发电厂热控技术监督工作的探讨

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发电厂热控技术监督工作的探讨
中电华创（苏州）电力技术研究有限公司 陶小宇 王亚顺 江苏常熟发电有限公司 戴 轶
黄冈大别山发电有限责任公司 程 发
摘要：论述提高热控仪表选型、热控保护基本要求的原因，分析主要检测参数的定期抽检工作的风险，针对热控技术监督考核指标探讨考核指标的统计方法。

关键词：热控技术监督；仪表选型；定期抽检；考核指标
国
家能源局于2019年6月4日发布DL/T 1056-2019《发电厂热工仪表及控制系统技术监督导则》（简称《导则》），2019年10月1日实施，2007版废止。

《导则》规定了火力发电厂热控技术监督的内容和要求，热控技术监督贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，按照国家、行业相关标准、规程、规定和反事故措施要求，对火力发电厂热控系统的设计、安装、调试、运行、检修等全生命周期进行过程监督和管理。

计量监督为火力发电厂运行参数提供了溯源依据，保证运行参数的准确性和真实性。

热控技术监督为火力发电厂安全、经济、稳定运行提供强有力的保障。

1 主要变化及技术监督内容
1.1 主要内容的变化
增加了热控设备选型、控制系统设计、热控电源与仪用气设计的基本要求；增加了定期工作、重要设备维护的基本要求；增加了检修验收及修后评价的基本要求；原试生产期监督内容并入了调试监督；以附录形式给出热控保护投退申请单、热控专业典型巡检标准卡、热控系统软件修改执行单、热控信号强制/恢复记录单、热控专业定期工作标准卡、热控保护定值表等示范性模板；热控技术监督考核指标由原标准的10个精简为5个：热控保护投入率、模拟量控制系统自动投入率、热控测点投入率、顺序控制系统投入率、全年热控标准仪器送检率。

热控技术监督考核指标：热控保护投入率100%，
DCS 机组模拟量控制系统自动投入率≥95%，热控测点投入率≥99%，顺序控制系统投入率≥90%，全年热控标准仪器送检率100%。

1.2 监督范围的变化
热控系统的监督范围更加全面，增加了化水、输煤、除渣等辅助控制系统，涵盖了燃煤火力发电厂全厂热工控制系统。

首次将燃气轮机控制系统纳入火力发电厂热控系统监督范围，《导则》适用的范围包含燃煤火力发电厂、燃气-蒸汽联合循环发电厂、垃圾焚烧发电厂、生物质环保发电厂等。

随着现场总线和智能诊断技术在发电厂的广泛应用，热工仪表及设备监督范围增加了现场总线控制系统，炉膛火焰监视、炉膛泄漏监视、汽轮机安全监测等在线监视分析装置。

1.3 仪表选型
热工开关量测量仪表不具有连续监测功能，热工检修运行规程建议主要热工检测仪表的校验周期为C 级检修，在一个检修周期内开关量仪表的校验值是否漂移、仪表故障均无法判断，开关量仪表运行状态具有不可预测性[1]。

模拟量变送器检测仪表智能化程度在不断提升，具备连续检测功能，仪表的状态具有直观性和可预测性，在火力发电厂的应用范围广。

火力发电厂热控保护检测仪表由模拟量仪表逐步代替开关量仪表，如高/低压加热器的液位保护由开关量仪表更换为模拟量仪表。

《导则》建议炉膛压力保护信号的检测宜选用连续输出模拟量的变送器，压力取样管路宜配备吹扫防堵装置；高/低压加热器、凝汽器、除氧器等液位保护信号的检
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测也宜选用连续输出模拟量的变送器。

1.4 保护系统设计
热控检测仪表数量多、分布广、现场环境差，信号传输回路干扰源多、干扰强，导致热控检测系统的故障率较高，为防止热控保护的误动或拒动，提高热控保护的可靠性。

《防止电力生产事故的二十五项重点要求》（国能安全[2014]161号）规定了所有重要的主、辅机保护都应采用“三取二”的逻辑判断方式，保护信号应遵循从取样点到输入模件全程相对独立的原则。

《导则》引用了二十五项反措的要求并对其要求进行了提高，规定了锅炉总燃料跳闸系统、汽轮机紧急跳闸系统、发电机跳闸系统间的跳闸指令应至少有三路信号，通过各自的输出模件并按三选二逻辑实现跳闸功能。

目前各火力发电厂满足锅炉总燃料跳闸系统与汽轮机紧急跳闸系统间三取二的逻辑判断方式，汽轮机紧急跳闸系统与发电机跳闸系统间的保护信号不满足要求，发电机保护跳闸联跳汽轮机的保护采用三取一的方式。

1.5 主要检测参数的定期抽检
原热工技术监督导则要求定期开展主要热工检测参数现场校验工作，300MW 及以上的DCS 机组每季度每台机组以抽检5点为宜[2]。

在抽检工作实际实施过程中遇到各种困难：抽检时主要检测参数数据异常波动，严重影响机组安全运行；抽检时需解除机组主保护，违反了国家相关标准、制度的要求；部分热工主要检测参数仪表测量对象为高温高压介质，有人身伤害的风险等。

《导则》取消了主要检测参数的定期抽检工作，规定主要热控检测参数的运行数据可追溯。

热控技术监督通过以下四方面的技术措施保证主要热控参数的运行数据可追溯。

严格遵守热工计量检定规程，热控计量仪表应按照检定规程和周期检定计划进行检定，送检率应达到100%，检定合格后才能使用；机组检修期间应进行主要检测仪表、元件、变送器的校验工作，保证主要检测仪表的误差符合要求；机组检修期间应进行主要热控检测参数的系统综合校验，保证主要检测参数信号传输回路的系统综合误差符合要求。

主要热控检测参数的系统综合校验的方法是：应在现场检测仪表、一次元件、变送器的信号接线端子处，使用标准计量器具施加标准信号，在操作员站读取显示数值，计算系统综合误差；通过人员监视检测对象的工艺流程和冗余检测测点，判断主要检测参数的数值是否符合工艺要求。

1.6 保护试验
热控保护试验是防止热工保护系统误动或拒动的预防性试验，是提高热控保护系统检修的质量、保证机组安全稳定运行的必要手段。

《导则》规定了热控保护试验的静态试验周期：机组A 级检修（或停机时间超过30天）首次启动前应进行所有热控保护联锁试验；C 级检修（或停用时间超过15天）机组首次启动前应进行锅炉、汽轮机、发电机的保护及其他重要热控保护的传动试验；检修期间有变动的，以及运行中出现异常的保护系统也应进行传动试验。

为检验热工检测仪表和信号回路的正确性，保护联锁试验应尽量采用物理方法进行实际传动[3]，如条件不具备可在测量设备校验准确的前提下，在现场信号源处模拟试验条件进行试验。

1.7 分散控制系统性能测试
分散控制系统为火力发电厂过程控制系统，其功能和性能指标符合标准要求是火力发电厂机组安全、可靠、经济运行的基础。

原热控技术监督导则中规定热控系统的检修项目应按照DL/T 774《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》规定的内容进行，DL/T 774关于分散控制系统的性能测试周期为：新投运的机组、A 级检修后机组、硬件/软件升级后、硬件/软件作了重大改动后根据机组运行状况需求。

《导则》中调试阶段监督规定了分散控制系统的调试及验收应按DL/T 659《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》的要求进行；检修阶段监督规定了首次A 级检修或分散控制系统改造后应按DL/T 659所规定的测试项目及相应的指标进行全面测试，确认其功能和性能符合标准要求。

按照《导则》的规定，新投运机组、机组首次A 级检修后、改造后按照DL/T 659的要求应进行分散控制系统功能和性能的全面测试。

2 热控技术监督考核指标
热控保护投入率=保护系统投入总数/保护系统设计总数×100%，保护系统设计总数统计方法为主保护套数与重要辅机保护套数之和。

主保护套数为主燃料跳闸保护和汽轮机危机遮断保护按设计条件数统计套数。

重要辅机保护套数为重要辅机的台数统计，重要辅机为电动给水泵、汽动给水泵、送风机、引风机、空预器、一次风机、磨煤机、凝结水泵、高/低压加热器。

保护系统投入总数为主
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能保护系统使用微机控制软件为火电厂配电系统的各设备提供相对独立的微机防护。

借助比率差动公平变换量原件灵敏的检测配电变压设备的内部电流故障情况。

微机控制系统作为综合智能保护系统的主要防护功能，可及时检测出配电变压设备的故障参数并进行针对性的处理，有效清除故障产生的诱因。

只有在综合智能保护系统防护失败后，才会启用相应的后备防护功能。

在综合智能保护系统微机控制的实际运行期间，借助类似于差动保护的硬件线路对设备的电流传感器使用Y 形接线，其后借助微机控制软件自动完成对电流变动值的补偿系数，进而对配电变压装置所在线路进行针对性的运营维护、调校和修复。

3.4 以点带面延展化维护工作
对于皮带电机的永久性绝缘故障问题，应在电气设备安装完毕后，及时检测电气设备的对地绝缘以及电缆的绝缘并将检测结果记录在案。

在电气设备试运前，应确保所有测试设备的绝缘性符合规范要求。

火电厂的相关技术人员应严格验证闭锁切换快切装置的常用、备用、应急保安电源的供电可靠性。

与此同时必须开展带负荷切换试验，检验电厂全部双电源切换装置；为避免因直流接地问题引发相应故障，应保证电厂的室外重要的端子箱（直流供电）配有加热除湿装置。

为更好地核查电厂的接线工作，应对所有电缆悬挂标示牌或接线号头，并为电气设备粘贴标签或标识牌[3]。

火电厂的生产运行部门应完善DCS 电源柜、热控电源柜的备用保安电源；检查相关保护定值，重新模拟故障进行电气保护装置跳闸试验，检测各电路保护装置可靠稳定投用；核验液控阀门电动装置的电源切换功能，确保功能正常，以此保障电气设备的稳定安全运行。

维护与检修单位应全面核查火电厂电气设备的保护逻辑并记录在案，全面检验电厂重要节点的线路接线方式，落实电气设备的制度化运行维护管理工作；提升设备故障的处理效率，及时发现电厂电气设备的具体故障问题，迅速开展故障分析以及处理，及时梳理经验教训，做好经验反馈的总结整理。

综上，通过电厂巡视工作日常化、管理工作定制化、保护系统智能化、维护工作延展化，必将提升故障排查力度、提高故障处理效率，降低电气设
备故障率、增强电气系统平稳运行质量，保障电力
系统长期安全稳定运行。

参考文献
[1]陶明星,顾生芳.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].魅力中国,2019,40.
[2]康建华.论火电厂发电机组常见电气故障与维修[J].数码世界,2020,5.
[3]贺晓利.火电厂大型发电机组继电保护整定设计与故障分析[J].数字化用户,2019,23.
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保护投入总数与辅机保护投入总数之和。

主保护投入总数为一个自然月内保护没有退出过的保护套数。

单台辅机保护投入数=保护条件投入数/本台辅机设计保护条件数。

辅机保护条件投入数为一个自然月内保护没有连续退出24小时的保护条件套数。

模拟量控制系统自动投入率=满足投入规定时间的自动控制系统总数/自动控制系统总数×100%，满足投入规定时间的自动控制系统总数为调节品质满足考核标准的要求且累计投运时间超过主设备运行时间的90%；热控测点投入率=实际数据采集系统测点数/数据采集系统测点数×100%，数据采集系统设计测点数为分散控制系统输出信号和输入信号测点之和；顺序控制系统投入率=投入顺序控制系统总数/顺序控制系统设计总数×100%；全年热工标准仪表送检率=标准仪器全年累计送检数/标准仪器全年应送检数×100%。

此次《导则》的修订热控技术监督范围更广，提高了热控设备选型、控制系统设计的基本要求，取消了主要热控检测参数的定期抽检工作，明确了分散控制系统功能和性能全面测试的时间阶段，精
简了热控技术监督考核指标。

参考文献
[1]崔利等.火电厂热工技术监督中发现的问题及其解决措施[J].热力发电,2010,1.
[2]王立红,等.发电厂热工技术监督导则解析[J].内蒙古电力技术,2010,5.
[3]张倩.浅析热工模拟量测点与开关量测点可靠性[J].科技风,2016,8.。