保证热控设备（装置）检修质量的方法措施[J].企业技术开发，2013（01）.
作者简介
白华军，男，山西阳泉，专科，职称：助理工程师.
刘继辉 男，籍贯：河南省濮阳市台前县，本科，职称：助理工程师.