电厂热控系统中热控保护装置故障分析
王喜敏
深圳大唐宝昌燃气发电有限公司 广东省深圳市 518000
燃机电厂热控系统的运行稳定性和安全性,对于电厂的生产效率和生产质量来说至关重要,在系统中热控保护装置具有数据监测控制和监管的能力,一旦系统出现异常情况后,能够及时发现并选择相应的优化措施,从根本上保证设备的稳定运转。
一、热控保护装置运作原理
电厂热控系统中的热控保护装置在运行过程中,该设备主要指保护燃机电厂在运行过程中,保护硬件设备免于受到高温、高压等异常情况的影响,该系统在实际操作期间,热控保护装置首先要通过全面覆盖核心设备的重要位置感应设备、传感设备等数据监测仪器,全面收集热控保护装置运行过程中所出现的数据信息,比如:设备内部温度、运行压力、运行流量等相关参数。
电厂热控系统在运行期间,热控保护装置将所收集到的数据和信息与预先设定的安全参数相互对比,并在此基础上设定温度上限数值,当温度超过上限数值时,则判定为异常情况,如果热量控制保护装置发现设备运行过程中的参数超过安全数值,会立刻触发预警信号并采取相应的安全保护措施。热控保护装置在预警提示后会,向燃机电厂热控系统发出相关信号,根据信号执行相应的优化和干预操作,比如:降低设备的燃烧温度、降低蒸汽压力等,保护设备免于受到损坏,确保热力设备能够稳定运转 [1]。
二、热控保护装置故障问题以及应对策略
(一)误动及拒动
1. 故障原因
热控保护装置在实际运行过程中,误动及拒动故障问题的原因相对复杂,主要包含以下几个方面。其一,设备内部结构中的电路,在电源切换模式时出现故障问题;其二,设备热控元件出现故障问题。
其中电路电源切换模式故障问题的具体原因十分复杂,首先,燃机电厂热控系统中热控保护装置在运行过程中,电源的切换模式如果不能科学选择,或者切换时间无法合理把控,则会导致热控保护装置出现明显的误动及拒动现象;其次,电源运行模式切换过程中,如果单个电源出现电压指数异常波动或者电流超负荷, 会通过电路连接将异常电压和电流传输给热控保护装置,造成设备误动和拒动。
设备热控元件故障原因主要由以下几个方面构成。第一,传感器出现运行故障热控保护装置,通常利用温度传感器,有效监测燃机电厂热控系统运行情况,以此确保电厂中的设备温度始终处于标准范畴,如果传感器出现故障问题后,会造成读数异常或者无法获取设备温度变化数据,造成保护装置误判设备温度变化,出现误动或拒动。第二,控制电路故障问题。热控保护装置的控制电路通常负责有效监测热力传感器读数并且进行控制操作,如果电路自身存在故障风险,会造成热控制保护装置不能读取传感器所显示的数据引发误动或拒动。
2. 处理措施
对于热控保护装置误动及拒动问题,想要保证设备的运行效果。首先,要有效处理传感器的故障问题,详细检查传感器在线路连接时是否处于正常状态,是否出现断线或者线路松动现象,如果线路连接正常,则需要调整或者更换传感器的安装位置,保证传感器能够时刻监测设备运行的温度变化 [2]。
其次,应合理控制和处理线路的故障问题,并检查热控电子元件所连接的电路,是否处于断开或者无法正常接触的现象,如果出现故障要通过详细检查电路连接形式,并更换已经损坏的电子元件或重新调整电路,有效解决故障。
第三,对于信号传输的故障处理,相关部门要检查信号传输线路是否正常连接,是否存在断开或连接端头接触不良等相关问题,如果存在以上问题要重新连接信号传输的线路,并更换传输设备有效修复信号。
最后,应科学调整电厂热控系统中,热控保护装置运行参数和配置信息,详细检查保护设备的预期设定温度、温度控制、延长时间等,对于已经错误配置的数据,则需根据系统运行实际情况进行调控。
(二)程序故障
1. 故障原因
燃机电厂热控系统在运行过程中,针对系统运行实际情况分析发现,能源燃烧的流程和工序出现明显混乱和故障问题,但是热控保护装置则没有检测到明显的故障现象,但由于管理部门并没有及时下达设备停止运转指令,造成系统故障问题逐渐加剧,导致整个系统停止运转,通过对设备故障时热控保护装置的具体运行模式进行详细分析,认为该故障的具体原因在热控保护装置的软件程序出现故障问题,导致控制指令无法有效传达。
2. 处理措施
针对该故障问题,管理部门应重新编写热控保护装置的控制程序和操作流程,确保应用程序能够结合热控系统中的运行参数,不断循环读取设备所显示的相关数值,比如:温度、压力、流量等,并进行一系列的参数判断,如果以上数值超过安全范畴,则需及时限制停止锅炉设备的运行,同时相关部门还要根据重新编写的软件应用程序,对设备故障情况进行虚拟操作,保证所编写的热控保护装置应用程序,能够有效调控锅炉的运行状态 [3]。
(三)容错能力差
1. 故障原因
热控保护装置在运行期间,容错能力主要依靠冗余设计实现,而对于热控保护装置来说,如果冗余设计不科学,或者缺少该设计环节,当装置出现故障问题或者操作无法达到标准要求后,系统则会受到严重的负面影响。
冗余设计如果不能保证方案应用效果,首先会造成设备单点故障,尤其热控保护装置出现故障问题后,无法选择备用的装置进行代替,长此以往,系统会逐渐脆弱,极易产生故障问题;其次,冗余设计出现问题后,热控保护装置一旦出现短期故障或者参数错误时,系统不能自动自我检测和数据恢复,需要人工进行操作干预,此种现状一定程度上增加了设备停止时间和人工维修成本。
2. 应对措施
冗余设计在应用期间,通常通过增加备用设备或者备份系统,机械电厂热控系统中热控保护装置出现故障问题,整个系统仍然能够正常运行,有效提高保护装置运行的稳定性,减少故障对于设备造成的负面影响和财产损失。在冗余设计期间,还要重点关注系统自身的容错能力,提前设置备用控制系统,允许系统内部结构中,某个控制组件或者备份应用程序出现故障时,自动切换到备用系统中,保证系统运行的安全性稳定性和效益性。
在设计冗余运行模式和软件内容时,要将不同线路和控制信号分散在不同的控制模块上,实现模块的并行处理,有效提高信号收集和处理的效率,并且每个控制模块,要单独负责信号的优化和处理,模块之间相互独立,互不干扰互不影响,有效发挥出处理设备的参数计算和运作能力。
为了保证控制信号的稳定性和精准性,信号输出端和输入端都需要安装相应的信号控制和判断装置,以此有效评定控制测量信号运行模式,一旦检测到错误或者异常信号,要立刻进行预警操作,防止燃机电厂热控系统无法正常运行。对于热电厂硬件设备的热电阻温度,以及电偶等相关信号的抗干扰问题,则需选择外部物理隔离的方式,将不同种类信号参数以及属性的电缆,按照使用区域分开设定,比如:根据热电偶电阻以及温度信号等相关参数,将不同的线路安装在适合的线槽或者管道内,并保证线路之间,始终维持一段间距,减少信号之间的干扰和影响,增强热控保护装置的容错能力。
结束语:
总之,为了有效提高燃机电厂运行效率,减少安全事故的产生概率,保护硬件设备不会受到损坏,相关部门要详细分析热控保护装置的故障问题和具体原因,并在此基础上提出一系列应对策略。
参考文献:
[1] 王文岁, 张超, 银伟, 等. 电厂热控系统中热控保护装置故障研究[J].现代制造技术与装备 ,2024,60(01):116-118.
[2] 孙逢阳 . 发电机组热控设备的常见问题及其处理措施 [J]. 现代制造技术与装备 ,2024,60(09):160-162.
[3] 王文岁, 张超, 银伟, 等. 电厂热控系统中热控保护装置故障研究[J].现代制造技术与装备 ,2024,60(01):116-118.