摘要：通過(guò)深入辨識(shí)燃煤電廠渦輪流量計(jì)及系統(tǒng)危險(xiǎn)因素，發(fā)掘系統(tǒng)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步明晰熱工運(yùn)行中發(fā)生事故的原因，從而提出有針對(duì)性的防范措施，為管理者提供新的思路和方法，以確保燃煤電廠熱控系統(tǒng)安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

    引言
    隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，燃煤電廠的自動(dòng)化控制水平得到大幅度提升，同時(shí)也引發(fā)了新的矛盾發(fā)生，如何辨識(shí)渦輪流量計(jì)及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)并實(shí)現(xiàn)防控，成為當(dāng)前燃煤電廠一項(xiàng)新的任務(wù)。為此，本文試圖通過(guò)對(duì)電廠通用熱控系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和辨識(shí)，發(fā)現(xiàn)引發(fā)事故的原因和途徑，從而采取有效防范措施，以更好的控制渦輪流量計(jì)及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)備安全運(yùn)行能力和水平，做到防患于未然。

    1 燃煤電廠渦輪流量計(jì)及系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    燃煤發(fā)電廠通過(guò)采取完整的檢測(cè)、控制、自動(dòng)化系統(tǒng)等集中控制方式，以確保發(fā)電機(jī)組及其輔助系統(tǒng)安全、可 靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通常爐、機(jī)、電及全廠輔助車(chē)間均采用集中控制，集中控制一般采用兩機(jī)一控的控制方式。控制方式可以根據(jù)機(jī)組實(shí)際進(jìn)行組合選用，現(xiàn)介紹一種通用方式，以此說(shuō)明燃煤電廠熱動(dòng)控制基本情況。

    1.1 機(jī)組級(jí)自動(dòng)化水平。單元機(jī)組控制采用以微處理器為基礎(chǔ)的分散控制系統(tǒng)（DCS）實(shí)現(xiàn)，主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （DAS）、模擬量控制系統(tǒng) （MCS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）、爐膛安全監(jiān)視及燃燒器管理系統(tǒng)（BMS）、旁路控制系統(tǒng)（BYPASS）和電氣控制系統(tǒng)（包括廠用電、發(fā)變組）等。機(jī)組 DCS 的人機(jī)接口采用操作員站及大屏幕液晶顯示器，作為機(jī)組的監(jiān)控中心。控制臺(tái)上布置 DCS 系統(tǒng)操作員站及少量的緊急事故停車(chē)按鈕。機(jī)組 DCS 控制系統(tǒng)由電廠中央控制室或集中控制中心對(duì)整臺(tái)機(jī)組進(jìn)行綜合控制，其他相關(guān)的自動(dòng)控制系統(tǒng)、聯(lián)鎖裝置、遠(yuǎn)方控制操作、報(bào)警系統(tǒng)和工業(yè)視頻監(jiān)視等均在顯示器（CRT）上按照各種運(yùn)行方式控制完成其動(dòng)作和要求，機(jī)組將控制臺(tái)和其輔助盤(pán)分開(kāi)設(shè)置，并配置足夠的通風(fēng)設(shè)施，在機(jī)組控制臺(tái)上 DCS操作站獨(dú)立空間上鎖布置。對(duì)于輔機(jī)的啟動(dòng)、停機(jī)和運(yùn)行控制按照其相應(yīng)的運(yùn)行模式，由功能子組按順序控制。

    1.2 輔助系統(tǒng)級(jí)自動(dòng)化水平。輔助系統(tǒng)包括化學(xué)水處理及預(yù)處理、凝結(jié)水精處理、取樣及加藥、除灰渣、采暖通風(fēng)、廢水處理、空壓機(jī)房、輸煤系統(tǒng)等。輔助車(chē)間的控制設(shè)置輔助車(chē)間控制網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。除灰系統(tǒng)、化學(xué)補(bǔ)給水程序控制系統(tǒng)等控制系統(tǒng)，既可在就地控制室內(nèi)控制，也可在中央控制室內(nèi)控制，調(diào)試結(jié)束正常運(yùn)行后可將就地控制室內(nèi)的 CRT 移至中央控制室。

    1.3 廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)水平。廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)（SIS）功能主要包括實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的采集和管理、廠級(jí)性能計(jì)算和分析功能、現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)重要設(shè)備設(shè)施和信息安全管理等。DCS 系統(tǒng)一般按照同類(lèi)型機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)和系統(tǒng)、國(guó)家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和規(guī)程要求對(duì)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)試整定，變送器、自動(dòng)控制及遠(yuǎn)方操作執(zhí)行器、儀器儀表、保護(hù)聯(lián)鎖用驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)、單項(xiàng)隔離網(wǎng)閘、縱向加密裝置等均按照高效、職能、合規(guī)的要求選用。

    2 熱控系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析與辨識(shí)
    2.1 風(fēng)險(xiǎn)分析。如果 DCS 發(fā)生故障，出現(xiàn)機(jī)組保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)、測(cè)溫裝置指示錯(cuò)誤、測(cè)壓裝置指示錯(cuò)誤、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置失常、電源故障等方面的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，運(yùn)行人員不能進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，失去對(duì)發(fā)電機(jī)組監(jiān)控操作和遠(yuǎn)方控制，導(dǎo)致整臺(tái)機(jī)組運(yùn)行失去控制，或者由于機(jī)組控制紊亂產(chǎn)生的錯(cuò)誤信息和提示誤導(dǎo)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)員，影響運(yùn)行人員對(duì)機(jī)組運(yùn)行工況的判斷，從而造成誤指揮、誤操作。如果 DCS 不采取有效的安全防護(hù)措施，容易受到計(jì)算機(jī)病毒入侵或者惡意攻擊，出現(xiàn)電氣一次系統(tǒng)事故、電力二次系統(tǒng)的崩潰或癱瘓，甚至可能出現(xiàn)大面積停電事故。熱控系統(tǒng)危險(xiǎn)因素主要有熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)不周或遺漏；熱控設(shè)備制造質(zhì)量不良；熱控設(shè)備施工安裝不良；熱控設(shè)備基建調(diào)試不到位；維護(hù)檢修管理不良和人為誤操作等類(lèi)型。

    2.2 事故類(lèi)型及原因分析。對(duì)近年來(lái)熱控系統(tǒng)發(fā)生的事故進(jìn)行綜合分析，主要有六種類(lèi)型，第一種為機(jī)組分布式控制系統(tǒng)（DCS）失靈事故，造成該事故的原因主要有UPS 電源發(fā)生故障導(dǎo)致 DCS 或 LCD 的供電回路失去電源，或其系統(tǒng)集中控制電纜，涉及電源、通信電纜和接頭等故障，致使系統(tǒng)死機(jī)或 LCD 黑屏；通信電纜和接口負(fù)荷過(guò)重，發(fā)生傳輸不穩(wěn)定，導(dǎo)致通信信息不暢通造成系統(tǒng)死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生；由于操作不當(dāng)或硬件設(shè)備損壞等原因，造成主機(jī)鍵盤(pán)或電纜接件和插件發(fā)生損壞，沒(méi)有響應(yīng)操作指令，造成不能正常操作系統(tǒng)；軟件出錯(cuò)、主控制器負(fù)荷過(guò)高、配置出錯(cuò)；病毒入侵或惡意攻擊；電磁干擾；電子設(shè)備運(yùn)行環(huán)境不良。第二種為壓力/差壓測(cè)量裝置故障，造成該事故的原因主要有 UPS 電源故障或?qū)Ь�故障原因，各類(lèi)變送器的電源回路不能正常供電，失去電源，致使系統(tǒng)測(cè)量裝置無(wú)法正常進(jìn)行輸入輸出；測(cè)量裝置元件故障或裝置彈性實(shí)效，不能準(zhǔn)確指示數(shù)據(jù)；儀表不能正常傳壓，致使壓力表無(wú)指示或差壓表指較大或較小；傳壓通道受凍結(jié)冰，致使壓力表漸趨向較大值，差壓表漸趨向較大值或較小值；雜物等堵塞儀表的傳壓通道，致使指針不動(dòng)或者卡死；控制系統(tǒng)的組件輸入輸出點(diǎn)出現(xiàn)異常，導(dǎo)致指示不準(zhǔn)；取樣裝置未進(jìn)行防磨設(shè)計(jì)。第三種為溫度測(cè)量裝置故障，造成該事故的原因主要有測(cè)溫裝置線路故障或 UPS 電源回路失去電源，導(dǎo)致測(cè)量裝置不能正確輸出數(shù)據(jù)；測(cè)量裝置的相關(guān)元件及線路出現(xiàn)故障或損害，導(dǎo)致溫度測(cè)量裝置指針實(shí)效，或指向較大值或指向較小值或卡死；DCS 的 I/O 組件輸入點(diǎn)故障，導(dǎo)致示值異常；元件安裝不當(dāng)，其測(cè)溫部件沒(méi)有接觸到被測(cè)量部位或介質(zhì)，造成測(cè)量偏低；外部電磁干擾，影響輸出值。第四種為機(jī)組保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)事故，造成該事故的原因主要有機(jī)組保護(hù)設(shè)施供電線路故障或供電失去 UPS 電源，導(dǎo)致機(jī)組保護(hù)失靈，出現(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象；機(jī)組保護(hù)檢測(cè)裝置及其線路故障或損壞，導(dǎo)致機(jī)組不能正確動(dòng)作，出現(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象；機(jī)組保護(hù)用的通訊設(shè)施及元器件故障，不能正常的傳輸和接受信號(hào)，或者保護(hù)用的輸入輸出元件或組件故障或線路故障，導(dǎo)致機(jī)組保護(hù)實(shí)效；機(jī)組保護(hù)裝置的整定出現(xiàn)誤差或者不準(zhǔn)，導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)；原設(shè)計(jì)缺乏前瞻性，邏輯設(shè)計(jì)存在結(jié)構(gòu)性安全隱患，導(dǎo)致機(jī)組保護(hù)誤動(dòng)；雙路電源自動(dòng)切換時(shí)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致信息丟失造成機(jī)組保護(hù)誤動(dòng)作；集控系統(tǒng)保護(hù)用的主機(jī)芯片故障或出現(xiàn)電磁干擾等誘發(fā)保護(hù)系統(tǒng)邏輯運(yùn)算錯(cuò)誤，造成機(jī)組保護(hù)誤動(dòng)作。第五種為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)失控事故，造成該事故的原因主要有熱工電源系統(tǒng)故障，造成該事故的原因主要有自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電源故障或線路故障，導(dǎo)致機(jī)組自動(dòng)調(diào)節(jié)失去控制；自動(dòng)調(diào)節(jié)的檢測(cè)裝置及其線路故障，導(dǎo)致相關(guān)信號(hào)異常或不穩(wěn)定，造成調(diào)整門(mén)變化不均；調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障或缺陷，致使調(diào)節(jié)裝置的機(jī)構(gòu)不動(dòng)或失靈，造成調(diào)節(jié)動(dòng)作異常；雙路電源故障，自動(dòng)切換時(shí)出現(xiàn)信息丟失，造成自動(dòng)控制調(diào)節(jié)裝置失去控制；調(diào)節(jié)器芯片故障或運(yùn)算紊亂，導(dǎo)致調(diào)節(jié)失去正常控制；機(jī)組保護(hù)用的通信設(shè)備或元器件故障，傳輸信息異常，機(jī)組保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)；儀表用的氣源出現(xiàn)故障。第六種為熱工電源系統(tǒng)故障，造成該事故的原因主要有 UPS 電源及線纜等元器件受到外力損害；線路絕緣老化導(dǎo)致的短路或者接地現(xiàn)象；電源回路負(fù)荷超載致使熔斷器燒斷或者選型不準(zhǔn)，造成越級(jí)跳閘現(xiàn)象發(fā)生；熱工電源回路出現(xiàn)短接，導(dǎo)致電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

    3 渦輪流量計(jì)及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)防范安全技術(shù)措施
    熱工控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備選型應(yīng)執(zhí)行《火力發(fā)電廠熱工控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》《火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化就地設(shè)備安裝、管路及電纜設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》《火力發(fā)電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)條件》《熱工自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行檢修維護(hù)規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以及《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》和電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的相關(guān)規(guī)定。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)如下風(fēng)險(xiǎn)防范技術(shù)措施：熱工自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備的選型必須要有前瞻性，應(yīng)選用質(zhì)量可靠的設(shè)備、裝置和器件，確保能夠采用獨(dú)立常規(guī)手段操作。控制系統(tǒng)的配置要滿(mǎn)足各種運(yùn)行工況條件的監(jiān)控技術(shù)要求，芯片負(fù)荷率要滿(mǎn)足機(jī)組要求并留有余度。系統(tǒng)電源應(yīng)配置可靠的 UPS 電源，滿(mǎn)足備用電源切換的較小時(shí)間。電源故障應(yīng)設(shè)置聲光報(bào)警裝置。各種系統(tǒng)接口要穩(wěn)定可靠，并留有足夠的冗余。按照反措要求，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有防止誤動(dòng)和拒動(dòng)的應(yīng)對(duì)策略，防止系統(tǒng)電源發(fā)生誤動(dòng)。熱工保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)確保系統(tǒng)的獨(dú)立性，在總控制臺(tái)上設(shè)置滿(mǎn)足要求的跳閘按鈕，接至停爐、停機(jī)相關(guān)驅(qū)動(dòng)回路中。單元機(jī)組應(yīng)有事故追憶功能。DCS 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）控制器必須留有足夠的冗余，且可自動(dòng)切換，同時(shí)裝置設(shè)置自動(dòng)和手動(dòng)切換試驗(yàn)功能。做好熱工保護(hù)相關(guān)線纜的接地工作，并嚴(yán)格進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)。DCS 的運(yùn)行環(huán)境要滿(mǎn)足溫度、適度、通風(fēng)等要求。做好機(jī)房防雷防靜電管理，機(jī)房地板為防靜電地板或地面。單元機(jī)組、直流系統(tǒng)、廠用系統(tǒng)、交流不停電電源系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量應(yīng)按照《電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》配置，由 DCS 進(jìn)行監(jiān)測(cè)。儀用的相關(guān)氣源要獨(dú)立設(shè)置，并保證質(zhì)量，確保氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正常動(dòng)作，儲(chǔ)氣量應(yīng)保持 15min 供氣。
 
    4 渦輪流量計(jì)及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)防范安全管理措施
    渦輪流量計(jì)及系統(tǒng)的安全管理主要包括崗位安全責(zé)任制、安全管理制度、應(yīng)急預(yù)案以及信息監(jiān)控系統(tǒng)方面的管理。其中燃煤電廠熱工安全管理制度包括熱工技術(shù)監(jiān)督管理制度、熱工檢修管理制度、熱控工作票和操作票管理制度、熱工設(shè)備巡點(diǎn)檢制度、熱工設(shè)備維護(hù)管理制度、熱工設(shè)備資料技術(shù)檔案管理制度、熱工崗位安全教育培訓(xùn)管理制度、熱控設(shè)備缺陷和事故管理制度、熱工設(shè)備定期校驗(yàn)制度、熱工計(jì)量管理制度、熱工 DCS 系統(tǒng)/輔控網(wǎng)工程師站分級(jí)授權(quán)管理制度、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)防病毒管理制度、工程師站管理細(xì)則等。

    5 結(jié)論
    燃煤電廠渦輪流量計(jì)及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)不容忽視，通過(guò)對(duì)其系統(tǒng)危險(xiǎn)因素的辨識(shí)，充分發(fā)掘了 6 類(lèi)事故的發(fā)生的致因，從安全技術(shù)和安全管理兩個(gè)方面提出了防范措施，是對(duì)電廠熱工系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)防控的總結(jié)和概括，為安全管理者管控?zé)峁は到y(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)提供技術(shù)支持和保障。