關(guān)于提高火電廠熱工保護(hù)裝置可靠性的探討

1、關(guān)于提高火電廠熱工保護(hù)裝置可靠性的探討論文導(dǎo)讀：本文以勝利發(fā)電廠2000年以來(lái)的一類障礙以上的事故為對(duì)象，在對(duì)熱工保護(hù)與控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，力圖找出熱工檢修與維護(hù)工作規(guī)律，探索進(jìn)一步提高熱工保護(hù)可靠性的途徑。自2000年以來(lái)，勝利發(fā)電廠發(fā)生與熱工保護(hù)有關(guān)的一類障礙以上事故37起，按照事故類別，分析設(shè)備因素造成保護(hù)裝置拒動(dòng)、誤動(dòng)及可靠性降低的主要原因，并對(duì)如何提高保護(hù)裝置的可靠性和正確動(dòng)作率提供依據(jù)。 關(guān)鍵詞：一類障礙，可靠性分析，設(shè)備因素，途徑0 前言 勝利發(fā)電廠2220MW和2300MW機(jī)組分兩期工程建設(shè)，分別于1992年和2003年相繼投產(chǎn)，一期工程熱工DCS采用上海新華的X

2、DPF-400系統(tǒng)，二期DCS是西屋公司的OVATION系統(tǒng)。一期的DCS市在1999年和2000年機(jī)組大修中改造完成的。本文以勝利發(fā)電廠2000年以來(lái)的一類障礙以上的事故為對(duì)象，在對(duì)熱工保護(hù)與控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，力圖找出熱工檢修與維護(hù)工作規(guī)律，探索進(jìn)一步提高熱工保護(hù)可靠性的途徑。 1 熱工保護(hù)聯(lián)鎖裝置動(dòng)作情況分析 自2000年以來(lái)，勝利發(fā)電廠發(fā)生與熱工保護(hù)有關(guān)的一類障礙以上事故37起，按照事故類別，分析設(shè)備因素造成保護(hù)裝置拒動(dòng)、誤動(dòng)及可靠性降低的主要原因，并對(duì)如何提高保護(hù)裝置的可靠性和正確動(dòng)作率提供依據(jù)。 1.1熱工保護(hù)與控制情況分析 在37次一類障礙以上事故，保護(hù)正確動(dòng)作15

3、次，保護(hù)動(dòng)作正確率40.54%；誤動(dòng)21次，誤動(dòng)率56.76%；拒動(dòng)1次，拒動(dòng)率2.7%，分析保護(hù)誤、拒動(dòng)作發(fā)生的原因是提高熱工保護(hù)與控制系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。 1.2熱工保護(hù)與控制可靠性評(píng)價(jià) 從勝利發(fā)電廠2000年-2009年熱工保護(hù)動(dòng)作情況統(tǒng)計(jì)分析看，在實(shí)施一期DCS系統(tǒng)改造后，熱工保護(hù)與控制系統(tǒng)的可靠性是比較好的。在一期DCS控制系統(tǒng)老化階段， 1次保護(hù)誤動(dòng)造成一類障礙，有記錄的通道損壞造成輔機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)誤動(dòng)多次，在有針對(duì)性的采取措施后未再發(fā)生誤動(dòng)。發(fā)生保護(hù)拒動(dòng)1次，雖然次數(shù)不多，但是其造成的危害非常大，起因都是設(shè)備定期維護(hù)不到位因素。論文參考。在2007年期間，連續(xù)安全、穩(wěn)定運(yùn)行了300多天

4、的紀(jì)錄。包括二期新機(jī)組調(diào)試、正常運(yùn)行、一期設(shè)備老化各階段的56.76%的誤動(dòng)率說(shuō)明熱工保護(hù)與控制系統(tǒng)的可靠性是整個(gè)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。 2 保護(hù)誤動(dòng)原因分析 對(duì)造成保護(hù)誤動(dòng)的原因進(jìn)行深入的分析，找出深層次的原因，提出有效的解決方案并加以實(shí)施，是持續(xù)提高熱工保護(hù)與控制系統(tǒng)的可靠性的關(guān)鍵。 2.1熱工保護(hù)與控制誤動(dòng)原因分布 造成熱工保護(hù)與控制系統(tǒng)的誤動(dòng)、拒動(dòng)原因主要表現(xiàn)在DCS系統(tǒng)本身、現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備（執(zhí)行機(jī)構(gòu)與測(cè)量設(shè)備）故障設(shè)計(jì)問(wèn)題等方面。 各種原因分布情況分析： 1）DCS、DEH系統(tǒng)故障引起保護(hù)誤動(dòng)11次，占整個(gè)誤動(dòng)的52.38%，全部引發(fā)一類障礙，其中#1機(jī)組DEH電源故障8次，可見(jiàn)熱工

5、電源系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和可靠性十分重要。 2）人員失誤5次占保護(hù)誤動(dòng)的23.8%，均引發(fā)一類障礙，是近年來(lái)安全生產(chǎn)的不穩(wěn)定因素。 3）一次設(shè)備原因（現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與執(zhí)行設(shè)備）造成8次保護(hù)動(dòng)作，其中誤動(dòng)4次，占保護(hù)誤動(dòng)的19%，一次設(shè)備因素占保護(hù)誤動(dòng)比例最高。 4）設(shè)計(jì)錯(cuò)誤1次，引發(fā)一類障礙。 2.2原因分析 1）DCS系統(tǒng)故障因素 在11次DCS系統(tǒng)故障引發(fā)的保護(hù)誤動(dòng)中，一期系統(tǒng)DEH電源故障占8次，其中7次發(fā)生在2005年4月份#1機(jī)組，而且都造成DEH保護(hù)跳閘，當(dāng)時(shí)沒(méi)有查出出結(jié)論性原因，主要懷疑電氣UPS電源波動(dòng)造成DEH控制器失電，采取在DEH電源入口安裝了一臺(tái)小型UPS措施，故障再?zèng)]發(fā)生。再一

6、類問(wèn)題是，一期的DCS系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行10年，處于老化邊緣，端子板、卡件通道、電源模塊故障率逐年上升，對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)了隱患。 2）一次設(shè)備因素 一次設(shè)備因素是最容易造成熱工保護(hù)誤動(dòng)的環(huán)節(jié)，統(tǒng)計(jì)中發(fā)生一類障礙的4次,占保護(hù)誤動(dòng)的19%，下面對(duì)一些常見(jiàn)故障分類探討。 a)一次測(cè)量元件損壞造成保護(hù)誤動(dòng)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)四臺(tái)機(jī)組重要6KV輔機(jī)上，由單個(gè)溫度、振動(dòng)等信號(hào)帶保護(hù)的達(dá)到200多點(diǎn)，這些測(cè)點(diǎn)的可靠性，直接影響保護(hù)的正確動(dòng)作率。 b)鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)壓力開(kāi)關(guān)帶保護(hù)的，主要是滅火保護(hù)及一次風(fēng)壓保護(hù)，測(cè)點(diǎn)存在容易積灰造成取樣管路堵塞現(xiàn)象，發(fā)生過(guò)個(gè)別開(kāi)關(guān)拒動(dòng)問(wèn)題。 c)儀表防水、冬防保溫也是保證保護(hù)裝置正確動(dòng)作的

7、重要環(huán)節(jié)，所以每年冬季和雨季前都要做好相應(yīng)措施。 d)電磁閥、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)設(shè)備故障，造成保護(hù)誤動(dòng)4次，應(yīng)該認(rèn)真執(zhí)行各閥門(mén)等定期試驗(yàn)制度，確保保護(hù)可靠。 3）設(shè)計(jì)因素 #3機(jī)組1次由于設(shè)計(jì)問(wèn)題造成熱工保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，發(fā)生在2009年3月脫硫工程試運(yùn)階段，新增脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)對(duì)鍋爐動(dòng)力場(chǎng)產(chǎn)生了影響，造成送、吸風(fēng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互震蕩發(fā)散，最終造成鍋爐滅火。 3 提高熱工保護(hù)與控制可靠性的途徑 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備因素造成的一類以上障礙共15次，是保護(hù)誤動(dòng)作的主要原因。對(duì)設(shè)備問(wèn)題首先應(yīng)解決好DCS老化期問(wèn)題；其次要發(fā)揮技術(shù)人員的創(chuàng)造性，有針對(duì)性的解決保護(hù)各環(huán)節(jié)的故障點(diǎn)，提高可靠性；同時(shí)，要在生產(chǎn)管理中，嚴(yán)格監(jiān)

8、督落實(shí)有關(guān)保護(hù)裝置的規(guī)程和制度，保障保護(hù)裝置完好并及時(shí)投入。 3.1有針對(duì)性解決設(shè)備老化問(wèn)題 2008年一期DCS控制系統(tǒng)運(yùn)行10年進(jìn)入老化期，卡件通道故障頻繁，造成多次保護(hù)拒動(dòng)和誤動(dòng)。分析原因是控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)模件老化后造成I/O點(diǎn)損壞，特別是開(kāi)關(guān)量信號(hào)故障，不容易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，給保護(hù)聯(lián)鎖裝置埋下嚴(yán)重隱患。從2009年開(kāi)始對(duì)機(jī)組DCS系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)改造，解決設(shè)備本身老化問(wèn)題，新系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電源模塊故障在線更換、網(wǎng)絡(luò)由總線環(huán)網(wǎng)改為更安全的星型結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)為低功耗，性能和可靠性全面提升。 3.2革新改進(jìn)消除隱患，提高保護(hù)裝置可靠性 在長(zhǎng)期的檢修實(shí)踐中，熱工技術(shù)人員吸收事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在一次設(shè)備環(huán)節(jié)中，通

9、過(guò)采取有針對(duì)性的改進(jìn)措施，消除設(shè)備中的故障環(huán)節(jié)，并做好定期維護(hù)工作，提高了保護(hù)裝置的可靠性。論文參考。 a) 為了解決輔機(jī)單測(cè)點(diǎn)帶保護(hù)可靠性差的問(wèn)題，在邏輯上采用報(bào)警信號(hào)與跳閘信號(hào)相與的方式，增加可靠性。 b) 針對(duì)保護(hù)誤投跳閘事故，在滅火保護(hù)邏輯中，增加了跳閘信號(hào)沒(méi)有復(fù)歸保護(hù)禁投功能，避免了保護(hù)誤投事件的發(fā)生。論文參考。 c) 針對(duì)溫度保護(hù)信號(hào)線接觸不良故障，現(xiàn)場(chǎng)采用可靠的接線端子箱，每根線頭都要采取掛錫后接線，并定期進(jìn)行端子緊固工作。 d) 根據(jù)檢修規(guī)程和導(dǎo)則的要求，對(duì)保護(hù)裝置實(shí)行定期試驗(yàn)檢查，如鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)取樣管路每月吹掃一次，預(yù)防儀表管路堵塞和失準(zhǔn)現(xiàn)象。 3.3強(qiáng)化規(guī)章制度落實(shí)，確保保護(hù)裝置投運(yùn)良好 嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程中有關(guān)保護(hù)裝置的管理規(guī)定，是確保保護(hù)裝置完好并及時(shí)投入的重要保障。在建廠初期，由于保護(hù)裝置管理混亂，曾經(jīng)造成“鍋爐放炮、汽輪機(jī)斷油燒瓦”等惡性事故。在生產(chǎn)管理中應(yīng)重點(diǎn)抓好“保護(hù)裝置定期試驗(yàn)規(guī)定”通過(guò)正確的試驗(yàn)保證保護(hù)裝置的完好；嚴(yán)格執(zhí)行“保護(hù)裝置投退管理規(guī)定”，保證保護(hù)裝置隨設(shè)備運(yùn)行及時(shí)投入，未經(jīng)審批嚴(yán)禁推出；定期進(jìn)行“熱工保護(hù)定值”修訂，使定值可靠有效，這是保障保護(hù)裝置完好的三個(gè)重要環(huán)節(jié)。 4 結(jié)束語(yǔ) 20