论火电厂热控系统可靠性及优化措施获奖科研报告

论火电厂热控系统可靠性及优化措施获奖科研报告摘要：自工业革命以来，电力的发展成为了社会经济发展中不可或缺的重要组成部分，而火电厂作为电力输送的主要方式，发挥着积极的作用；只有对火电厂热控系统的可靠性进行成因剖析，才能找出相应的优化措施，以期待能够更好的促进火电厂运行的安全性和效益性，研究表明可以通过加强硬件管理、逻辑优化以及电源系统稳步运行等措施来有效的提升火电厂热控系统的可靠性。

关键词：火电厂；热控系统；可靠性；优化措施

当代市场经济的发展以及信息技术的快速提升，电力业也在时代快速发展的背景下飞速发展，特别是受信息技术等高科技的影响，火电厂的热控系统的可靠性越来越受到行业内的关注，提升热控系统的可靠性是目前电力行业特别是火电厂业亟需处理的问题，也只有找准影响热控系统可靠性的决定性因素，才能有效的促进行业经济的发展，有效的促进行业的进步，降低行业风险。

1.火电厂热控系统可靠性成因分析

火电厂热控系统的可靠性遭受多因素的影响，主要受到系统故障的影响，包括分布式控制系统（DCS系统）故障、热控元件故障以及系统逻辑缺陷等，另外，还会受到设计与安装故障及人为故障等方面的影响，只有找出这些故障发生的具体原因，才能进一步了解影响火电厂热控系统可靠性的更深层次的原因。

1.1分布式控制系统故障成因分析

分布式控制系统（DCS系统），是由四大技术集合而成，其综合性的强大源于四大技术，即网络控制技术，过程监控技术，阴极射线管技术（CRT技术）和计算机编程技术。分布式控制系统（DCS系统）的功能比较强大，它可以快速实现数据采集和分析，远程控制设备，记录和监控设备数据。中央处理单元（CPU）和配置监视屏幕是分布式控制系统（DCS系统）的主要组件。中央处理器（CPU）主要用于I/O模块，控制面板，电源和背板；配置监控屏幕允许快速访问历史数据，显示实时数据和监控操作员站。分布式控制系统（DCS系统）使用计算机网络与其他服务器交换监视数据。因此如果分布式控制系统（DCS系统）无法对数据进行有效采集时，就很难完成必要的监控工作，一旦集散控制系统崩溃或者出现故障事件时，难以有效地监控系统，这将导致热控系统的可靠性降低。分布式控制系統（DCS系统）故障出现的主要原因有操作站、主分散处理单元（DPU）崩溃和辅助分散处理单元（DPU）切换失败和服务器死机等，以上原因可能会影响系统的安全运行，在严重的情况下，设备将停止运行甚至受到严重的损坏。

1.2热控元件故障成因分析

如果热控组件发生故障，组件信号会失真，从而导致设备拒绝或发生错误动作，以至于出现停机故障，大大降低了热控系统的可靠性，严重威胁到火电厂的财产安全与员工的人身安全。如果热控系统中的故障部件是与系统相关的重要设备，如汽轮机跳闸保护系统（ETS）或炉膛安全监控系统（FSSS）发生故障，它将直接导致跳闸甚至严重损坏设备，从而导致火力发电厂重大的经济损失和财产安全。诱导热控元件发生故障的主要原因是环境因素、设备使用寿命、元件安装、元件自身质量以及系统电源故障等。只有通过有效地控制这些因素，才能防止热控组件发生故障。防范的重点是始终注意系统容量和系统负载过载，避免系统中出现不必要的故障，如汽轮机跳闸保护系统（ETS）或炉膛安全监控系统（FSSS）故障。

1.3出现系统逻辑的缺陷

对于大多数新设备而言，系统逻辑设计并不完美，因为设备启动和运行所需的时间很短。一旦系统逻辑发生故障，分布式控制系统很容易判断失真甚至错误。同时，将发出错误的命令和错误的信号，这将导致设备无法做出正确的动作，甚至将导致发电机组的严重异常停机。如果系统逻辑缺陷多次发生，将严重影响正式生产的时间和设备的安全性。因此，在新装置投入使用之前，必须多次优化和测试热控制系统的设计，以便系统逻辑尽可能有效。降低热控系统的风险并提高热控系统的可靠性，可以减少异常停机造成的重大损失。

2.火电厂热控系统可靠性的优化措施

随着技术的不断发展和优化，对热控系统的可靠性提出了新的要求。火电厂应不断提高其热控系统的可靠性，降低风险，确保员工的人身安全和财产安全。火电厂的整体经济效益使社会和人民受益，因此优化火力发电厂热控制系统的可靠性尤为重要。建议从以下几个方面优化火电厂的热控系统可靠性。

2.1强化硬件管理

一旦硬件发生故障，势必会造成整个热控系统的崩溃、出现非正常停机，严重阻碍了设备正常的运行，造成不可挽回的人身安全损失和财产损失，因此强化硬件管理是提升热控系统可靠性的基本要求。加强硬件管理在建立热控系统的过程中，我们必须关注设备的稳定性和功能质量。我们必须选择高质量，耐老化，高度适应环境的硬件设备。在设计和选择硬件设备模型的过程中，有必要掌握控制设备的质量问题，有效地研究硬件设备的适用环境和性能。确保所选设备具有良好的质量，良好的性能。强化硬件管理不仅要严格挑选硬件设施，还要对硬件设施的验收程序进行严格的把关，这样才能确保所采购的硬件设施无安全隐患，才能从源头有效的控制住风险，提升热控系统的可靠性和安全性。再者，要加强对热控系统设备的日常维护，将日常维护成为常规工作，这样才能及时发现设备可能出现的问题和错误，有效的预防硬件设施出现故障的风险，在日常维护过程中，要加强对机房温度的检查、系统信号状况的检查以及服务器与系统状态的检查等工作。在热控系统设备安装过程中，要严格按照安装手册，规范安装，做好设备的保护工作，避免出现不必要的漏洞。

2.2优化逻辑设计

热控系统的逻辑设计对热控系统的可靠性有很大影响。一旦逻辑设计出现问题，信号就会失真，设备就会出现故障，导致设备异常停机，严重影响设备的使用寿命。它甚至导致经济财产的损失；因此，火电厂技术人员需要不断优化新机组的系统逻辑，以有效提高热控系统的可靠性。如何有效优化热控系统逻辑，必须在设计初期反复测试热控系统的逻辑，采用三二保护逻辑，用质量代码判断每个节点的质量，提高精度和热控系统的可靠性，有效地防止错误的动作或命令，并保护采样信号的逻辑判断。进一步优化分布式控制系统并优化I/O模块的分配。在满足运行功能的情况下，尽量选择简单的控制系统逻辑，避免过于复杂的强制手动条件，从而有效降低人员的劳动强度和操作人员的风险，有效控制风险点；优化单点保护逻辑，有效解决过度保护条件，进一步降低了误操作的可能性，进一步提高了热控系统的可靠性，降低了设备风险。

2.3确保电源系统的稳定运行

电源系统运行的安全性和稳定性也会影响到整个热控系统的可靠性，一旦发生故障，将会直接影响到设备的使用寿命。完善电源监视及报警系统，除需要对中间继电器进行监视外，还需要加强对辅控系统中控制电源的监控；所有的热控电源要专用，而不能将其用于其他用途，不能将非控制系统用电设备与控制系统用电设备相连接；需加强对电源管理系统的记录，详细准确的记录各项数据；火电厂要建立电源故障后的应急预案，明确电源故障发生后应