燃煤发电厂热工自动化设备及系统风险分析及对策措施

摘要:随着科技水平的提高，燃煤电厂的数量日渐增多。与此同时，热工自动化设备也越来越多。在实践过程中，此类设备的系统稳定性较差，致使应用风险直线上升。基于这一点，深入探究事故成因，既可以提高安全生产系数，又能完善相关领域的理论研究系统。

关键词:燃煤电厂;自动化设备;事故成因;降低风险

一、燃煤电厂热工自动化设备及系统简介

在生产过程中，燃煤发电厂的控制方式较为复杂，具体包括自动化、控制以及检测等形式。在此基础上，既可以降低系统运行成本，又能提高稳定性与安全性。

1.1机组级自动化水平。

从实际情况来看，分散控制系统（DCS）是单元机组控制的核心组成部分。与此同时，电气控制、旁路控制、燃烧器管理、炉膛安全监视、顺序控制、模拟量控制以及数据采集等系统均为单元机组控制的关键环节。除此之外，功能子组会对辅机进行控制，具体包括运行、停机以及启动等操作手段。

1.2辅助系统级自动化水平。

在实践过程中，输煤系统、空压机房、废水处理、采暖通风、除灰渣、加药及取样、凝结水精处理、化学水预处理以及化学水处理等环节共同构成了辅助系统。需要注意的是，辅助车间控制网络是完成辅助车间控制设置的基础。除此之外，控制系统的种类较多，具体包括化学补给水程序以及除灰系统等。不仅如此，控制系统的控制地分为中央控制室与就地控制室。当设备正常运行时，操作人员可以移动CRT的控制地。

1.3厂级监控信息系统水平。

对于管理人员而言，厂级监控系统的稳定性至关重要。究其原因，信息安全管理、现场设备管理、厂级性能分析、厂级功能计算以及生产流程参数等功能均属于厂级监控系统的范畴之内。在调试DCS系统时，要以相关运行参数、行业相关标准、同类型机组系统以及同类型机组经验等内容为基础。除此之外，操作人员也要提高纵向加密装置、单项隔离网闸、保护链锁驱动开关、仪器仪表、远程操作执行器、自动控制器以及变送器的应用性能。

二、热控系统风险分析与辨识

2.1风险分析。

在运行过程中，DCS系统的稳定性不高。简而言之，电源故障、自动调节装置故障、测压装置故障、测温装置故障、机组保护拒动以及机组保护误动等现象发生频率极高。当发生类似情况时，操作人员无法启动远程控制以及监控发电机组等功能。在这种情况下，机组运行会受到严重影响。与此同时，操作人员也会对机组运行状况产生误判，导致事故发生概率直线上升。除此之外，DCS系统的病毒防范能力不足。当黑客入侵系统时，事故的发生概率也会随之提升。对于热控系统而言，操作不当、检修周期过长、热控设备基建性能不佳、热控设备安装故障、热控设备质量较差以及热控系统较为落后等情况都会提高事故的发生概率。

2.2事故类型及原因分析。

经过分析研究，笔者认为热控系统的事故成因分为以下六种：

（1）当机组分布式控制系统的稳定性不佳时，很容易产生失灵现象，也被成为控制系统失灵事故。需要注意的是，LCD、DCS等供电回路在UPS电源发生故障后，无法持续供电。除此之外，当接头、电缆以及电源等部位无法正常运行时，也容易造成LCD黑屏以及系统停止运行等现象。不仅如此，系统死机现象也可能是由通讯不畅引起的，而通讯不畅的主要成因与接口及通信电缆的负荷密切相关。另外，运行环境、操作不当以及硬件设备等因素都会对系统运行状况构成影响。

（2）当测压装置发生故障后，也会提高事故的发生概率。究其原因，造成测压装置故障的因素极多，具体包括取样装置的性能不全；传输点发生故障，严重影响测量精度；仪表传压通道堵塞，影响指针正常旋转；传压通道受温度影响，导致测量指数出现偏差；仪表发生故障，致使操作人员产生误判；测量装置检修周期过长，逐渐丧失测量功能；变送器发生故障，供电功能受到影响，进而引发导线故障以及UPS电源故障等情况。

（3）当温度测量装置停止运行后，事故的发生概率会直线上升。需要注意的是，该事故的成因较多，具体包括输出值受到外部电磁干扰，产生较大的波动；测温部件接触不佳，导致测量精度下降；传输点发生故障，严重影响测量精度；测量装置指针停止运行；线路故障后，装置供电不足，致使测量数值出现偏差等情况。

（4）当机组保护装置发生故障后，会造成误动以及拒动的现象。在此基础上，事故发生概率会大幅度提升。该事故的成因较多，具体包括保护系统受到外部环境以及内部组件故障等情况的干扰，进而产生相应的误判；在自动切换电路时，双路电源停止运行，致使机组产生误判；原设计的安全性不足，无法满足系统需求；机组保护装置的检测精度较低，致使系统经常出现误判；传输组件发生故障，触发系统保护机制；线路及设备接触不良，严重影响系统的测量精度，致使拒动现象的发生概率直线上升。

（5）当自动调节系统发生故障后，事故发生概率会随之提升。需要注意的是，该事故的成因较多，具体包括仪表精度较低；通讯设备停止运行，致使系统出现误判；内部芯片发生故障，严重影响运算功能，从而出现失控现象；传输信息遗失，致使调节装置失控；执行部件老化，严重影响调节系统的执行能力；线路接触不良、检测装置停止运行，对调节门构成严重影响；电源发生故障，促使机组呈现出失控状态等情况。

（6）当热工电源系统供电不足时，也会造成严重的后果。该事故的成因较多，具体包括电源回路短接，严重影响系统供电；电源发生短路现象，致使电路跳闸；绝缘效果不佳，造成接地以及短路；外部环境恶劣，对线缆及电源构成影响等现象。

三、热工自动化设备及系统风险防范安全技术措施

从实际情况来看，工作人员要提高UPS电源的稳定性，缩减电源切换时间，逐步提高系统电源的性能。除此之外，安装声光报警装置能够有效降低事故发生概率。需要注意的是，工作人员必须检查系统接口的安全性。不仅如此，工作人员应以反措要求为基础，降低系统误判的发生概率，尽量避免系统发生误动及拒动。对于热工保护系统而言，其独立性至关重要。因此，工作人员应设置停机驱动、停机驱动以及跳闸按钮。为提高故障修复效率，追忆功能对单元机组至关重要。此外，工作人员还要提高DCS锅炉炉膛安全监控系统的性能。以控制器为例，其切换方式要兼具手动和自动，而装置数量也要随之增加。在检测过程中，工作人员要进行接地测试。另外，仪表气源要拥有15min的供气量，并独立于其他供气装置之外。通过这种方式，提高供气质量，逐步提升系统性能。

四、热工自动化设备及系统风险防范安全管理措施

在实践过程中，信息监控系统管理、应急预案管理、安全管理制度以及岗位安全责任制均属于热工自动化系统及设备的管理内容。需要注意的是，工程师管理守则、系统防护管理、工程师及热工DCS系统授权、热工计量、热工设备定期效验、热控设备事故、热控设备缺陷、热工岗位安全教育培训、热工设备资料技术档案、热工设备维护、热工设备巡点检查、热控操作票及工作票、热工检修以及热工技术等监管制度均属于燃煤电厂的管理内容。在这种情况下，提升相关制度的监管力度，能够有效控制事故发生概率，确保燃煤电厂的安全生产。

五、结论

综上所述，燃煤电厂数量的增多，导致事故发生概率居高不下。究其原因，燃煤电厂涉及的领域极多，很容易发生故障。笔者针对燃煤电厂的系统风险展开分析，并深入探究自动化设备的运行状况。通过这种方式，找出各种事故的成因，并提供行之有效的解决方案，有助于管理人员降低事故发生概率，进而提高系统的稳定性。

浅埋偏压隧道进洞施工技术的初步探讨

摘要:本文以某隧道施工为例,通过对不同隧道进洞方案的比较、施工中的常见问题及解决办法,提出明拱暗墙法进洞施工技术应用于浅埋偏压、复杂地质条件,不仅能够保证洞口边仰坡稳定,还能提高进洞施工安全性。

关键词:隧道施工技术；隧道进洞方案；隧道施工措施

1 施工隧道情况

某隧道左右洞分别为2750米,2910米,进口端处于由洪坡积成的平地,轴线方向具有不超过20度的平缓地势。隧道与山脚洞口紧贴的围岩由碎石土夹块石构成,最大厚度超过35米,不具有较厚的覆盖层和较高的稳定性,地下水富集,岩体结构松散。没有支护时容易发生塌方,严重时将引起地表塌陷,因此应首选安全性高的进洞方案。

2 选择适宜的进洞方案

2.1隧道原设计方案

隧道左洞原设计网锚挂在洞口处喷边仰坡,而在进洞时，施工人员要充分利用多根长管棚。在原设计与地质条件不符的情况下，施工队要及时进行汇报，并详细勘测地形状况。究其原因，左侧边坡的稳定性较差，很容易发生塌方现象，削坡高度最大为22米。当坡比为1:0.75时，其安全性较低。在此基础上，施工队采用推大管棚的方式，很难取得理想的效果。究其原因，原设计挂口部位只有1.2米厚覆盖层,清除大孤石后，地表的覆盖层也会随之变薄。与此同时，其自然承载力直线下降，安全隐患大幅度提升。在这种情况下，原设计存在明显漏洞，导致施工难度非常大。

2.2增加明洞方案

在否定原设计方案后,提出在暗洞段10米范围进行开挖而施工为明洞,因左洞为平缓一陡直过渡带位于山体坡积层,因此开挖的边坡具有更高的高度,而因受坡积平缓层影响的覆盖层不会有明显增加。若采用明洞长度增加,应将缓坡放在开挖边坡,将使开挖的洞口土石方明显增加,对洞口围岩稳定性影响增大。采用该方案如果不能实现防护边仰坡作用,将造成洞口土体产生滑塌,而进洞施工期间若遇雨季,增加的施工周期对进洞时间也将产生不利影响,所以也不适合采用该方案。

2.3明拱暗墙方案

经过对比分析，笔者认为明拱暗墙方案的安全性更高。究其原因，该方案能够降低塌方的发生概率，从而降低施工难度。需要注意的是，此方案结合设计要求采用长管棚提前进行预支护。在施工过程中，施工队必须留意混凝土的强度，并对于管棚长度进行调整。除此之外，施工队还要完成混凝土模筑以及拱架施作安装。为提高洞口的稳定性，施工队要调整受力结构。结束施工后，施工人员要尽量恢复地貌。

3 采用的施工进洞方案

3.1具体施工过程

施工队采用明供暗墙法时，必须依次完成套拱施工、框架锚杆防护边坡及成洞面、明挖上半断面以及仰坡面框架锚杆支护等顺序,开挖中台阶并对边墙初喷混凝土,施工锚杆,中台阶及下台阶施工步骤与此相同。

3.2施工工艺

3.2.1洞顶截水沟设置

在施工过程中，施工队要充分考虑到外部环境，具体包括地下水及降水量等情况。究其原因，围岩硬度会受到雨水的影响。因此，施工队必须采用专业手段，尽快引走地表水。

3.2.2开挖明拱及临时防护边仰坡

对于施工队而言，在完成明供部分时，要充分发挥挖掘机的作用。与此同时，施工队也要派遣技术员，积极配合刷坡。在施工时，施工队员要留意边仰坡面，并利用挂网锚喷防护。需要注意的是，施工人员要减轻左侧边坡承受的压力，将锚杆框架梁在边坡锚喷后进行增设以实现永久防护。通过这种方式，既可以提高施工效率，又能提升施工安全性。

3.2.3管糊套拱及长管棚施工

从实际情况来看，施工人员必须固定住边仰锚杆及拱架。在实践过程中，自进式锁脚锚杆是拱架拱脚的重要组成部分。究其原因，此类锚杆能在拱架端头及内轮廓安装木模板。另外，套拱混凝土浇筑厚度应达到60厘米,套拱施工时将孔口管预留并与拱架焊接。

3.2.4暗挖拱下拱部混凝土强度

达到设计要求后,采用短台阶法在拱部混凝土保护下暗挖拱下。在施工过程中，施工人员要采用左右错开的形式，增加初期施工的安全系数。需要注意的是，施工人员要合理控制循环进尺的长度，使其少于1米。为避免砂层失稳而发生坍塌,施工队必须减少炮轰法的应用频率。当出现大孤石时，施工队要充分利用静态破碎剂，降低事故的发生概率。另外，施工队还要严格控制注浆质量及系统锚杆施工，以免因侧压力作用引起围岩产生变形而塌方。

结语

综上所述,通过比较选择隧道进洞方案的原则及初步探讨施工中应关注的技术要点。当地质较为复杂时，施工队可以采用明拱暗墙法。通过这种方式，既可以提高安全系数，又能增加仰坡的稳定性。在施工中应用超前长管棚注浆预加固及喷混凝土等支护、开挖等措施,使隧道施工安全性得到明显提高。