火力发电厂热工控制主辅回路的优化与改进

火力发电厂热工控制主辅回路的优化与改进

唐黎

中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司

摘要：一个区域的经济发展与电力需求是成正比的，近年来，我国经济迅猛发展，在工业生产，居民生活等方面，对于电力的需求也在不断的扩大，虽然近年来国家大力的发展原子能发电、水力发电、风能发电，但是火力发电依然在电力能源中占主要的地位。用电需求扩大，那么火电厂的发电量也会不断的扩大，努力提高产能，因此在这个进程当中，一些原来的技术和设备就会显得不适应发展的要求，就促使原有设备技术的更新和改进，以提高火力发电厂设备效率，增加产能，排除隐患，为社会经济发展做出贡献。

关键词：火力发电厂；热工控制：主辅回路；优化改进

引言

火力发电厂设备的进步，产能的提高并不是一蹴而就的，在工业发展的过程中，设备的容量的扩大和提高并不是意味着盲目的扩大，而是意味着细节的改进，单位承受能力的增加。现在的许多火力发电厂的产能随着用电量提高，但是一些设备和技术上的问题依然阻碍困扰着火力发电厂机组设备的安全生产和运转。火力发电厂的一些大机组，在高压高温的情况下运转，承受着巨大的压力和损耗，为了让机组设备正常运转，一般火力发电厂都会为其增加支撑和保护的措施，越大的机组，受到的保护也就越多。目前在行业里通常采用热工控制机组的主辅回路来对机组的状态进行监控和保护，但是随着产能的提高，机组容量的扩大，以前的通过热力控制传导，进行联锁的维护中，错误传导运行，甚至失效的情况频繁的出现，成为了一颗定时炸弹，随时会危害机组的正常运作，甚至会造成生产事故，所以必须提高机组热力控制传导，进行联锁的维护中出现的状况，并加以解决。

1设置热控电源的改进要点

1.1分散机组维护电源

作为机组热力控制传导联锁维护中最基础，也是最重要的部分，热控电源是首先要进行改进的，在这个部分，如果要减少事故的发生，提高电源设备对热力的感应状况，就要对截断燃烧锅炉和机组运行的电源的保险装置进行分离，就像鸡蛋不能够放在同一个篮子里面的道理一样，这些保险装置的电源，也要进行分开，不能够聚集在一起，否则如果一个地方出问题最后会导致整个线路的瘫痪停摆，为了避免这样一损俱损的结果，建议改进维护电源过于集中的状况，对其进行分散控制，保证适当的独立性。

1.2设置备用电源

在分开的同时，也要再设置一套备用的，以防止意料之外的状况的发生，有备无患，即使正常使用的维护电源整体出现故障，备用电源也能够及时的启用，起到保护的作用。对于机组运行的电源和监测控制系统的电源，与其他信号反馈的电源也要实行分散，防止因为一处回路的事故导致整体系统控制电源和机组的维护电源的阻断。

1.3减少电源系统的污染

这些年来，随着火力发电厂设备的更新，变频器被装置在很多的线路分段上，容易造成电源系统的污染，导致电源在日常运行中出现一些不必要的问题，因此对于这一点，建议聚拢变频器的电力能源来源，最好集中在一根主线路上。

2机组的改进要点

2.1汽轮机的优化策略

（1）汽轮机现用的信号维护方式

目前我国在火力发电厂的行业里面，普遍奉行四取二的轴向一动方式，这个方式有很多的有点，比如说失误率比较小，一般不会被其他状况引发错误的传导或者失效的问题，不过虽然大体是值得信赖的信号维护方式，但是依然存在一些小问题。

（2）汽轮机改进要点

当四个探头连到两个监控器分别的两个路线的时候，每一个监控器都会对感应传输器开始一项“或”和“与”的判断，如果最后的结果相斥，这个控制系统就会启动保护机制，隔断机组的电源，防止意外发生。这四个探头并没有阻隔的保护层，而是赤裸在汽轮机的机组里面，十分的敏感，一点过大的震动就会导致保护机制的启动，直接关闭电源，致使机组停止运转。这样过分的敏感是这种机制最大的缺点。如果要对其进行改进，建议改变传输感应器的发生数值，报警值不敢变，但是将危险值的数据调低，与其相适应，这样就可以既保持保护系统对于意外状况的敏感度，同时又可以防止不是意外状况引发的强制停机的状况。

2.2炉膛的优化策略

（1）炉膛机组的特殊性

炉膛的监控系统监控的状况比较复杂，涉及多个阀值和情况，包括控制节点的阀们位置，运输燃油的管道开启关闭的信号，点燃器的开启关闭信号，传输煤炭粉末的开关情况，一次风机的遮挡板开关情况等等一系列的情况。这些监控对象由于比较繁杂，又互相串联，如果其中的某一个部位因为某种原因而导致线路接地，就会致使整个监测系统的瘫痪。因为监控对象复杂，所以各个对象发出来的讯号也十分的繁杂，给查找事故节点，维修恢复系统造成了不小的困难。

（2）对于容易出现故障难以修复问题的优化方案

对于由于监测对方繁多而导致的检修难的这个问题，事情上这个的解决方法同热控电源线路的改进方法一样，建议分散处理，改成独立供电，避免牵一发而动全身，一处断电整体信号瘫痪。

（3）改变传输煤炭粉机器是否移除判断的逻辑方式

一般根据炉膛检测系统的设定，传粉机器是否停止运行依靠煤火检是否有火来判断决定，如果被判断无火，即使这台传粉机器正在运行，也会被探测系统判断为停止运行，进行移除。而事实上，如果传粉机器被误判并且进行移除的话，很有可能导致整个炉膛机组运行的紊乱，最后导致设备的故障。建议处理这个问题的时候，把依靠监测煤火检是否有火判断移除进程变更为依靠监测火检是否有火判断移除进程。

2.3使用计算机分析具体状况，改善轴承维护系统

（1）轴承维护系统的弊端

轴承的维护直接关系到整个机组的安全，是主机辅机的安全屏障，轴承温度过高会致使其损坏，因此温度保护是保护轴承的关键。行业里的一部分电厂直接使用系统软件进行轴承的温度保护，这种方案的好处是可以简化建设步骤，节省人力和物力，但是同时也很容易产生错误传导运行，甚至失效的情况的发生。原因有三个，其一，系统软件是通过热电阻来监测判断温度，但是在长期高强度的使用下，该设备容易发生损耗，导致数据监测的事物，最后产生错误的传导运行；其二，轴承保护系统的回路没有判断能力，会将因为故障引起的温超和真正发生的温超混为一谈；其三，会被其他非监测对象发生情况触发保护机制。

（2）改进优化方案

经过多次的测试，最后发现一个新情况，就是轴承温度变高如果由故障导致的话，它本身的的温度变高会是一个相对缓慢的过程，约有半分钟的反应时间。这个轴承对温度的反应时间就给解决上述产生错误传导运行，甚至失效的情况的解决打开了一个突破口。如果把温度反应时间纳入软件分析系统的话，那么就能够很好的避免错误传导和失效状况的发生。由于这个温度反应时间在一般的机组具有普遍性，因此对于别的相关的温度方面的难题都可以参考轴承温度保护改进方法来进行改进。

结语

现阶段是我国经济高速发展的高速阶段，在发展过程中，电力能源的供给始终是一大难题，火力发电厂行业的技术人员要吸收经验，勇于创新，打破常规，对设备和系统提出改进方案，以提高发电效率，避免因为故障造成的损耗。在上文提到的几个关于机组的改进方案只是火力发电行业现行问题中的一小部分，在其他方面依然存在着许多需要改进和优化的地方，希望这些问题能够随着科技的发展还有行业的创新，早日解决。

参考文献

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