电厂热控装置可靠性提升研究

孙扬名

江西大唐国际抚州发电有限责任公司 江西省 344000

摘要：电厂作为我国现阶段最主要的发电模式，针对电厂热控的可靠性的优化管理可以在降低成本的同时提高电厂的发电效率。而且在新技术的影响下电厂的主要发电设备选择也更加宽泛，除了以往的人员管理、制度完善，还可以采用新技术手段完成电厂热控的可靠性与经济性的优化升级。

关键词：电厂；热控可靠性；经济性；优化升级

1电厂热控系统存在的问题

1.1热控系统繁杂且内部联系紧密

电厂的内部热控系统的内部联系紧密，一个环节出现问题就会影响整个火力发电的正常运行，一个电厂热控系统运行通常有数千甚至上万个参数需要监控，这给操作员的工作带来了巨大的压力。内部联系紧密的热控元件系统，并不利于提高整个电厂承担停电的风险，这个问题需要在后续的技术革新中进行有效的改善以及提高。

1.2电厂的设备性能差安全性较低

电厂的热控元件复杂多样，不可能每一个元件都能保持最佳的状态，作为一个环环相扣的系统一个元件的故障或者质量出现问题会影响整个热控系统。还有可能是线路虚接短路，电缆受潮老化导致的导电性能下降。或者是根本上的电力系统设计不合理加大了整个电源系统的故障危害性。所以要尽可能减少电源系统容量和系统符合预防超载，减少电源故障引起的FSSS、ETS的系统启动。

1.3设备管理意识不足

热控制系统设备的管理模式目前并没有明确规定要求，大部分单位都采取的是定期检查和维修进行设备管理维护。这样的操作不利于细致观察热控系统的变化及时避免风险的产生。这会造成企业员工做无用功浪费人力物力财力，甚至还会形成不必要的风险隐患。企业在进行设备采购的时候因为对市场上繁杂的设备种类没有足够了解导致常会购买无用且质量不过关的产品。电厂存在一定的安全隐患要是操作不当会造成人员伤亡事故。因此要对采买的设备进行合理的分类，根据仪器设备的性能定制检测方案，合理安排校验周期，安全管理，文明操作。按照月度和季度进行设备的维护检修对照工单规定的任务逐项执行。确定设备的检修维护月度季度任务表和实际完成的工时和日期交给负责人审核之后才可以上呈领导审核。机器的实况审核要根据实际情况制定是每年一次、每月一次或季度检查，然后进行整体的工作汇报。然后总体进行工作实情汇报。

1.4完善企业的内部结构

要建立各项制度符合员工认知和价值取向。领导要给予员工一定的授权，把责任的承担落实到实处，提高员工的自主性和随机应变能力注意变通。定期考核员工的素质，制定完善的考核奖励机制，激发员工不断学习的积极性。在设备预防维修完成后对现场负责人进行签名确保日后可追溯责任。对现场进行验收，合格后才可以签字。如达不到标准有权拒绝签字，待重新达到标准方可签字。确认之后需要现场和维修班长进行设备维护检查。设备管理员要跟踪维护的运行情况保证记录内容的完整真实性并及时交由设备主管和车间主任进行确认，保证维护工作的质量和真实效果。

2改良热控系统解决危害提高可靠性和经济性

2.1选用新型的火力发电设备提高发电效率节约成本

以新型发电机燃气-蒸汽联合循环余热锅炉为例进行说明在补燃后配高参数汽轮机可提高系统整体效率，因此，现在大部分在热电联产设计中常采用余热锅炉。随着技术的不断创新和燃气发动机初始温度的提高，无补充燃烧的余热锅炉联合循环方案逐渐被采用。数据表明，在中、低压蒸汽参数不同时，超临界蒸汽参数的循环效率比亚临界蒸汽效率参数的循环效率高4.52%，联合循环机组的输出功率从30.4%提高到32.91%，联合循环净效率提高2.51%；中低压蒸汽参数相等时，超临界蒸汽参数的整体循环效率比亚临界蒸汽参数高2.93%，单周期输出功率占联合循环机组输出功率的百分比由31.42%变为32.91%，联合循环净效率提高了1.49%。由此可见新型的联合循环余热锅在减少材料消耗的基础上提高了经济效益。基于燃气-蒸汽联合循环的蒸汽系统设计成使用超临界蒸汽参数，初次采用了超临界余热锅炉。整体设计成双层烟道卧式结构，其中高压蒸发器部分使用垂直对流蒸发管束穿过烟道隔板，采用跨越上层烟道和下层烟道布置。管内工质自下而上，下层是热水段，上层被设计成过热段，中间作为烟道隔板。上层与下层的同一受热管的直径大小不同，下层管径小于上层管径，中间采用变管径连接。通过对高压直流蒸发管束进行计算分析，得出结论为高压直流蒸发管束上层高度23m，下层高度21m，这样才能保证合理的工质质量流速又保证合理的烟气流速。采用传热及水动力计算模型确定了高压直流蒸发管束的内壁温度、压降及流量。工作压力达到27MPa时，在远离拟临界焓值区，高压直流蒸发管束内壁温度随焓值的增大而升高；在拟临界焓值区，存在传热强化，内壁温度随焓值变化平缓。高压直流蒸发管束下层热水段工质比容小于上层过热段，下层工质质量流速高，流动阻力大，导致下层管内工质压降高于上层管内工质压降。高压直流蒸发管束管内工质流量呈现正流量响应特性，中间位置受热最强，质量流速最大。根据热力学计算模型对超临界余热锅炉进行热力计算及烟气阻力计算。由超临界余热锅炉受热面的烟气放热系数、烟气阻力、钢材消耗及占地面积确定了超临界余热锅炉受热面的环形肋片管排数及肋片结构，得到超临界余热锅炉热力计算相对误差小于2%，超临界余热锅炉烟气阻力为3110.1Pa，符合余热锅炉设计标准。

2.2排除热控元件故障

热控元件故障会导致信号失真危害设备影响整体的运行质量，形成原因主要是热控元件安装不当或者质量不过关。尤其是针对FSSS以及ETS等保护主机的元件一定要十分注意，一旦出现故障会造成辅机跳闸关闭影响整个发电机组的运行安全，一定要及时更换老旧元件保证元件的工作环境干净整洁，避免其他环境因素影响元件的使用寿命。

2.3完善热控系统的逻辑设计

在新的机组投入电厂发电生产的初期，常常因为系统逻辑的完善程度不够，导致热控信号识别错误，造成整个机组停产。吸取经验教训加强热控系统的逻辑设计，多方讨论分析，上级会审，及时修补漏洞完善系统实现优化升级。优化热控系统保护，保证热控系统能够达到相关标准，热控时间变化速率能够得到科学的设计。

2.4完善热控系统的仪表运行稳定

首先电厂要委派专门人员定期采样检测热控系统中的信号，整合分析论证热控系统的仪表的稳定性。梳理并分析热控系统设备的定值、运行逻辑条件和设备硬件等关键因素的稳定性，对其稳定性做出评价。客观统计元件损坏情况，报修进度，设备更换追踪厂家的售后服务等，运用大数据分析手段进行合理分配重点检测项目和区分好短板和长板有明显侧重，预防临时事故的发生，增强应对风险的能力保证仪表的运行稳定。

3结语

热控系统是整个电厂的技术关键，保证其可靠运行、节约成本对于整个火电发电厂的产值提高有很大的帮助。针对各个热控系统的元件要及时检修更换，减少因元件老损导致系统崩溃的现象发生，保证整个热控系统工作环境的健康整洁，提高热控系统的稳定以及经济效益。

参考文献

[1]王正通，刘子良.热控系统可靠性技术提升及优化研究[J].科技创新导报，2020，17(06)：14-15.

[2]赵井东.电厂热控装置可靠性提升研究[J].科技资讯，2020，18(02)：38-39.

[3]张文博.电厂热控系统可靠性技术[J].电子技术与软件工程，2019，(15)：221-222.