火力发电厂的常见热控保护技术探究

火力发电厂的常见热控保护技术探究

张伟国

华电国际电力股份有限公司天津开发区分公司 天津 300000

摘要：热控保护系统作为火力发电厂生产运行中十分重要的设备对于电力机组的保护工作

具有十分重要的意义。为了保证火力发电厂相关设备的安全运行，使其能够更好的为电力

生产服务，就必须注意提高对热控系统的优化升级，结合厂区热控保护的实际需求，从可

靠性、经济性等方面进行分析，不断的完善热控保护技术，保证电力企业的安全生产。热控保护装置在技术更新中不断融于计算机和传感技术，可以强化热控保护装置的监测水平，提升热控保护装置在隐患排查方面意义巨大。因此，专业化的热控保护装置能够准确记录机组数据。不断完善热控保护技术，确保火力发电厂正常的生产运行。

关键词：火电厂；热控自动化；保护装置

虽然在当下水电、风电、核电等多种新兴能源都取得了长足的发展，但就目前来看火力发电依旧是支撑社会经济发展的主要电力能源，依旧是我国大部分地区的主要电力来源，因此只有保证火电厂稳定安全的运行才能保证社会经济的稳定发展。因此讨论火力发电中的热控保护技术依旧是具有意义的。在热能转化的过程中，如果设备温度过高，不利于设备的运行，甚至有可能引发安全事故，所以需要通过热控保护技术对设备温度进行控制。随着科技的发展和社会的进步，火电厂开始朝自动化、智能化的方向发展。热控保护技术属于火力发电厂的核心技术，热控系统安全稳定的运行，不仅影响着火电厂的经济效益还关系着居民的生活质量。因此在火力发电厂的运行过程中，热控保护技术的应用显得尤为重要。发电厂在经营过程中要兼顾社会效益与经济效益，在生产过程中，要注重对员工技能与安全生产思想的培训，在此基础上，努力完善系统设计，提高电厂设备运行的安全性与稳定性。在电厂的发展过程中要加强科技力量，提高火电厂的管理水平与科技含量，为安全生产和提高社会经济效益做出不断地努力。

1热控保护技术概述

在火力发电厂的热控保护技术应用中，热控保护系统及装置属于技术的主要载体，对于出现故障的火电厂主、辅设备，热力工作系统可在热控保护技术支持下实现安全稳定运行，人员伤亡、设备损坏等问题可有效规避。随着不断提升的各地用电量，不断增大的发电机组容量、不断提高的自动化控制水平均对热控保护技术提出了更高要求，安全可靠的热控保护装置需要得到技术管理人员和热控检修人员的大力支持。热控保护技术的应用一般依托DCS系统，结合网络通讯、计算机等技术，即可更好满足火力发电厂热工自动化程度提升需要，热控保护技术的本身效用也能够更好发挥。火力发电厂在正常运行时，基本上实现了自动化以及智能化的目标，在很大程度上有效提高了系统运行的有效性。而火力发电厂自身具有一定的特殊性，对于设备的稳定性以及安全性有着十分严格的要求，并且火力发电厂在正常的运行过程中，会产生大量的热量，可能对设备的正常运行造成一定的影响，因此必须加强火力发电厂热控保护，以保障设备的安全稳定的运行。

2火电厂热控保护技术的重要原则

2.1 可靠性原则

随着国民经济的快速发展，我国社会的用电量需求大幅度增加。为满足社会的生产生活需要，火电厂需要不断更新设备。设备的调试与安装也变得更加复杂，这就对设备的稳定性提出了更高的要求。在用电高峰期要能够保障居民生活和生产用电，不会因为设备运行不稳定出现电力系统瘫痪的情况。在电厂设备运行期间，热控保护技术还可以起到风险监管的作用。因此，在火力发电厂运用热控保护技术，既可以保障系统的稳定运转，提高经济效益，还可以对运行的设备进行实时监管，排除安全隐患，保障火力发电厂系统的安全运行。

2.2 技术性原则

随着计算机技术的发展，其在各行各业都得到了广泛的应用。在现在的火力发电厂的热控保护技术中也得到了充分的应用。通过计算机技术和热控保护技术的融合，可以实现热控保护系统的信息化，同时结合发电机组的自动化，可以实现部分系统的智能化，通过系统自动采集分析数据信息，并根据以往的经验自动给出恰当的操作。从而避免了人工操作过程中因疏忽导致的故障，而且计算机处理速度和响应速度要远远高于人工。

2.3 经济性原则

获得良好的经济收益，有助于电厂发展的良性循环。因此，在火力发电厂改进热控保护系统时要考虑到经济性原则。火电厂在经营过程中必须考虑到经济效益，才能保证企业的长久发展，即以最少的投入成本获得最高的经济收益。 电厂只有具有良好的经济收益，才能够有足够的资金购买新的更加先进的设备对旧系统进行升级，新的系统往往具有更高的电力生产效率，进而又可以提高电厂的经济效益。而且新的设备往往可以节约人力成本，在稳定性与安全性方面也更优于旧的设备，所以在应用热控技术的过程中，必须要考虑到经济性原则。

3火力发电厂中热控保护技术的问题及优化策略

3.1问题分析

为实现热控保护技术在火力发电厂的优化应用，需关注热控保护系统在应用中出现的各类问题，结合相关实践，本文总结了三方面热控保护系统应用问题：①为强化火电厂辅机设备保护，必须重点关注辅机设备轴承温度保护，主机的运行状态直接受到影响。如采用PT100型热电阻超温单点辅机用于辅机及其凝泵设备轴承温度保护，拒动率保护较低的问题将出现，这是由于机械转动产生的震动力很容易影响一次测量热电阻元件的接线盒、装置点，很容易出现热电阻的正端松动或开路问题，DCS系统上的温度测点受此影响会乱跳至最高量程，保护误动也会频繁出现，严重威胁火力发电厂的安全稳定运行；②风门的回路控制保险可能导致电动门开关断路，被断开的配电箱继电器常开接点会导致出现实际为开状态的风门位置；③液力型偶合器的油温呈高动作开关、油压呈低动作开关联跳一次风机，大雨淋湿受潮的端子箱（连接风机温度液偶开关），很容易高温度油温开关回路检测短路情况，并最终引发偶合器高温油温误动保护。

3.2热控保护技术的优化应用

基于上文提及的问题，热控保护技术的优化应用可从三方面入手：①优化DCS系统软件控制，科学判别回路测量检测（温度保护模块）准确性，回路测量监控情况需基于软件进行辨别。对于超过设定值的轴温，表现正常的回路检测工作可规避误动保护和拒动保护问题出现，温保模块功能至回路跳闸可顺利实现；②优化逻辑，因回路控制导致风门电动门断电问题可有效规避，继电器因感应电误吸合引发的误动作保护也可有效预防。需基于SOE记录、事故追忆、实时输出重要电动门需要保护的开关反馈信号，更好引起工作人员注意；③整改采样端子箱防雨设施，需结合一次液力风机偶合器回路特点，同时强化设备的维护和检测，更好规避回路检测故障。

3.3技术应用效果

基于热控保护技术的优化应用，火电厂的热控保护系统可有效改善，具体在三个方面均有着直观体现：①完善热控保护系统软硬件，辅机轴承温度保护得以有效优化，100%正确率的辅机动作保护、0%的误动及拒动率均可由此获得；②基于连锁辅机跳闸优化辅机电动门开状态动作保护，保护性能的准确性和有效性大幅提升；③通过在送风机站及引风机站中开展过开关量设施逻辑保护优化，可规避误动、拒动保护发生。

4火力发电厂常见热控保护技术

4.1采用容错式逻辑形式

热控逻辑直接影响火力发电厂的热控保护技术应用效果，在连锁保护工作实践中，火电厂的热控设备应用很容易引发测量信号不稳定问题，电磁场中单点式测量信号也会随之受到多方面因素的干扰和影响，瞬间误发信号情况很容易出现，这会导致出现热控保护拒动及误动问题。在外部因素影响下，出现误发的瞬间信号对热控保护系统的控制逻辑影响极为深远。为保证热控保护技术更好服务于火力发电厂，可采用容错式逻辑形式对热控逻辑进行优化，热控逻辑还可围绕故障高发设备针对性设计，误动、拒动等问题可有效预防。

4.2开展无扰切换逻辑处理

无扰切换逻辑处理能够有效提高热控保护技术应用水平，火力发电厂的安全稳定可更好得到保障。在电网系统中，在超过目标负荷范围情况下正确的指令无法有效发出，系统运行的安全可靠性会受到威胁。在修改电网系统逻辑时，为科学设置输出及参数，需得到AOUT算法模块支持，处在正常范围内的目标负荷可得到保障。结合火电厂机组运用情况，AOUT算法模块可针对性地调整修改，并采用CCS方式投入时实现最高压力保障，在无扰切换逻辑处理支持下，可顺利实现最高压力值的有效调整。

4.3基于互联闭锁保证运行稳定

在实际应用热控保护技术的过程中，互联闭锁的重要性极高，其能够保证汽轮机热控保护过程的逻辑准确运行。为更好规避逻辑混乱问题，高加的投入逻辑与解列逻辑需要分开，并合理利用高加已投入，辅以高加解列程序，相互叠加两种逻辑的问题即可规避，系统的最终运行受到的负面影响也能够降到最低。基于热控保护需求，电力系统故障信号出现时，应发出闭锁高加出水电动门“关”指令，设备受到的不利影响可有效规避，并保证故障继电器动作可在热控故障出现后诱发故障信号，即可更好保证系统运行安全。

4.4科学设置保护投入解除按钮

随着科学技术的快速发展，近年来，我国火力发电厂的生产工艺水平也在不断提高，这使热控保护技术的重要性不断增长。基于热控面板，热控保护技术可依托DCS系统实现整体操作的程序管控，事故发生概率控制及火电厂的运行效率提升均可更好得到保障。为更好应用DCS系统，需针对性设计不同保护投入和保护解除的按钮。具体需要结合系统实际，规避错误与异常问题，并将保护电路与“投入”或“解除”串联，保证相应的逻辑工作执行可基于不同投入情况科学开展，合理预防故障、有效规避失误、发电作业安全也能够更好得到保障。

5火电厂热控自动化保护装置的维护策略

5.1强化科学管理

要优化火力发电厂热控自动维护装置的检修和维护工作，就一定要强化科学管理，不仅需要火力发电厂的工作人员严格监督设备的运转，确保机组的正常工作，还需要根据实际情况适当地调整各个环节。工作人员要科学管理热控自动化保护装置，提高对监管工作的重视程度，在发现无法解决的问题后及时向技术专家提供正确的信息，尽可能用最快的时间排除设备故障。

5.2提高设备自身性能

在设计热控自动化保护装置的自身性能时，要充分结合实际情况，严格遵守有关国家规章和行业标准，开展装置安装的工作时，一定要严格遵守热控自动化保护装置的标准安装程序，以避免因安装不当而出现问题。除此之外，在启动热控自动化保护装置后，应该注意及时发现并解决可能发生的问题，尽可能全面地排除设备隐患，提高对细节问题的重视程度。

5.3做好电厂热控系统抗干扰能力提升工作

对电厂热控系统运行可靠性进行提升处理时，需要充分认识到干扰因素对于热控系统运行作业所致的不良影响。以此可以在热控系统安装利用过程中找出相关的干扰因素，之后利用相关的措施加以干预，便可以确保电厂热控系统运行工作顺利进行。首先，电厂技术人员需要对热控系统安装利用的环境条件进行调查分析，对干扰因素发生的源头做以勘察分析，对源头进行及时有效地排除，便可以确保热控系统可以在良好的环境下健康稳定地运行发展，有效规避干扰因素对电厂热控系统运行所致的不良影响。其次，电厂技术人员需要使用机组振动信号柜，对热控系统工作区域的信号进行全面的勘测，依据得出的信号检测结果，找出传输信号出现异常情况的原因，并且利用相应的措施进行处理解决，可以确保电厂热控系统的运行有效性和之前相比显著提高，系统运行功能良好，可靠性达到要求。

6结束语

综上所述，热控保护技术在火力发电厂中的应用价值极高。热控保护技术能够为火力发电厂的安全可靠运行提供保障，通过该技术有效控制电网设备故障发生率，这一技术在火力发电厂故障损失控制方面所能够发挥的积极作用也需要引起重视。在此基础上，本文涉及的热控保护技术优化应用等内容，则提供了可行性较高的优化路径。为更好服务于火力发电厂，热控保护技术的应用还应关注与相关新型技术、设备的优化配合。

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作者简介：张伟国(1993-),男,山西大同人，本科，助理工程师。研究方向：电厂热控保护研究