提高火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)可靠性的探討

1、提高火力發(fā)電廠熱控系統(tǒng)可靠性的探討【摘要】本文通過(guò)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)可靠性、控制系統(tǒng)可靠性、邏輯優(yōu)化、電源優(yōu)化、專(zhuān)業(yè)管理等方面分析火電廠熱控系統(tǒng)和設(shè)備故障產(chǎn)生的原因和可能導(dǎo)致的危害,提出了提高火電廠熱控系統(tǒng)可靠性的措施,對(duì)熱控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)有一定的借鑒作用?！娟P(guān)鍵詞】火電廠熱控系統(tǒng)可靠性0 引言隨著火電廠機(jī)組容量和運(yùn)行參數(shù)的不斷提高,熱控系統(tǒng)扮演著越來(lái)越重要的角色,熱控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)熱力設(shè)備及其系統(tǒng)的工況進(jìn)行測(cè)量和控制。熱工測(cè)量和控制儀表遍布火力發(fā)電廠的各個(gè)部位,它是保障機(jī)組安全啟停、正常運(yùn)行、防止誤操作和處理故障等非常重要的技術(shù)裝備,是火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕運(yùn)行人員勞動(dòng)

2、強(qiáng)度等必不可少的設(shè)施,也是反映火力發(fā)電廠自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志之一。一方面熱控系統(tǒng)及時(shí)準(zhǔn)確的保護(hù)聯(lián)鎖可以避免設(shè)備損壞和人身傷亡,另一方面熱控系統(tǒng)的誤動(dòng)、拒動(dòng)、測(cè)量顯示失準(zhǔn)等都會(huì)嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以非常有必要分析影響熱控系統(tǒng)可靠性的方方面面因素,并采取措施提高火電廠熱控系統(tǒng)的安全可靠性。1 測(cè)量系統(tǒng)可靠性分析測(cè)量系統(tǒng)一般由檢出元件及取源部件、檢測(cè)儀表、顯示儀表、輔助件等四部分組成。任一部分故障都會(huì)或大或小導(dǎo)致測(cè)量失準(zhǔn)。溫度測(cè)量測(cè)溫元件應(yīng)安裝在能代表被測(cè)溫度、不受劇烈振動(dòng)和沖擊的地方。如空預(yù)器出口一、二次風(fēng)溫,出口煙溫等等寬度較大的煙風(fēng)道溫度測(cè)點(diǎn)的布置,磨煤機(jī)進(jìn)口混合風(fēng)溫度測(cè)點(diǎn)的布置,一

3、旦不合理導(dǎo)致的溫度測(cè)量偏差將會(huì)很大。外對(duì)于泵、風(fēng)機(jī)本體和電機(jī)軸承溫度熱電阻安裝時(shí)需通過(guò)壓簧、套管將熱電阻端面與被測(cè)物的表面緊貼, 以提高測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確性.用于高溫、高壓及有高速流體沖擊的場(chǎng)合,必須有足夠強(qiáng)度的保護(hù)套管保護(hù),保護(hù)套管的設(shè)計(jì)要考慮它的強(qiáng)度以保證測(cè)溫元件正常、安全工作,不會(huì)彎曲和斷裂。一般來(lái)說(shuō)保護(hù)套管壁厚的增加會(huì)提高應(yīng)力強(qiáng)度,但壁厚的增加相應(yīng)會(huì)導(dǎo)致傳感器熱惰性的增加,需合理設(shè)計(jì)和選擇保護(hù)套管。熱電阻、熱電偶與保護(hù)套管裝配不規(guī)范也會(huì)引起溫度測(cè)量滯后,非接觸式安裝的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性都比接觸式安裝差很多。保護(hù)套管材質(zhì)的選擇要考慮被測(cè)介質(zhì)的壓力,溫度、流速等。套管材質(zhì)選擇不當(dāng),會(huì)引測(cè)溫

4、元件銹死在套管里,若出現(xiàn)故障,需要更換時(shí)無(wú)法取出,則必須重新開(kāi)孔安裝。氣固混合物管道溫度如磨煤機(jī)出口溫度應(yīng)采用耐磨保護(hù)管,低溫?zé)煔鉁囟热缑摿蛳到y(tǒng)溫度保護(hù)管應(yīng)考慮耐腐蝕,介質(zhì)流速較大的低壓管道如汽機(jī)循環(huán)水管道要考慮保護(hù)管的強(qiáng)度,熱電偶在測(cè)量溫度較高時(shí),應(yīng)選擇合適的保護(hù)套管并盡可能垂直安裝,以避免保護(hù)套管長(zhǎng)期工作后變形彎曲,溫度元件無(wú)法拔出檢查校驗(yàn)等。在火電廠中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)風(fēng)機(jī)電機(jī)線圈溫度、磨煤機(jī)電機(jī)線圈顯示失準(zhǔn),就地檢查熱電阻阻值正常,只要把線拆下來(lái)對(duì)地碰一下,再接回去信號(hào)就恢復(fù)正常。過(guò)一段時(shí)間又會(huì)出現(xiàn)同樣問(wèn)題。后來(lái)發(fā)現(xiàn)是因?yàn)橄到y(tǒng)接地不良,電纜屏蔽不規(guī)范引起電磁干擾產(chǎn)生感應(yīng)電荷不斷積累引起信號(hào)漂移

5、。規(guī)范的系統(tǒng)接地和電纜屏蔽(避免測(cè)溫回路屏蔽線兩端接地對(duì)測(cè)量的可靠性有很大的影響。對(duì)一些重要的溫度信號(hào)在機(jī)組檢修過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行屏蔽線的檢查。為提高測(cè)量的準(zhǔn)確可靠性要求測(cè)量回路做好以下幾點(diǎn):(1規(guī)范熱電偶、熱電阻接線:一方面要注意杜絕接線柱與蓋子直接接觸造成接地(必要時(shí)在接線柱和蓋子之間加絕緣材料,另一方面要注意導(dǎo)線不能剝得太長(zhǎng),引起接地,剝得過(guò)短,接在絕緣層上引起斷路等;(2規(guī)范溫度引出線位置_n_c_l_N_M:杜絕引出線靠近高溫?zé)嵩?接觸設(shè)備快口或保溫鐵皮等造成熱電偶、熱電阻開(kāi)路或短路;在六大風(fēng)機(jī)軸承溫度、汽機(jī)推力瓦溫度、金屬溫度等處要引起足夠的重視;(3在相同引線情況下,溫度誤差從大到小依

6、次為三線制熱電阻接成二線制,四線制熱電阻接成二線制度,四線制熱電阻接成三線制,根據(jù)DCS的接線要求規(guī)范接線;(4DCS和IDAS中熱電偶的溫度測(cè)量,目前常用的方式是連接屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線直接進(jìn)入DCS、IDAS柜或到現(xiàn)場(chǎng)帶有溫度補(bǔ)償元件的接線盒或柜,再由普通屏蔽電纜接入DCS、IDAS。對(duì)后者而言多個(gè)信號(hào)依賴于接線盒內(nèi)的溫度補(bǔ)償元件,可靠性相對(duì)來(lái)說(shuō)差一點(diǎn),所有應(yīng)盡可能采用第一種接線方式;(5電纜敷設(shè)時(shí),熱電偶、熱電阻的信號(hào)電纜不應(yīng)與動(dòng)力電纜、強(qiáng)電源電纜、控制信號(hào)電纜走同一線管;壓力和差壓測(cè)量?jī)x表壓力測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇在管道或煙道的直線段上,不應(yīng)該設(shè)在有渦流或流動(dòng)死角的地方,應(yīng)避開(kāi)各種局部阻力,如閥門(mén)、彎頭等

7、。水平或傾斜管道上壓力測(cè)點(diǎn)的安裝方位不同的介質(zhì)如氣體、蒸汽、液體都有不同的取樣部位要求,需按照規(guī)程規(guī)范安裝。測(cè)量低于0.1MPa的壓力時(shí),應(yīng)盡量減少由于液柱高度引起的附加誤差,必要時(shí)進(jìn)行修正;幾個(gè)比較重要的壓力取樣點(diǎn)如爐膛壓力應(yīng)在燃燒器火焰中心的上部且遠(yuǎn)離吹灰器,分左右側(cè)布置、鍋爐一次風(fēng)母管、二次風(fēng)母管壓力應(yīng)考慮各燃燒器的阻力、汽機(jī)潤(rùn)滑油壓從安全角度出發(fā)應(yīng)選擇在油管路末段壓力較低處等,它們?nèi)嚎诘暮线m與否直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。測(cè)量開(kāi)孔位置應(yīng)選擇有代表性的地方進(jìn)行開(kāi)孔,在同一處的壓力或溫度測(cè)孔中,用于自動(dòng)控制系統(tǒng)的測(cè)孔應(yīng)選擇在前面,測(cè)量、保護(hù)與自動(dòng)控制/_s_p_a_n_表的測(cè)點(diǎn)一般不合用

8、一個(gè)測(cè)孔。變送器調(diào)校前,腔體內(nèi)殘存的液體要吹盡,變送器投運(yùn)后要及時(shí)排出變送器腔體內(nèi)及外部?jī)x表管路的殘留氣體。正確的投用差壓變送器,高低壓側(cè)閥門(mén)的開(kāi)啟要按照一定的順序執(zhí)行。開(kāi)啟的方法是先打開(kāi)平衡閥,使正、負(fù)壓室相通,再打開(kāi)高壓閥,關(guān)閉平衡閥,最后開(kāi)啟低壓閥,以防止差壓變送器不受單向壓力沖擊,提高差壓變送器的可靠性。汽水系統(tǒng)儀表管伴熱:儀表管道的敷設(shè)環(huán)境溫度為550,否則應(yīng)有防凍措施,因儀表管伴熱不良,儀表管路冰凍,導(dǎo)致測(cè)量失準(zhǔn),伴熱溫度過(guò)高造成測(cè)量異常,虛發(fā)信號(hào),由于儀表管伴熱溫度過(guò)高,或高低壓側(cè)伴熱不均勻?qū)е缕徊顗菏剿粶y(cè)量失準(zhǔn)保護(hù)拒動(dòng),這類(lèi)事故在全國(guó)電廠中出現(xiàn)也不是一次兩次。變送器在環(huán)

9、境溫度低于零下3,儀表管結(jié)凍的情況下,容易出現(xiàn)死機(jī),零位出現(xiàn)較大漂移等現(xiàn)象,因此確保儀表管伴熱和保溫柜內(nèi)加熱正常工作對(duì)變送器正常工作是非常重要的。此外,冬季停爐后,測(cè)點(diǎn)一次閥后管路的積水都要排空。汽水系統(tǒng)儀表管泄漏:高溫高壓系統(tǒng)導(dǎo)壓管泄漏一般出現(xiàn)在保溫柜內(nèi),主要是接頭處和排污閥處泄漏,泄漏除了影響自身的測(cè)量外,高溫高壓蒸汽對(duì)柜內(nèi)其它變送器而言也是一個(gè)嚴(yán)重的威脅,對(duì)哪些諸如汽包水位、汽包壓力、給水流量等冗余的變送器最好不要安裝在同一個(gè)保溫柜內(nèi)。風(fēng)煙系統(tǒng)導(dǎo)壓管堵塞:對(duì)于測(cè)量含灰塵量較多的氣體壓力(如爐膛壓力時(shí)加裝取樣吹掃裝置防止堵塞。爐膛壓力微吹風(fēng)裝置的風(fēng)量要調(diào)整合適,要在確保不影響爐膛負(fù)壓測(cè)量的

10、基礎(chǔ)上達(dá)到最好吹掃效果;對(duì)于磨煤機(jī)一次風(fēng)量等出現(xiàn)的不同程度_ _ _ _ _堵灰,除了改進(jìn)風(fēng)量測(cè)量機(jī)制,目前比較常用的措施是加裝壓縮空氣吹掃管路和定期吹掃制度來(lái)解決,可靠性還有待提高。風(fēng)煙系統(tǒng)導(dǎo)壓管積液:通過(guò)在最低處設(shè)置排污閥定期進(jìn)行冷凝液體的排出,杜絕U 型布置來(lái)提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,這主要有爐膛壓力,一次風(fēng)/爐膛差壓、二次風(fēng)/爐膛差壓、風(fēng)機(jī)喘振、引風(fēng)機(jī)流量等信號(hào)。邏輯開(kāi)關(guān)火電廠為實(shí)現(xiàn)其對(duì)熱力系統(tǒng)的監(jiān)控和聯(lián)鎖保護(hù),需采用高可靠性的壓力開(kāi)關(guān),具體對(duì)可靠性的要求通過(guò)以下幾個(gè)方面或技術(shù)實(shí)現(xiàn):感壓元件:對(duì)感壓元件采用特殊的工藝如CCS 的SNAP 彈簧膜片、日本太平貿(mào)易牌的波紋管等,來(lái)保證性能穩(wěn)定、工作

11、果斷。為保證開(kāi)關(guān)的可靠性應(yīng)選購(gòu)符合U.L、CENELEC、外觀:在線的壓力開(kāi)關(guān)應(yīng)完整無(wú)損,緊固件不得有松動(dòng)現(xiàn)象、可動(dòng)部分應(yīng)靈活可靠。內(nèi)部不得有切削、殘?jiān)入s物。保護(hù)調(diào)壓范圍選擇:保護(hù)調(diào)壓范圍的選擇與壓力開(kāi)關(guān)的設(shè)定值有關(guān),選擇的原則是應(yīng)使設(shè)定值大于壓力開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)范圍上限的30%,并盡量接近調(diào)節(jié)范圍的上限。計(jì)量檢定規(guī)程要求設(shè)定點(diǎn)可調(diào)的控制器,應(yīng)不小于15%95%,為提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性,這就要求把好壓力開(kāi)關(guān)的選型工作。工作壓力的選擇:應(yīng)保證最大壓力有足夠的裕度來(lái)滿足用戶工作壓力的要求,否則無(wú)法保證壓力開(kāi)關(guān)的正常使用。以膜盒為彈性感壓元件的壓力開(kāi)關(guān),量程范圍較小,多用于測(cè)量風(fēng)煙系統(tǒng)的壓力或負(fù)壓;雙波紋

12、管差壓開(kāi)關(guān)采用焊接波紋管,有效面積一致,可以減少一般差壓開(kāi)關(guān)在高壓工作下所引起的測(cè)量誤差,因此可在高靜壓下工作,具有單向過(guò)載保護(hù),能測(cè)量脈動(dòng)壓力;波紋管使保證高精度的絕對(duì)條件,活塞型設(shè)計(jì)適用于高壓范圍。根據(jù)測(cè)量對(duì)象的不同選擇不同的彈性感壓元件材料(聚丁鈉橡膠或不銹鋼等,接口材料可相應(yīng)選擇鋁合金或不銹鋼。水位測(cè)量?jī)x表相對(duì)于溫度、壓力的測(cè)量,水位測(cè)量的準(zhǔn)確可靠性要難很多,汽包水位,加熱器水位、熱井水位個(gè)個(gè)都有相關(guān)的技術(shù)要求,一點(diǎn)考慮不周,測(cè)量的準(zhǔn)確和可靠就很難得到保證。為了提高差壓式汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的可靠性,鍋爐汽包水位控制取自3 個(gè)獨(dú)立的差壓變送器進(jìn)行汽包壓力修正及邏輯判斷后的信號(hào)。構(gòu)成三冗余測(cè)

13、量系統(tǒng)的每套差壓式汽包水位測(cè)量系統(tǒng)均采用獨(dú)立的測(cè)量孔、單室平衡容器、取樣管路、獨(dú)立的差壓變送器(及對(duì)應(yīng)的壓力變送器、獨(dú)立的輸入/輸出模件、獨(dú)立的水位計(jì)算和修正回路。,引入分散控制系統(tǒng)(DCS的冗余控制器。鍋爐汽包水位控制和保護(hù)分別設(shè)置了獨(dú)立控制器,一旦在水位控制的控制器中計(jì)算出的水位超過(guò)保護(hù)定值,則通過(guò)硬接線送到水位保護(hù)的控制器中,進(jìn)行邏輯處理。從日常維護(hù)角度出發(fā)汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的維護(hù)主要包括以下內(nèi)容:1利用停爐機(jī)會(huì)根據(jù)汽包內(nèi)水痕跡核對(duì)水位計(jì)的“零位”;2鍋爐啟動(dòng)前后對(duì)水位測(cè)量容器進(jìn)行水平衡校驗(yàn),確保安裝位置合格;3鍋爐正常運(yùn)行中定期核對(duì)各個(gè)汽包水位測(cè)量裝置間的示值偏差,當(dāng)偏差超過(guò)30mm時(shí)應(yīng)

14、盡快找出原因,進(jìn)行消除;4機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行汽包水位實(shí)際傳動(dòng)試驗(yàn);5鍋爐啟動(dòng)升壓到一定壓力進(jìn)行變送器排污;6設(shè)置水位變送器校驗(yàn)、安裝質(zhì)量監(jiān)督點(diǎn),確保一次原件可靠準(zhǔn)確;7規(guī)范測(cè)量筒、閥門(mén)、保溫、伴熱等等的安裝。此外,除氧器水位、熱井水位要考慮到真空吸走平衡容器參比水柱的影響等方面。總而言之,水位測(cè)量的準(zhǔn)確可靠還需大家多多的努力。輔助件為提高測(cè)量系統(tǒng)的可靠性,就輔助件而言需做好以下幾點(diǎn): 1完善現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的標(biāo)識(shí)標(biāo)牌,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能和重要性,選擇不同的標(biāo)牌顏色加以區(qū)分;2規(guī)范電纜的敷設(shè),尤其是熱電偶、熱電阻、420mA信號(hào)電纜與控制電纜、電源電纜的分層敷設(shè),杜絕走同一管線。3做好現(xiàn)場(chǎng)“五箱”的防水

15、,杜絕由于進(jìn)水導(dǎo)致信號(hào)短路。4根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,選擇耐高溫電纜,耐高溫補(bǔ)償電纜。靠近高溫管道等熱源的電纜需做好隔熱措施。5定期檢查現(xiàn)場(chǎng)控制柜冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行情況。6電纜、導(dǎo)線、補(bǔ)償導(dǎo)線的規(guī)范屏蔽;7規(guī)范接線工藝,無(wú)用的裸線應(yīng)包扎好放入接線槽中。8熱控系統(tǒng)接插件主要存在的問(wèn)題有接觸不良、固定不良、絕緣不良等。在DCS端子板與I/O 模件、振動(dòng)探頭與前置器或卡件、火檢探頭與卡件、部分熱電阻回路中多次出現(xiàn)由于接插件接觸固定不良引起的信號(hào)測(cè)量故障。為提高接插件的可靠性,一方面需采取機(jī)械鎖緊,另一方面接插件的固定方式,安裝環(huán)境也要引起重視。2 控制系統(tǒng)可靠性分析2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性,需做好以下

16、工作:1規(guī)范行程調(diào)整,智能型號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)合理設(shè)置(力矩大小,報(bào)警組態(tài),緊急狀態(tài)下的位置設(shè)定,動(dòng)作方式,控制信號(hào)回路斷路時(shí)的處理方式等。2根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制方式和重要性選擇合適的控制信號(hào)(模擬量控制、短脈沖控制、長(zhǎng)脈沖控制。3靈活運(yùn)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)的報(bào)警信號(hào)和DCS根據(jù)指令和位置反饋偏差計(jì)算得來(lái)的報(bào)警信號(hào),參與自動(dòng)控制。4通過(guò)必要的邏輯組態(tài)減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障引起的危害。如由于過(guò)熱器減溫水調(diào)節(jié)閥銅套磨掉,引起減溫水調(diào)節(jié)閥全開(kāi),使主蒸汽溫度快速下降,嚴(yán)重影響機(jī)組的安全影響,通過(guò)增加報(bào)警(主蒸汽溫度低于某個(gè)值且減溫水流量高于_某個(gè)值時(shí)來(lái)提高可靠性。5對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)而言,根據(jù)設(shè)備對(duì)動(dòng)作時(shí)間的要求選擇合適大

17、小的氣源管路和電磁閥通徑、從動(dòng)作安全性考慮選擇電磁閥得電失電的動(dòng)作方向等。2.2 可編程控制器提高PLC 控制系統(tǒng)的可靠性,需做好的工作有:1做好PLC控制系統(tǒng)的軟件和數(shù)據(jù)的備份工作。定期檢查散熱風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,對(duì)一些特別重要的控制裝置,可將散熱風(fēng)扇運(yùn)行情況或控制柜內(nèi)溫度進(jìn)行監(jiān)控。2對(duì)PLC卡件進(jìn)行消缺檢查時(shí)做好防靜電措施,PLC卡件的一些軟硬件設(shè)置如掉電保護(hù),故障狀態(tài)位等設(shè)置要引起足夠的重視。3由于PLC的輸出是集中輸出,對(duì)諸如電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的交流接觸器而言,完成觸電吸合或斷開(kāi)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PLC 程序執(zhí)行的速度,需增加正、反轉(zhuǎn)接觸器之間的硬件互鎖,防止電氣故障。4邏輯設(shè)計(jì)要充分考慮高速的PL

18、C程序執(zhí)行與低速的電氣元件之間的時(shí)間匹配問(wèn)題。5定期檢查PLC后備電池電量,不足要及時(shí)帶電更換,在監(jiān)控畫(huà)面上需設(shè)置電池電量低報(bào)警。6對(duì)主重要PLC應(yīng)通過(guò)雙機(jī)熱備、電源冗余、通訊冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余等手段提高可靠性。7PLC軟件、監(jiān)控軟件應(yīng)有相應(yīng)的用戶權(quán)限、賬號(hào)口令應(yīng)妥善設(shè)置。8脈沖指令的復(fù)位應(yīng)在PLC中實(shí)現(xiàn),盡量避免通過(guò)監(jiān)控軟件來(lái)執(zhí)行脈沖指令的復(fù)位。2.3 充分利用DCS的可靠性基地式控制裝置在現(xiàn)在看來(lái)主要有控制策略單調(diào),控制效果差,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差導(dǎo)致故障率較高,調(diào)節(jié)品質(zhì)不能滿足要求,部分甚至沒(méi)有被調(diào)量顯示,無(wú)法實(shí)現(xiàn)在CRT上操作等問(wèn)題。更為嚴(yán)重的是一旦基地式采集的被調(diào)量故障(此時(shí)DCS并不知道會(huì)導(dǎo)致意

19、想不到的后果。鑒于此,對(duì)諸如定排溫度控制、氫側(cè)/空側(cè)密封油溫控制、高加疏水閥、給泵密封水差壓、小機(jī)潤(rùn)滑油冷卻器出口溫度等等控制,引入DCS。大大提高了系統(tǒng)的可靠性和減少故障率。將信號(hào)引進(jìn)DCS,由DCS來(lái)代替就地控制裝置,以提高系統(tǒng)的可靠性。如原先六大風(fēng)機(jī)油站就地繼電器控制裝置改為DCS 控制后杜絕了因繼電器控制裝置故障而引起的風(fēng)機(jī)跳閘。原每一臺(tái)磨煤機(jī)油站配置一套PLC進(jìn)行油站相關(guān)設(shè)備控制,故障率明顯偏高,改為DCS控制后可靠性大大提高了。歸納起來(lái)取消就地控制裝置,而引入DCS 控制主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):方便了DCS 對(duì)控制過(guò)程的監(jiān)控和相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢和歷史數(shù)據(jù)的檢索,故障首出的查詢等;由于采用就

20、地控制裝置需采用可靠性高的電源、PLC、輔助設(shè)備等,故障點(diǎn)偏多,而采用DCS控制中間環(huán)節(jié)減少,DCS中的軟件實(shí)現(xiàn)的邏輯的可靠性比就地控制裝置通過(guò)硬接線實(shí)現(xiàn)的邏輯要高很多。充分利用DCS“大腦”的能力來(lái)替代品種繁多的就地控制裝置。原先六大風(fēng)機(jī)軸承溫度保護(hù),給泵軸承溫度保護(hù)有兩路,一路在DCS 中進(jìn)行邏輯判斷后送出保護(hù)信號(hào)(軟保護(hù),另一路通過(guò)高安全溫度開(kāi)關(guān)判斷后送出保護(hù)信號(hào)(硬保護(hù),后者一方面在DCS 上無(wú)法顯示相關(guān)溫度,另一方面,可靠性不高,通過(guò)直接把溫度信號(hào)接入DCS進(jìn)行邏輯判斷,省略了一個(gè)中間環(huán)節(jié),無(wú)疑保護(hù)的可靠性提高了。原先采用溫度巡測(cè)儀對(duì)鍋爐管壁溫度進(jìn)行測(cè)量,采用前置機(jī)和上位機(jī)方式對(duì)發(fā)電

21、機(jī)線圈溫度進(jìn)行測(cè)量,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)與DCS 進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊和顯示。考慮到管壁溫度和發(fā)電機(jī)線圈溫度點(diǎn)數(shù)較多,采用IDAS技術(shù)采集溫度信號(hào),利用通訊與DCS數(shù)據(jù)交換,完成DCS上數(shù)據(jù)顯示及溫度的兩次計(jì)算、歷史數(shù)據(jù)的檢索。IDAS系統(tǒng)測(cè)量的可靠性主要取決于一次_元件及回路的可靠性、通訊的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的抗干擾能力、網(wǎng)絡(luò)及通訊回路的冗余手段。不過(guò)在IDAS測(cè)點(diǎn)中,需要特別注意的是一定不要把一些用于主機(jī)、輔機(jī)保護(hù)、參與自動(dòng)調(diào)節(jié)、特別重要的監(jiān)視參數(shù)的信號(hào)進(jìn)入DCS。通過(guò)加強(qiáng)DCS 系統(tǒng)與其它控制系統(tǒng)如DEH、吹灰程控PLC、旁路控制PLC 的通訊聯(lián)系,將控制系統(tǒng)的全部或部分主重要操作和監(jiān)視拷貝到DCS 系統(tǒng)中

22、,便于運(yùn)行監(jiān)控。一旦控制系統(tǒng)的操作員站出現(xiàn)問(wèn)題,DCS 的操作站也能作為后備操作手段實(shí)現(xiàn)控制,但需做好操作功能的屏蔽工作。3 通過(guò)邏輯優(yōu)化提高可靠性3.1 硬接線優(yōu)化為增加DCS 通訊故障的情況下,系統(tǒng)的可靠性,使設(shè)備損失減少到最低限度,設(shè)計(jì)一個(gè)完善的DCS 硬接線系統(tǒng)對(duì)機(jī)組的安全可靠運(yùn)行顯得尤為重要。從保證主輔設(shè)備安全可靠運(yùn)行的角度出發(fā),參與機(jī)爐電大聯(lián)鎖的信號(hào)的傳輸可靠性要求非常高,其相互之間的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)必須非常的可靠、正確,既要防止保護(hù)的拒動(dòng),又要減少保護(hù)的誤動(dòng)。一般涉及的信號(hào)有發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作送ETS 信號(hào),鍋爐MFT 動(dòng)作跳汽機(jī)信號(hào)、鍋爐總風(fēng)量低信號(hào),MFT動(dòng)作跳一次風(fēng)機(jī)、制粉系統(tǒng)的硬

23、接線回路,觸發(fā)RB信號(hào)等等。為了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?一般的主保護(hù)信號(hào)只能通過(guò)硬接線連接集中進(jìn)保護(hù)柜,不允許進(jìn)別的機(jī)柜,然后通過(guò)DCS 網(wǎng)絡(luò)通訊傳給保護(hù)柜,這樣可以避免網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)序慢而可能引起的不可靠性問(wèn)題。采用硬接線保護(hù)和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊的信號(hào)保護(hù)進(jìn)行或運(yùn)算進(jìn)行,這樣既可以保證網(wǎng)絡(luò)通訊故障時(shí)的保護(hù),也能保證在硬接線通道或回路故障的情況下的保護(hù),一旦發(fā)現(xiàn)軟保護(hù)和硬保護(hù)產(chǎn)生偏差要及時(shí)檢查處理。3.1 信號(hào)的取信、I/O點(diǎn)的分配優(yōu)化對(duì)于一些涉及到主要設(shè)備保護(hù)連鎖的信號(hào),無(wú)論是開(kāi)關(guān)量還是模擬量,應(yīng)該盡可能采用三取二的取信方式。對(duì)采集的多路信號(hào)如果是同一信號(hào),應(yīng)盡量分散在同一個(gè)DPU 的不同I/O 模件上,如

24、爐膛負(fù)壓的3 個(gè)負(fù)壓開(kāi)關(guān)量信號(hào)點(diǎn)、汽包水位的3 個(gè)模擬量信號(hào)點(diǎn)(3 個(gè)汽包壓力和3 個(gè)差壓、主蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)壓力等等;考慮到模擬量信號(hào)便于運(yùn)行人員監(jiān)視和故障前的判斷,而開(kāi)關(guān)量則做不到這一點(diǎn),所以用于連鎖和保護(hù)信號(hào),應(yīng)該盡可能采用變送器信號(hào)而少用開(kāi)關(guān)量信號(hào)。3.3 邏輯優(yōu)化在滿足功能的前提下,控制系統(tǒng)的邏輯應(yīng)盡可能簡(jiǎn)明,需定期對(duì)控制邏輯進(jìn)行疏理。通過(guò)邏輯優(yōu)化提高可靠性可以從以下方面入手:1強(qiáng)制手動(dòng)邏輯的優(yōu)化:在滿足系統(tǒng)安全的前提下,盡可能避免過(guò)度苛刻的強(qiáng)制手動(dòng)條件,如原設(shè)計(jì)二次風(fēng)量信號(hào)、磨煤機(jī)一次風(fēng)量信號(hào)任一出現(xiàn)壞質(zhì)量就強(qiáng)制手動(dòng)送風(fēng)調(diào)節(jié)自動(dòng),進(jìn)而撤出引風(fēng)機(jī)自動(dòng),燃料主控,氧量自動(dòng)等等,加大了運(yùn)

25、行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和操作風(fēng)險(xiǎn)。2單點(diǎn)保護(hù)邏輯的優(yōu)化:這方面主要的工作是梳理出一些過(guò)度的保護(hù)條件以減少保護(hù)誤動(dòng)的概率,盡可能避免單點(diǎn)保護(hù),如原先一次風(fēng)機(jī)軸承溫度采用單點(diǎn)保護(hù),后來(lái)通過(guò)機(jī)務(wù)增加一組軸承溫度測(cè)點(diǎn),保護(hù)采用同側(cè)兩只軸承溫度信號(hào)均高時(shí)保護(hù)跳閘一次風(fēng)機(jī);原先小機(jī)傳動(dòng)端、自由端軸承溫度也采用單點(diǎn)保護(hù)后把軸承溫度改為單點(diǎn)雙支型,進(jìn)DCS 進(jìn)行溫度高與判斷后保護(hù)跳閘小機(jī);原磨煤機(jī)磨輥潤(rùn)滑油溫度任一點(diǎn)高跳閘磨煤機(jī),現(xiàn)在改為報(bào)警;原磨煤機(jī)出口混合風(fēng)出口溫度單點(diǎn)保護(hù)改為三取二保護(hù)跳閘磨煤機(jī);通過(guò)以上種種措施大大減少了保護(hù)的誤動(dòng)。3輔機(jī)油站控制邏輯優(yōu)化:備用油泵自啟后,應(yīng)保留原油泵的運(yùn)行,由運(yùn)行人員判斷后

26、停運(yùn),因?yàn)橛捅玫淖酝＿壿嫼芸赡苁箓溆糜捅貌煌５脑谧詥?、自停的狀態(tài)下工作,現(xiàn)場(chǎng)多次證明備用泵自啟、自停幾個(gè)回合后就會(huì)很快跳閘,起不到備用泵應(yīng)有的作用;油站油位低低跳泵,為提高保護(hù)可靠性,采用油站油位低低與上油位低信號(hào)觸發(fā)保護(hù);油壓低低信號(hào)跳閘改為油壓低低與上油壓低信號(hào)觸發(fā)保護(hù);考慮到運(yùn)行油泵跳閘到備用油泵自啟過(guò)程中存在短暫的兩臺(tái)油泵均停運(yùn)的時(shí)間段,由兩臺(tái)油泵停運(yùn)觸發(fā)的保護(hù)需加一定時(shí)間的延時(shí)。4對(duì)一些容易誤發(fā)的溫度保護(hù)信號(hào),為了避免一次元件回路斷開(kāi)或接觸不良引起的溫度突然上升,導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng),保護(hù)跳閘邏輯中所采用的模擬量設(shè)置壞質(zhì)量判斷,溫度信號(hào)設(shè)置速率保護(hù),通過(guò)串聯(lián)一個(gè)對(duì)應(yīng)的品質(zhì)判斷信號(hào),以提高保護(hù)

27、的可靠性。5氣動(dòng)(汽動(dòng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的表征方式優(yōu)化:相對(duì)于電動(dòng)設(shè)備,氣動(dòng)(汽動(dòng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的表征比較困難,如小機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),大機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),空預(yù)器氣動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)行狀態(tài)等。原空預(yù)器氣動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行反饋用指令信號(hào)作為表征,無(wú)法準(zhǔn)確的表述出就地空氣馬達(dá)的實(shí)際運(yùn)行情況,現(xiàn)在氣動(dòng)馬達(dá)連軸器上加裝轉(zhuǎn)速測(cè)量探頭,送本特利3500 檢測(cè)系統(tǒng),用轉(zhuǎn)速來(lái)表征空預(yù)器氣動(dòng)馬達(dá)是否運(yùn)行。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)量信號(hào)的定值在調(diào)試中根據(jù)氣動(dòng)馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行確定。小機(jī)的停運(yùn)狀態(tài)的準(zhǔn)確表征與否,直接關(guān)系到RB和電泵的啟動(dòng),要引起足夠的重視。6軟測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用:利用軟測(cè)量我廠成功的實(shí)現(xiàn)了給水流量噴嘴故障情況下的給水流量測(cè)量,汽包壓力信號(hào)故障下

28、的汽包壓力軟測(cè)量等等。4 熱控電源優(yōu)化4.1 熱工直流110V電源優(yōu)化原熱工直流110VDC電源系統(tǒng)取至電氣115VDC A段母線熱工配電屏(一和115VDCB 段母線熱工配電屏(二。雖然電源為兩路,但是無(wú)自動(dòng)切換,正常情況下只能投入一路電源。當(dāng)投入電源故障時(shí),嚴(yán)重威脅機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。為提高可靠性,在直流電源柜前加裝直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源兩套,電源裝置的輸入電源為二路,一路從UPP2 屏取(220V AC,另路從DC115V A段母線取。采用二臺(tái)直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源裝置并聯(lián)運(yùn)行，各輸出一路110V直流電源接至熱工直流配電柜 小母線。真正做到了電源冗余、直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源裝置冗余、輸出電 源冗余，大大提高了

29、電源系統(tǒng)的可靠性。 4.2 熱工UPS電源優(yōu)化 原熱工UPS電源系統(tǒng)的3 條小母線的進(jìn)線均取自電氣UPSA 。 為提高 可靠性，通過(guò)電氣側(cè)新增加一臺(tái)熱控UPS 裝置，把第1 條母線的進(jìn) 線移到新增的UPS 裝置上，第2、3 條母線進(jìn)線仍取至電氣UPSA.。 并對(duì)柜內(nèi)負(fù)荷進(jìn)行重新分配，特別是汽機(jī)A、B側(cè)的負(fù)荷（主要是汽 動(dòng)給水泵組A/B）分配到兩臺(tái)UPS上，這樣可以在任一UPS裝置故障 時(shí)不會(huì)導(dǎo)致兩臺(tái)汽泵的跳閘。 4.3 火檢柜電源優(yōu)化 火檢柜原先AB、BC兩層電源來(lái)自熱工UPS電源分配柜，CD、DE 兩 層電源來(lái)自熱工保安段電源分配柜， 任意一路電源失去會(huì)使相鄰兩層 火檢信號(hào)失去，危及機(jī)組的安全運(yùn)行。為提高可靠性，增加兩臺(tái)電源 切換裝置。AB/CD 兩層卡件共用一臺(tái)電源切換裝置，該電源切換裝 置的輸入一來(lái)自熱工UPS 電源分配柜，輸入二來(lái)自熱工保安段電