火电厂热控保护装置检修技术研究

1.引言

随着我国工业化进程的加快，电力需求持续增长，火电厂作为主力发电方式在电力系统中占据重要地位。在火电厂中，热控保护装置是保障锅炉、汽轮机及辅助系统安全运行的核心技术环节，其性能优劣直接影响到发电设备的稳定性和使用寿命。本文从热控装置的结构原理出发，分析常见故障类型，并提出针对性检修技术与发展建议，以期为行业提供技术支持。

2.火电厂热控保护装置的基本概述

2.1 热控保护装置的定义与功能

热控保护装置是指在火电厂等电力生产过程中，针对设备的温度、压力、流量等关键参数进行实时监测和保护的装置。其主要功能是通过感知设备的运行状态，及时发现设备故障或异常，并根据设定的保护逻辑触发相应的保护动作，从而防止设备因过热、过压、过流等问题而发生严重损坏[1]。热控保护装置通常由传感器、控制单元、执行机构等组成，能够自动对设备的运行状态进行评估。当设备运行超过安全范围时，热控保护装置能通过自动停机、联锁动作、报警等手段，避免设备发生事故，确保火电厂的安全稳定运行。

2.2 热控保护装置在火电厂的应用

在火电厂的生产过程中，热控保护装置的应用极为广泛，几乎涵盖了整个电厂的核心系统。例如，在锅炉系统中，热控保护装置能够实时监测锅炉的汽包水位、炉膛压力以及燃烧过程中的空气和燃料比率等参数，确保锅炉的运行处于安全范围内，避免出现超温、超压等事故。在汽轮机系统中，热控保护装置主要用于监测汽轮机的转速、振动等关键参数，以防止因超速或设备故障造成机组停运。热控保护装置还在电气设备、冷却系统、输煤系统等多个环节发挥着重要作用。例如，冷却水温度过高时，保护装置会自动调整冷却系统的运行状态，防止设备过热导致损坏。

3.火电厂热控保护装置的常见故障类型

3.1 传感器故障

传感器是热控保护装置中的关键组件之一，负责实时监测设备的温度、压力、流量等物理量。由于传感器长期处于高温、高压、振动等恶劣环境中，容易受到外界因素的影响，导致故障。常见的传感器故障包括传感器失效、偏差、漂移等。例如，温度传感器在高温环境下可能出现电阻变化或传感元件损坏，导致测量数据不准确，进而影响整个保护系统的判断。

3.2 控制系统故障

控制系统是热控保护装置的“ 大脑” ，负责接收传感器反馈的信号并进行处理，进而控制保护装置的动作。如果控制系统发生故障，可能导致保护装置无法正常工作。常见的控制系统故障包括硬件故障（如电路板损坏）、软件故障（如程序崩溃或逻辑错误）、通信故障等。在硬件故障的情况下，电路板可能因过载、过热或其他原因发生损坏，导致控制系统无法正确接收或传输信号。而在软件故障中，控制系统的程序可能出现错误，导致保护装置错误地判断设备状态，从而无法发出有效的保护指令。

3.3 电气系统故障

电气系统故障通常表现在电源中断、电气短路、电缆老化、接触不良等方面。例如，保护装置的电源如果出现断电或电压波动，可能导致保护系统无法正常启用或操作不灵敏。电缆的老化或电气连接不良也可能导致信号传输中断，进而使保护装置无法及时接收来自传感器的信号。这类电气系统故障通常会影响到整个保护装置的功能，甚至会导致装置失效，无法实现应有的保护功能，增加设备故障的风险[2]。

3.4 误动作与拒动作

误动作是指保护装置在没有故障的情况下，误判断设备状态并触发保护动作，如设备本应正常运行，但因保护装置错误判断而造成停机。拒动作则是指保护装置未能在设备发生故障时及时触发保护动作，导致故障扩大。例如，当炉膛压力过高时，保护装置应启动调整措施，防止锅炉发生外爆，但由于误判断或传感器故障，保护装置未能及时响应，可能导致锅炉损坏。误动作和拒动作的原因多种多样，可能与设备老化、维护不当、参数设定不合理等因素有关。

4.火电厂热控保护装置检修中的关键技术

4.1 传感器校准与调整技术

传感器作为热控保护装置的核心组成部分，其准确性直接影响到保护装置的可靠性和精度。由于火电厂的工作环境复杂，传感器在高温、高压、振动等恶劣条件下容易发生性能漂移或偏差，因此，定期对传感器进行校准和调整至关重要。传感器校准通常采用标准校准设备或参照已知的精准设备，通过比对传感器的输出值与标准值的差异，来判断传感器的准确性。对于温度传感器，常用的校准方法是通过将传感器放置在已知温度的标准热源中进行比较校准；对于压力传感器，则利用标准压力源来验证其测量精度。传感器校准后，还需对其输出信号进行调整，确保其与控制系统之间的信号一致性。

4.2 保护逻辑的校验与优化

热控保护装置的保护逻辑是保障设备安全运行的重要依据。保护逻辑的设计和设置通常依据设备的安全运行参数、工况特性以及保护要求来进行，然而，随着设备的使用年限增长，设备工况的变化以及外部环境的影响，保护逻辑可能存在过时或不适应当前运行状况的情况[3]。因此，保护逻辑的定期校验与优化显得尤为重要。校验保护逻辑主要是通过对设备运行参数的分析和历史故障数据的回顾，验证保护装置在不同工况下的响应是否准确和及时。同时，保护逻辑的优化则需要根据实际运行中的故障模式及设备状态调整保护参数，避免过度保护或不足保护。

4.3 智能化技术的应用

随着信息技术和人工智能技术的不断发展，智能化技术逐渐在火电厂热控保护装置的检修和管理中得到广泛应用。智能化技术的应用能够通过数据采集、实时监控、故障诊断等手段，提升热控保护装置的检修效率和准确性。通过传感器网络和数据采集系统，可以实时获取设备的运行状态和参数，利用大数据分析技术对设备的健康状况进行预测和评估。基于机器学习和人工智能算法的故障诊断系统，能够对设备的运行数据进行分析，识别潜在的故障风险，并提前给出预警，帮助维护人员采取适当的预防措施，避免设备出现严重故障。

5.结论

传感器校准与控制逻辑优化可避免误动作和保护失灵，而智能化技术的引入则大幅提升了设备状态监测和故障预警的准确性。面对设备日益复杂和运行条件多变的现状，火电厂应加快推动热控系统检修的智能化、标准化建设，不断完善检修流程，提升运维人员技术能力，以实现设备故障“ 早发现、快处理、少停机” 的目标。未来，结合大数据与人工智能的深度融合，将进一步提升火电厂热控保护装置的整体运维水平。

参考文献

[1]张来青.火电厂热控保护装置检修技术研究[J].现代制造技术与装备,2025,61(2):105-107.

[2]康志峥.浅析火电厂热控自动化保护装置检修及维护措施[J].中国设备工程,2025(9):132-134.

[3]郭玮.火电厂热控自动化保护装置的维护方法研究[J].现代制造技术与装备,2023,59(12):196-198.