火电厂DCS 失电故障原因分析及其应对措施

　　摘要：DCS在有效提升电厂生产管理水平的同时，也对电厂的机组安全运行产生了一些负面影响，如DCS的失电故障，会导致火电机组的非计划停运。对DCS失电故障原因进行了分析，认为基建设计和理解上的差异是造成失电故障的主要原因。对此，提出了DCS的配电方式和对不间断供电电源（U
　　
　　1DCS失电故障原因
　　
　　通过对DCS失电故障的分析，发现基建设计和对原设计理解的差异是造成事故的重要原因。
　　
　　（1）部分机组DCS采用单个UPS（共用1根出口馈线）提供2路电源的供电方式，部分老机组采用2台机组的DCSUPS互为备用的供电方式，当1台机组DCS的UPS检修时，另1台机组控制电源则为单路供电。
　　
　　（2）部分机组抽汽逆止阀、燃油跳闸阀等设备采用双线圈控制电磁阀，当控制系统失电后，汽轮机则存在超速危险，锅炉不能*切除燃料；个别新投产的机组磨煤机油泵、空气预热器控制采用长信号控制，一旦DCS失电，将导致磨煤机油泵、空气预热器停止运行，造成设备损坏。
　　
　　（3）部分老机组无数字式电液控制系统（DEH）功能，汽轮机跳闸系统采用带电动作方式，且无可靠的电源（如直流电源）和电源回路结构，当控制系统失电时手动跳闸按钮无法控制汽轮机，只能就地打闸停止汽轮机运行。
　　
　　（4）部分机组不满足操作员站及少数重要操作按钮的配置应能在机组各种工况下的操作要求，特别是紧急故障情况下的处理要求。有的机组控制系统没有配置总燃料跳闸（MFT）继电器组。
　　
　　（5）部分机组DcS及主要控制、保护系统的电源监视、报警系统不完善。
　　
　　2DCS失电故障的对策
　　
　　（l）在设计DCS供电电源配置时，对UPS的工作电源、旁路电源、直流电源均应设置失电报警功能，且各电源电压信号应进人故障录波装置和DCS，以便监视；DCS应由1路UPS、1路保安电源进行供电，或2路相互独立的UPS进行供电。这2路供电电源应分别取自机、炉工作段；汽轮机紧急跳闸系统（ETS）、汽轮机监视仪表（TSI）、火焰检测装置等系统应采用和DCS相同的电源结构；应对UPS定期进行切换试验，工作电源和备用电源的切换时间应小于5ms。
　　
　　（2）在设计DCS内部电源配置时，应采用2种方式：一是2N方式，每个模件柜有2（或4）个电源模件，一半电源模件由主电源供电，另一半电源模件由副电源供电，电源模件输出的直流电源并联，作为I/O模件、主控制器和现场设备的工作电源；二是2路（A、B）交流进线电源互为备用方式，A（B）路电源的主电源为A（B）路交流进线电源，当A（B）路进线电源失去时，切换到B（A）路进线电源供电，当A（B）路进线电源恢复时，切回A（B）路进线电源供电，切换后的A、B2路电源分别提供控制系统一半的电源模件使用，这样即使电源切换不成功，也至少有一半的电源模件能够正常工作，以维持DCS正常运行。
　　
　　（3）火焰检测装置、TSI及热工仪表电源柜等均应由2路不同来源的交流电源供电（可与DCS机柜电源来源相同），或采用经过切换后的电源。各操作员站和工程师站应采用2路切换后的电源，或者2路供电电源、切换后的电源分别为不同的操作员站供电，以保证1路电源丧失时，至少有1台操作员站可用。Dl模件的查询电压建议采用＋48VDC电源，以增加信号的抗*力。此外，还应对DCS及ETS、TSI、火焰检测装置等的任意1路电源进行监视，如有条件应设计DCS电源电压超限、2路电源偏差大、风扇故障以及隔离变压器超温等报警，以便及时发现DCS电源系统故障。
　　
　　（4）在设计操作台按钮配置时，应各配置2个手动停炉和停机按钮，每个按钮提供多对常开（闭）触点，只有2个停炉（停机）按钮同时按下时，才发出手动停炉或停机指令。其中，部分触点作为Dl信号进人炉膛安全监控系统（FSSS）和ETS构成触发停炉、停机的软件跳闸信号，部分触点串联接入MFT跳闸继电器、ETS跳闸电磁阀（AST）的控制回路中，实现硬件跳闸。给水泵汽轮机手动停机按钮和交、直流润滑油泵的起动按钮均必须设计为：给水泵汽轮机的手动停机信号，可以采用1路进入DCS参与逻辑运算，1路串联接入跳闸电磁阀的控制回路中，保证失去电源能够可靠停机；交、直流润滑油泵的起动按钮，应直接接入润滑油泵电气起动回路中，同时润滑油压力低信号也应串联接入电气起动回路中，这样一旦发生DCS失电停机时，润滑油泵在没有DCS控制的情况下能够自动起动，保证汽轮机的安全运行。
　　
　　（5）在热工主保护系统配置时，对于采用DCS实现MFT保护的机组，应配置独立的MFT跳闸继电器组。该跳闸继电器组可以采用带电动作或失电动作设计。如果设计为带电动作，应使用由2路不同电源（1路220VAC,110VDC）构成并联回路，即任意回路动作均可停炉，220VAC和直流110VDC2路电源都应有失电报警信号。如果设计为失电动作，则不能使用2路交流电源（交流电源切换时可能造成短暂失电）,可使用FSSS公用机柜本身提供的直流电源。MFT跳闸继电器组的输出应不通过DCS，应直接接人就地设备的跳闸回路。ETS采用失电动作设计，危急遮断系统无论是和ETS一体化布置，还是和DEH一体化布置，均应将手动停机按钮输出接入危急遮断回路中与控制系统发出的软件跳闸信号并联。
　　
　　3结论
　　
　　通过对稻秆热解焦油催化裂解过程中的焦油催化裂解率与催化裂解温度、气相停留时间之间关系的分析，采用zui小二乘支持向量机建立了稻秆热解焦油催化裂解率随催化裂解温度、气相停留时间变化过程的模型。通过验证，模型值与试验值平均相对误差为2.1172%，表明该模型具有较好的泛化能力和拟合效果，可有效地模拟生物质热解气化焦油催化裂解脱除过程的特性。在此基础上，本文对稻杆热解气化焦油催化裂解脱除过程参数进行了优化计算，表明当催化裂解温度为937.0101℃、气相停留时间为0.9041s时，稻秆热解气化焦油催化裂解率可达到zui大值95.4418％。