淺談火力發(fā)電廠(chǎng)熱控保護策略應用

1　概述

隨著(zhù)我國電力工業(yè)快速發(fā)展和電力工業(yè)體制改革的不斷深化，高參數、大容量、自動(dòng)化水平高的機組不斷投運和高電壓、跨區電網(wǎng)逐步形成，尤其是現代計算機技術(shù)不斷應用與電力生產(chǎn)，在安全生產(chǎn)方面出現一些新的情況，對安全生產(chǎn)管理工作也提出新的要求。建立本質(zhì)性安全企業(yè)，樹(shù)立“安全第一、預防為主、以人為本”的安全理念，是當今電力企業(yè)的中心工作。以人為本，預防人為性事故的發(fā)生，就要逐步完善控制策略，在自動(dòng)安全處理功能上要保證設備和人身的安全。

2　控制保護邏輯的完善優(yōu)化

隨著(zhù)DCS在電力系統的應用，大大提高了機組的自動(dòng)化水平，減輕運行人員的操作，但是因部分控制策略不完善或個(gè)別運行人員不熟悉控制邏輯，造成在操作過(guò)程中偶爾出現一些意想不到的異常情況發(fā)生，從而將引發(fā)設備損壞、人員傷害等事故。在生產(chǎn)過(guò)程中我們不斷研究、探索控制邏輯的嚴密性，不斷改進(jìn)完善，從控制策略上確保設備和人身的安全。

2.1　無(wú)擾切換邏輯的完善

2.1.1　“最高/最低負荷”的邏輯修改方案

邏輯存在的問(wèn)題為：在機組投入CCS方式以前（包括機組停運期間），一旦“最高/最低負荷”不能正確設置（如：“最高負荷”低于當前的目標負荷，或者“最低負荷”高于當前的目標負荷），內部邏輯將按照設定的負荷變化率對目標負荷進(jìn)行預處，并且在機組投入CCS方式時(shí)，該預處理結果將直接生效，從而導致負荷指令輸出突變。邏輯中的最高負荷、最低負荷原為CRT畫(huà)面直接修改的數值，現在改為算法模塊AOUT的輸出，并對AOUT的參數正確設置，實(shí)現以下功能：當解除CCS方式時(shí)，“最高負荷”缺省設置為335MW，“最低負荷”缺省設置為0MW，CRT畫(huà)面上不允許改變其輸入值；當投入CCS方式時(shí)，“最高負荷”初始值為335MW，“最低負荷”初始值為0MW，運行人員可根據機組情況在CRT畫(huà)面上進(jìn)行修改。

 2.1.2　“最高/最低壓力”邏輯修改方案

邏輯存在的問(wèn)題為：在機、爐主控器投入自動(dòng)方式以前（包括機組停運期間），一旦“最高/最低壓力”不能正確設置（如：“最高壓力”低于當前的目標壓力，或者“最低壓力”高于當前的目標壓力），內部邏輯將按照設定的壓力變化率對目標壓力進(jìn)行預處理，并且在機、爐主控器投入自動(dòng)方式時(shí)，該預處理結果將直接生效，從而導致鍋爐主控指令輸出突變。邏輯中的最高壓力、最低壓力原為CRT畫(huà)面直接修改的數值，現在改為算法模塊AOUT的輸出，并對AOUT的參數正確設置，實(shí)現以下功能：當機、爐主控器解除自動(dòng)方式時(shí)，“最高壓力”缺省設置為16.18MPa，“最低壓力”缺省設置為0MPa，CRT畫(huà)面上不允許改變其輸入值；當機、爐主控器投入自動(dòng)方式時(shí)，“最高壓力”初始值為16.18MPa，“最低壓力”初始值為0MPa，運行人員可根據機組情況在CRT畫(huà)面上進(jìn)行修改。

2.1.3　“機前壓力設定值”邏輯修改：

邏輯存在的問(wèn)題為：在鍋爐主控器投入自動(dòng)方式以前（包括機組停運期間），一旦“壓力變化率手動(dòng)設定”為零， 則鍋爐主控自動(dòng)方式回路中將不能正常跟蹤。因此，在投入鍋爐主控自動(dòng)方式時(shí)，“機前壓力設定值”將出現突變現象。為解決上述問(wèn)題，現邏輯做修改在手動(dòng)方式下以恒定的小值（0.005）速率跟蹤機前壓力實(shí)際值，做到從手動(dòng)方式到自動(dòng)方式的無(wú)擾切換。

2.2　互鎖和閉鎖方案的應用

在控制系統中相關(guān)設備之間在功能上往往需要互鎖和閉鎖功能，避免控制邏輯的混亂，進(jìn)而引起不安全情況的發(fā)生。

2.2.1　在汽輪機主汽門(mén)活動(dòng)試驗原設計的互鎖功能是兩個(gè)主汽門(mén)活動(dòng)試驗指令互鎖，即當一個(gè)主汽門(mén)的活動(dòng)試驗按鈕按下時(shí)，另一個(gè)主汽門(mén)活動(dòng)試驗不能進(jìn)行；當＃2主汽門(mén)全開(kāi)時(shí)，才允許＃1主汽門(mén)進(jìn)行活動(dòng)試驗，但是未設計“當＃1主汽門(mén)全開(kāi)時(shí)，才允許＃2主汽門(mén)進(jìn)行活動(dòng)試驗”功能?，F增加“當＃1主汽門(mén)全開(kāi)時(shí)，才允許＃2主汽門(mén)進(jìn)行活動(dòng)試驗”功能。避免在線(xiàn)做試驗時(shí)，有一個(gè)主汽門(mén)未全開(kāi)或接點(diǎn)不好，在做另一個(gè)主汽門(mén)試驗造成兩個(gè)主汽門(mén)全關(guān)而導致汽機保護動(dòng)作。

 2.2.2　汽輪機原高加投解邏輯存在不合理之處，原高加邏輯在判斷高加已經(jīng)投入時(shí)，只用了入口門(mén)全開(kāi)這一個(gè)條件。經(jīng)在線(xiàn)試驗發(fā)現在高加投運過(guò)程中有可能發(fā)生斷水。故現修改為當高加進(jìn)出口門(mén)全開(kāi)、大旁路門(mén)全關(guān)時(shí)，才算高加投入，用這個(gè)“高加已投入”信號去閉鎖所有的高加解列條件（包括水位高和運行人員手動(dòng)操作解列高加），即只有在高加已經(jīng)投入以后，才允許高加走解列程序。這樣將高加的投入邏輯與解列邏輯完全分開(kāi)，避免了二者相互迭加造成邏輯混亂，從而避免斷水事故的發(fā)生。

2.2.3　汽輪機組高加進(jìn)口電動(dòng)門(mén)硬接線(xiàn)控制回路：原開(kāi)、關(guān)力矩接點(diǎn)分別串接在各自的開(kāi)關(guān)控制回路中，現改為開(kāi)、關(guān)力矩（常閉接點(diǎn)）串接后（作為開(kāi)關(guān)控制的公共部分）再接入開(kāi)關(guān)控制回路，從后一個(gè)力矩開(kāi)關(guān)后接出故障繼電器，當控制電源失去，或熱偶動(dòng)作，或把手開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，或任一力矩開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，均使故障繼電器動(dòng)作，發(fā)出故障信號，且使高加進(jìn)口電動(dòng)門(mén)開(kāi)、關(guān)指令都復位。在DCS系統修改邏輯：用高加進(jìn)水電動(dòng)門(mén)綜合故障信號在觸發(fā)器的“R”端閉鎖高加出水電動(dòng)門(mén)的關(guān)指令。 

2.3　增加保護解投按鈕

隨著(zhù)DCS應用范圍的擴大，大部分保護邏輯是軟邏輯，解除保護全部必須從控制計算機上解除，這就不可避免的會(huì )發(fā)生解除錯誤而引發(fā)異常情況的發(fā)生，為預防該情況的發(fā)生，對每個(gè)保護設置兩個(gè)保護投解按鈕，一個(gè)是保護投入按鈕，一個(gè)是保護解除按鈕。

當保護在解除狀態(tài)時(shí)，保護“解除”按鈕為紅底色，其上文字顯示為“RELIEVED”;當保護在投入狀態(tài)時(shí)，保護“解除”按鈕無(wú)紅底色，其上無(wú)英文顯示。當保護已經(jīng)動(dòng)作時(shí)，保護“投入”按鈕的底色是紅色,其按鈕上的文字為“OPERATED”；當保護為正常狀態(tài)時(shí)，保護“投入”按鈕無(wú)底色,其上無(wú)英文顯示。將上述邏輯判斷出的“保護已投入”串接或并接到相應的保護回路中，使其實(shí)現：在保護投入狀態(tài)下，“保護已投入”邏輯為“1”保護可以正常動(dòng)作；在保護解除狀態(tài)列下，“保護已投入”邏輯為“0”，閉鎖相應保護的動(dòng)作。

2.4　增加人機提示畫(huà)面

在部分重要設備操作時(shí)，增加“確認”按鈕，以進(jìn)一步提醒操作人員操作是否正確。例如當點(diǎn)擊“真空破壞門(mén)開(kāi)”按鈕時(shí)，系統會(huì )出現一個(gè)提示窗口“確認開(kāi)？”，再次確認后按“是”按鈕后，開(kāi)指令才發(fā)出。同時(shí)在順控程序執行、保護投解等操作前都有類(lèi)似的提示窗口，避免了操作錯誤。

3　結束語(yǔ)

安全是企業(yè)的生命，安全就是效益。在安全生產(chǎn)活動(dòng)中，人是最活躍的因素。在強化人的安全意識和提高安全技能的基礎上，從完善控制邏輯和控制策略上避免因人的因素造成事故是現代化電力企業(yè)的關(guān)鍵。