火力发电厂热控保护装置检修方法_马连彬.pdf

火力发电厂热控保护装置检修方法马连彬(中电建湖北电力建设有限公司,湖北 武汉4 3 0 0 8 0)摘 要:为提高热控保护装置的运行稳定性,更好地发挥装置效能,对火力发电厂热控保护装置检修方法开展设计研究。设置信号传感器,将其部署在热控保护装置前端,采集热控保护装置运行中的模拟信号,对应的信号将通过转换器进行滤波处理,以此实现对火力发电厂热控保护装置的运行监测;引进装置运行自检系数与运行状态综合评估系数,建立热控保护装置定期检修状态空间模型;根据热控保护装置在空间模型中的运行状态,进行运行风险评估,再设定热控保护装置检修周期。试验结果表明,该设计方法可以降低检修漏检率,将其控制在0%2%范围内,检修后的热控保护装置可用度更高。关键词:火力发电厂;检修方法;热控保护装置中图分类号:T K 2 6 8 D O I:1 0.1 9 7 6 8/j.c n k i.d g j s.2 0 2 3.0 2.0 5 6I n t e l l i g e n tF u s i o nF a u l tD i a g n o s i sM e t h o df o rB o i l e r i nT h e r m a lP o w e rP l a n tMAL i a n b i n(H u b e iE l e c t r i cP o w e rC o n s t r u c t i o nC o.,L t d.,Wu h a n4 3 0 0 8 0,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t o i m p r o v e t h eo p e r a t i o ns t a b i l i t yo f t h e r m a l c o n t r o l p r o t e c t i o nd e v i c ea n dg i v eb e t t e rp l a yt ot h ee f f i-c i e n c yo f t h ed e v i c e,t h ed e s i g na n dr e s e a r c ho nt h em a i n t e n a n c em e t h o do f t h e r m a l c o n t r o lp r o t e c t i o nd e v i c e i nt h e r m a lp o w e rp l a n tw e r ec a r r i e do u t.T h es i g n a l s e n s o r i sd e p l o y e di nt h ef r o n to f t h ed e v i c et oc o l l e c tt h ea n a l o gs i g n a lo f t h et h e r m a l c o n t r o l p r o t e c t i o nd e v i c e i no p e r a t i o n,a n d t h e c o r r e s p o n d i n gs i g n a lw i l l b e f i l t e r e d t h r o u g h t h e c o n v e r t e r,s oa s t or e a l i z e t h eo p e r a t i o nm o n i t o r i n go f t h e r m a l c o n t r o l p r o t e c t i o nd e v i c e i nt h e t h e r m a l p o w e rp l a n t.T h es e l f-c h e c k i n gc o e f f i-c i e n t a n dt h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nc o e f f i c i e n to f t h eo p e r a t i o ns t a t ew e r e i n t r o d u c e dt oe s t a b l i s ht h ep e r i o d i cm a i n t e-n a n c e s t a t e s p a c em o d e l o f t h e t h e r m a l c o n t r o l p r o t e c t i o nd e v i c e.A c c o r d i n g t o t h e r u n n i n g s t a t e o f t h e t h e r m a l c o n t r o l p r o-t e c t i o nd e v i c e i nt h es p a c em o d e l,t h eo p e r a t i o nr i s ka s s e s s m e n t i sc a r r i e do u t a n dt h em a i n t e n a n c ep e r i o do f t h et h e r m a lc o n t r o lp r o t e c t i o nd e v i c e i s s e t.T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h ed e s i g nm e t h o d c a n r e d u c e t h em i s s e dd e t e c t i o n r a t eo fm a i n t e n a n c ea n dc o n t r o l i t i nt h er a n g eo f 0%2%.K e yw o r d s:t h e r m a l p o w e rp l a n t;m a i n t e n a n c em e t h o d;t h e r m a l c o n t r o l p r o t e c t i o nd e v i c e收稿日期:2 0 2 2-1 1-0 60引言尽管火力发电厂运维管理人员已经认识到热控保护装置日常检修工作的重要性,并加大了对其检修工作的投入,但其构造十分复杂,一旦检修时存在行为偏差或工作人员没有按照规定的制度执行此项工作,就会导致装置故障不能被完全排查1。例如,在常规的检修工作中,工作人员需要在完成对设备与装置的检修处理后,维持装置带电作业一段时间,确保装置排除故障稳定运行后,再切除电源,但在大部分情况下,检修过程会忽视或省略这一步骤。同时,在进行装置故障零件的更换时,专业检修人员没有做好在装置断电或完全关闭的状态下按照规范实施,而是直接在终端切换待机程序,进行故障构件的直接更替,而正确的步骤是关闭装置,待其静止后按照操作规范匹配相同型号的构件,完成更换后对装置进行一段时间的试运行,确保更换构件与装置完全匹配后,再将此装置正式投入使用2。综上所述,大部分火力发电厂在开展此项工作时存在技术规范上的偏差。为解决此类问题,为装置运行提供全面的保障,本文将设计一种针对热控保护装置的全新检修方法,以期通过此种方式,提高火力发电厂运行综合效率,发挥热控装置更高的效能与作用。1火力发电厂热控保护装置检修方法设计1.1火力发电厂热控保护装置运行监测为实现对热控保护装置的规范化检修,应在设计检修方法前明确装置的常态化运行状态与异常运行状态,通过对其运行状态的监测,掌握装置的运行状态3。在此过程中,可设置信号传感器,将其部署在装置前端,采集热控保护装置运行中的模拟信号,对应的信号将通过转换器进行滤波处理。此时前端传感器保持对装置运行数据的持续781系统解决方案 电工技术 采样,持续采样的数据将经过数模转换模块进行数模转换4。为确保输入数据量的充足,可在完成对保护装置基础模拟信号的采集后,将数字量输入D I处理模块,进行采样数据的隔离。该过程的采集结构如图1所示,通过人机交互模块与数据通信模块实现装置运行监测信息的实时传输。图1火力发电厂热控保护装置运行监控架构1.2热控保护装置定期检修状态空间模型构建完成对热控保护装置运行中的实时信息的获取后,引进装置运行自检系数与运行状态综合评估系数,建立热控保护装置定期检修状态空间模型5。在此过程中,装置运行自检系数代表装置在运行中对自我运行综合能力的分析,运行状态综合评估系数是指对装置运行中可靠性的分析。在使用装置运行空间分析法分析前,提出7个方面的检修状态假设,具体内容见表1。表1热控保护装置定期检修状态假设序号假设条件假设内容1故障假设检修行为的发生会实现对装置故障的排除,且检修行为不会引发装置运行中的其他故障2在进行热控保护装置检修时需停止装置运行3运行检修自检行为的发生不会影响热控保护装置的常态化运行4热控保护装置处于自检行为时将同步处于运行状态5因素假设排除热控保护装置由人为因素导致的故障6效率建设在发生检修行为时所有技术人员的故障处理与检修处理效率相同7状态假设热控保护装置在不同运行状态下的转移所需时长相同 在提出表1中的假设后,建立热控保护装置定期状态检修马尔科夫模型,模型结构如图2所示。图2热控保护装置定期状态检修马尔科夫模型结构根据图2,热控保护装置定期状态检修行为包括6种,定义对应的行为为P,行为之间发生转换所需要的时间为T,对提出的2个参数关系进行描述:M=PT(1)式中,M为定期检修状态空间行为。将1.1节中监测所得的热控保护装置运行状态与行为数据代入式(1),可以初步掌握热控保护装置的运行行为,并以此为依据,判断热控保护装置是否需要检修。若M的计算结果为负值,则需要即刻根据装置运行需求执行对应的检修方案6。若M的计算结果为正值,则说明热控保护装置的运行状态无误,此时需要进一步判断或识别装置的预设检修周期,若装置未到下一个检修周期,则可跳过此装置进行火力发电厂中下一个装置的运行状态评估,否则不论M的计算结果数值如何,都需要执行检修行为。1.3基于空间模型的检修周期设定完成上述设计后,根据热控保护装置在空间模型中的运行状态,进行其运行中风险的评估,并根据其运行风险设定其检 修 周 期。热 控 保 护 装 置 运 行 风 险 评 估 计 算 公式为:R=DOS(2)式中,R为热控保护装置的运行风险;D为热控保护装置运行中的风险指标可检程度;O为热控保护装置的风险发生度;S为风险对火力发电厂造成的直接或间接影响。按照式(2)可以计算得到火力发电厂中热控保护装置在日常运行中的风险。将风险数值代入装置定期状态检修马尔科夫模型,分析在不同的风险情况下,装置的自检状态。匹配空间模型与风险数据,得出检修周期设计结果(假设风险值量化后的范围为01.0)。当计算后R的量化结果在0.91.0范围时,对应的热控保护装置空间模型状态为故障检修状态,应立刻进行装置的检修,并认为装置的运行风险较大,应将原定的检修周期缩短。当计算后R的量化结果在0.50.9范围时,对应的热控保护装置空间模型状态为定期检修状态,按照1.2节中内容进行装置检修行为的识别与判断,延续原定的检修周期即可。当计算后R的量化结果在00.5范围时,对应的热控保护装置空间模型状态为自检状态或稳定运行状态,可认为此时装置的运行风险较低,应将原定的检修周期延长。按照上述方式,进行风险值与装置运行状态的匹配,从而实现对检修周期的全面优化。综上所述,完成对火力发电厂中热控保护装置检修方法的设计。2实例应用分析为验证本文方法在实际应用中是否能够实现对火力发电厂中热控保护装置的检修,将该检修方法应用到某火力发电厂。对该火力发电厂中5台热控保护装置的日常运行数据进行采集,并汇总构成本文检修方法所需的实例数据。实例数据中包含的内容见表2。表25台热控保护装置实例数据记录表序号装置编号值值值值1B H-1*1 6.5 21