下载

1下载券

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 热工联锁保护系统配置优化方案(一章)

热工联锁保护系统配置优化方案(一章).doc

热工联锁保护系统配置优化方案(一章)

家和
2010-08-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《热工联锁保护系统配置优化方案(一章)doc》,可适用于工程科技领域

热工联锁保护基本原则与要求第节概述发电机组在正常启停和运行过程中通过热工监测和自动调节等手段使各个系统的运行参数维持在规定值或按一定规律变化。然而由于煤种变化、设备故障、运行人员操作不当或汽轮机突然甩负荷等原因往往会造成运行参数超过规定的限值甚至发生设备或人身事故。热工保护的任务就在于当某台设备或系统运行工况不正常出现危险情况时如主蒸汽压力过高、汽包水位过高或过低等情况发生时及时采取极端措施制止危险工况的发展或自动停止某些设备的运行以保护设备和防止事故的发生和扩大便于设备尽快恢复正常运行。如:事故停炉保护、事故停机保护、汽轮机防进水保护、辅机故障自动减负荷保护、自动甩负荷保护等。联锁是一种处理事故的控制方式是属于保护范畴的控制功能联锁控制就是当某一参数达到规定值或某一设备启、停时同时控制另一设备的控制。联锁控制有简单的控制对象一般仅~个也有复杂的根据运行要求规定了多级启停顺序在火力发电厂中通常称为大联锁。联锁控制实际上起保护作用热力设备的安全或自动保护常通过联锁来实现。对于备用设备的自启动、故障设备的自动停运、条件不具备时的禁止控制和条件满足时的自行动作等控制功能均可用联锁控制来实现因此热工保护系统有时也称为热工联锁保护系统。DL《电力工业锅炉压力容器监察规程》、DL《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》、DL《火力发电厂设计技术规程》、DL《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》、《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》等电力行业标准规程中均对发电机组应设置热工联锁保护的基本原则做了专门规定和要求因而在机组设计时一定要充分考虑机组容量、锅炉(汽轮机)型式、燃料特性等因素配置合理、完善的热工联锁保护系统。保护系统一般由保护信号输入回路、保护逻辑运算回路和保护输出动作回路三部分组成。保护信号输入回路一般由信号源(如温度开关、压力开关、行程开关、继电器接点、其他系统输出)、输入部件和连接电缆组成。一般采用无源开关量仪表提供跳闸信号重要保护的输入应多重化使用~个检测回路或检测元件经过三取二或四取三等逻辑处理后送出可靠的信号联动相关连设备。保护逻辑运算回路由控制器完成(简单的回路可以由继电器组成)大机组的保护逻辑通常由专用可编程控制器或分散控制系统实现。保护输出回路一般由输出部件通过中间继电器跳闸被保护的设备或关断打开相应的阀门和挡板。重要的热工保护动作时应设置有事件顺序记录以便于事后查找分析事故原因采取正确的处理或预防措施。由于热工联锁保护在热力生产过程中处于特别重要的地位不仅应选择合理配置、根据生产过程要求设计严谨的联动逻辑还要考虑选择合适的控制设备、跳闸信号来源、信号测量安装位置等以保证保护系统在投入运行后能够准确、灵敏、功能齐全、系统完善、可靠地确保机组安全经济运行。热工保护系统还要考虑具有防止保护误动、拒动的相关措施。对于停机、停炉等重要保护要具有相互独立的可靠的后备措施。本书通过分析热工保护联锁可靠性在总结电力行业标准规程对热工联锁保护设置基本原则要求的基础上结合实际运行中经验教训从既完善机组热工联锁保护功能又防止热工保护误动拒动角度出发探讨解剖了热工联锁保护各环节情况和实施措施整理出的一本热工联锁保护系统方面的参考资料以使从事热工联锁保护配置、设计、运行、维护工作的人员熟悉了解机组应配置的热工联锁保护系统联锁保护动作后联动的相关设备、动作结果采取怎样的信号取源装置、信号源测点安装合理位置要求、可靠的后备措施等方面知识。第节热工保护联锁系统可靠性分析热工保护联锁系统一般由就地控制设备(压力开关、温度开关、行程开关、火焰检测器等测量元件做信号源阀门、档板、油枪等为控制机构)、控制电源、二次线路(电缆线路、端子排等)、控制装置(机柜、卡件、控制元器件等)、取样管路、气源(油源)等组成。由系统组成可见就地控制设备、控制电源、卡件故障、接线松动或短路及管路泄漏或不畅等都会引起事故或障碍从而影响机组安全可靠运行。热工保护系统误动(拒动)的原因大致有下列几方面。、就地控制设备问题就地控制设备如各种检测元件、敏感开关以及挡板、阀门的驱动装置等外围设备故障引起的MFT及异常情况很多。造成这些设备的原因一是产品质量差不能满足机组连续运转的要求。如:聊城电厂年两次MFT都是因为吸风机挡板操作器的问题引发停机。由于此类操作器按钮长时间运行操作频繁但该操作器按钮却没有消弧装置造成操作器按钮接点击穿、黏结引发停机。二是设备老化损坏可靠性差易造成卡涩。如济宁电厂#机组年月日运行人员在恢复甲水冷泵备用开启甲水冷泵进、出口门过程中因逆止门卡涩造成水压瞬间降低致使机组因“静子水压低”跳闸。三是因气源泄漏或堵塞造成气动执行机构故障从而操作失灵。如邹县电厂#、机组自年底至年初几个月里多次发生因一次风机档板下滑使“一次风压低II值”锅炉MFT保护动作事件开始原因分析不清认为档板下滑系天气寒冷卡涩不灵所致虽然采取措施但未取得成效又发生了几次类似情况后经过各方人员多方位反复检查分析试验发现引起档板下滑的真正原因是阀门压缩空气内漏空气压力支撑不住阀门造成的为此采取了修改逻辑补气的措施并要求运行人员加强运行监督一旦阀门开始下滑必须重新开启一次阀门杜绝档板关到位的现象采取这些措施后类似事件未再发生。四是安装位置不当及调整不到位致使控制设备性能达不到要求。如南定电厂#炉多次由于火检位置不合理、调整不当等问题发生MFT灭火事件。五是阀门泄漏成为多发性故障源。最典型的事例如青岛因油阀泄漏导致炉膛爆燃事件。六是汽包水位测量装置不可靠是“汽包水位保护”误动或拒动的原因。如“保温不当、补偿值设定不准等致使测量存在误差监视仪表及保护动作值无余度造成误判测量信号源未完全按原则分布使“三取二”逻辑易实现”等等均会致使汽包水位保护误动或拒动。另外因雨、水或蒸汽等漏入造成电气设备接地或短路造成保护误动的事例也不少给粉机掉电、转速失控、自流等造成燃烧不稳、灭火事件时有发生。振动元件故障、安装位置不合理(如保温不合格、环境温度过高等)等问题更是引起振动保护误动跳机联锁MFT甚至振动保护无法投运的主要原因。由上述情况看出关注热工保护系统的可靠性首先要注意热工就地控制设备的可靠性上述几类因素一旦出现就会严重影响热控系统的可靠性。、控制电源问题:控制装置的电源是热控系统重要组成部分。由电源问题引起保护误动作事件近几年时有发生其原因有以下几种一是电源线路接触不良、线路松动或开关质量不好致使电源断路或短路从而引起保护误动。如:年月日点分南定电厂#机#、#热工盘表计无指示原因是电源零线连接片松动造成了热工总电源消失年月日:临沂电厂#机组热控盘电源失电原因为电源开关接线松动年月日某电厂#机组因“FSSS电源丧失”MFT原因为给粉机一开关质量有问题造成系统电源不好使FSSS电源丧失。二是电源保险容量不匹配如年月日南定电厂甲站#炉运行中因热工总电源保险熔断导致停炉灭火热工电源保险熔断的原因就是选择的保险容量偏小。三是电源设计不合理所供电源有的未考虑附件的耐压程度如年月日十里泉电厂#机组汽机TSI是引进的美国本特利系列保护装置其振动卡件说明书要求输出继电器接点容量为VACAHZ而汽机保护柜设计保护回路为VAC导致电源波动时造成消弧电容击穿保护误动因此为避免此接点并联电容的击穿造成保护误动省局在年补充《反事故措施》中要求各厂对本特利系统保护装置的回路进行整改确认其外部保护回路电压低于VAC。有的系统整个机柜通过一路保险供所有输入信号或一路电源外接负载很大还有的控制电源既未接UPS又未有冗余备用如年月日时分华威电厂#机组FSSS操作盘失电锅炉MFT事件就是因为FSSS专用V供电电源仅接动力电源A相上未有其它备用手段而就地油枪接线端子排接地造成动力电源A相保险熔断从而造成FSSS专用V电源失电。邹县电厂年月日:发生一次FSSS电源瞬间晃动锅炉MFT动作停炉事件。检查发现邹县#炉FSSS系统内有VAC、VDC、VDC三路电源VAC电源不仅带机柜内的设备同时还带外围设备负载较大与其它直流电源不具备真正意义上的备用起不到真正的安全作用。、控制装置卡件问题:由控制装置受干扰误发信号、因控制卡件故障使保护误动的情况也是一个不可忽视的问题。外部环境不能满足要求是很多热控装置可靠性差的主要原因由于环境温度过高造成卡件过早老化、损坏或逻辑功能失常的事件时有发生。如XX电厂年月日:分#炉发出“MFT动作”信号锅炉灭火经检查发现灭火保护系统逻辑封锁电压及设定信号板的监控电压设定值产生漂移当电源电压波动严重时不能进行封锁以至使灭火保护误动环境温度进行调节更换了老化较为严重的元器件对各种参数设定值进行了检查整定系统工作恢复正常。年底由于青岛地区罕见的低温致使输煤系统远程站设备性能失常装置受外围设备的干扰常误发信号更换了故障器件、远程站内增加了保温设备后性能稳定XX电厂年月日#炉SCS#DPUBC板故障导致送风机停更换BC板及部分IO卡件后恢复正常。继电器等元器件虚接、虚焊等接触不良现象是装置可靠的大敌而控制柜内积灰、潮湿特别是屏蔽线接地不良很容易造成控制卡件故障抗干扰能力下降导致误发信号。、控制系统DCS本身问题虽然计算机技术取得了很大进步可靠性也有了明显提高但由于计算机质量或元件造成的DCS故障或死机事件在国内电厂中也时有发生如山东莱城发电厂在机组试运行过程中就曾经发生近分钟的DCS故障无法对机组进行监控山东石横发电厂#机组调试中DCS系统由于通讯故障造成所有测点显示变坏无法监视某制造厂生产的DCS系统一段时间内由于在国内某电厂通讯故障造成机组重大设备损坏被原国家电力部禁止使用。而年DCS失灵成了引起山东电网热工专业造成不安全事件的主导问题导致多次锅炉或机组被迫停运事故。可见DCS故障或死机是造成影响机组安全性的重大原因必须在DCS设计中予以考虑。涉及到安全停机停炉的热工保护一定要考虑设置可靠的后备手段。第节热工保护联锁系统配置基本原则根据中华人民共和国电力行业标准DL《火力发电厂设计技术规程》及DL《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》等技术规程规定的要求热工保护配置联锁系统应遵守下列基本原则。.热工保护应符合的要求。.热工保护系统的设计应有防止误动、拒动的措施保护系统电源中断以及恢复不会发出误动作指令。.热工保护系统遵守下列“独立性”原则:)炉、机跳闸保护系统的逻辑控制器应单独冗余设置。)保护系统应有独立的IO通道并有电隔离措施。)冗余的IO信号应通过不同的IO模件引入。)触发机组跳闸的保护信号的开关量仪表以及变送器应单独设置当确有困难而需要与其他系统合用时其信号应首先进入保护系统同时该信号宜采用“三取二”的方式进行选取。)机组跳闸指令不应通过通信总线进行传送。.MW及以上容量机组跳闸保护回路在机组正常运行中宜在不解列保护功能和不影响机组正常运行的动作试验.停炉、停机保护动作动作原因应有事件顺序记录。单元机组应有事故追忆功能。.热工保护系统输出的操作指令应优先于其它任何指令即执行“保护优先”的原则。.控制台上必须有总燃料跳闸、停止汽轮机和解列发电机的跳闸按钮跳闸按钮应直接接至停机、停炉的驱动回路。除此之外还应设置下列设备独立于DCS系统的后备操作手段汽包事故放水门汽轮机真空破坏门直流润滑油泵交流润滑油泵发电机灭磁开关。机组主保护系统中不宜设置供运行人员切、投保护的任何操作保护切投指令宜进入事件记录。重点热工保护回路在机组正常运行中系统具备在线试验功能且不影响机组正常运行的可在线进行相应的功能试验。.被控对象接受保护动作改变状态后不会自动恢复到接受保护作用前的状态。.对机组保护功能不能纳入分散控制系统的机组其功能可采用可编程控制器或继电器实现。当采用可编程控制器时宜与分散控制系统有通信接口将监视信息送入分散控制系统。.热工基本保护设置.单元制机组发生下列情况之一时应有停止机组运行的保护。)锅炉事故停炉)汽轮机事故停机)发电机主保护动作)单元机组未设置快速切负荷(FCB)功能时无论何种原因引起的发电机解列。.锅炉应设有的保护。..锅炉给水系统应有下列热工保护:)汽包锅炉的汽包水位保护(高、低))直流锅炉的给水流量过低保护。..锅炉蒸汽系统应有下列热工保护:)主汽压力高(超压)保护应能自动打开相应的安全门)再热汽压力高(超压)保护应能自动打开相应的安全门)再热汽温度高喷水保护。..锅炉炉膛安全保护应包括下列功能:)锅炉吹扫)油系统泄漏试验)灭火保护)炉膛压力保护。..在运行中锅炉发生下列情况之一时应发出总燃料跳闸指令实现紧急停炉保护:)手动停炉指令)全炉膛火焰丧失)炉膛压力过高过低)汽包水位过高过低)全部送风机跳闸)全部引风机跳闸)煤粉燃烧器投运时全部一次风机跳闸)燃料全部中断)总风量过低)锅炉炉膛安全监控系统失电)根据锅炉特点要求的其它停炉保护条件如不允许干烧的再热器超温和强迫循环炉的全部炉水循环泵跳闸等。..当MFT动作时应动作以下主要项目)关闭所有油电磁阀以及电动门)停止所有给粉机(直吹式制粉系统停止所有给煤机))停止所有排粉机(直吹式制粉系统停止所有一次风机))停汽轮机(母管制除外))关闭所有过热器、再热器事故喷水电动门)根据生产工艺要求需要动作的其它设备。..炉膛压力等于或者超过限值时严禁送风机、引风机的挡板向扩大事故的方向动作.汽轮机应设有下列保护:..在运行中汽轮发电机组发生以下情况之一时应实现紧急停机保护:)汽轮机超速)凝结器真空过低)润滑油压力过低)轴承振动大)轴向位移大)发电机冷却系统故障(水冷机组冷却水流量低于定值时经延时后跳发电机))手动停机)DEH系统失电)汽轮机、发电机等制造厂家提供的其他保护项目。..汽轮机还应设有以下热工保护:)抽汽防止逆流保护)低压缸排汽防止超温保护)汽轮机防止进水保护)汽轮机真空低保护等。(EH油没说明).发电厂的热力系统在中还应有下列热工保护:)除氧器水位、压力保护)高、低压加热器水位保护)汽轮机旁路系统的减温水压力低和出口温度高保护)空冷机组的有关保护。.发电厂重要辅机的保护(如给水泵、送风机、引风机等)的热工保护应按发电厂热力系统和燃料系统的运行要求并参照辅机制造厂的技术要求进行设计。.DL《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》规定锅炉基本配置。炉膛安全保护装置应按机组容量的大小和燃料的特性配置基本原则如下。..蒸发量为th及以下的煤粉锅炉:炉膛和后部烟道应设置能密封的防爆门。防爆门的部位、大小和动作压力由锅炉制造厂和设计部门按有关标准确定。同时在司炉操作台处有能观测到炉膛火焰的设施及炉膛压力表。..~th锅炉应有:a全炉膛火焰监测装置。b炉膛压力保护装置(越限时主燃料跳闸)c在司炉操作台有炉膛压力、火焰的显示有压力越限、火焰熄灭的报警信号。..~th锅炉应有:a全炉膛火焰监测装置。b炉膛压力保护装置(越限时主燃料跳闸)。c炉膛灭火保护装置(全炉膛灭火地主燃料跳闸)。对th及以上的锅炉在炉膛灭火、保护动作后应闭锁主燃料并实现对炉膛的吹扫。d在司炉操作台处有炉膛压力、火焰的显示有压力越限信号和火焰熄灭的声、光报警信号。..~th锅炉应配有炉膛安全监控装置即FSSS(FurnaceSafeguardSuperVisorySystem)包括:a炉膛火焰监测装置(包括各单火嘴及各层火焰监测)。b炉膛压力和灭火保护装置及主燃料跳闸系统。c炉膛定时吹扫装置。d自动点火和油枪点火程序控制系统。e各风量挡板控制系统。f在司炉操作台处有炉膛压力、火焰的显示有压力越限和火焰熄灭的声、光报警信号。..th及以上的锅炉除具有第条的全部功能外还应有对磨煤机和燃烧器实现自动管理的功能(即包括有燃烧器投入和切除管理油系统控制煤系统控制的功能)。.联锁系统配置基本原则热工联锁功能应能满足机组启动、停止以及正常运行的控制要求并能在机组事故和异常工况下实现必要的联锁控制保证机组的安全。二次回路设计应遵循保护闭锁优先的原则工艺系统的联锁条件应根据厂家的具体要求和工艺确定对需要经常进行有规律性操作的辅助工艺系统宜采用顺序控制。电厂的顺序控制系统应包括单元机组主、辅机的顺序控制系统和电厂辅助系统的顺序控制系统机组的顺序控制系统应以子功能组为主即实现一个辅助工艺系统内相关设备的顺序控制。当机组顺序控制功能不纳入分散控制系统时其功能应采用可编程控制器实现。可编程控制器应与分散控制系统有通信接口。辅助工艺系统的开关量控制可由可编程控制器实现。顺序控制设计应遵守保护、联锁操作优先的原则。在顺序控制过程中出现保护、联锁指令时应将控制进程中断并使故意系统按照保护、联锁指令执行。顺序控制在自动运行期间发生任何故障或运行人员中断时应使正在运行的程序中断并使工艺系统处于安全状态。顺序控制系统应有防误操作的措施。按照工艺要求需要自动切投的泵或者自动开启的电磁阀应设置自动备用的联锁并按照工艺要求实现切投或者开关。热工联锁系统应完成以下功能。)实现主辅机转机、阀门、当班的顺序控制、控制操作及试验操作)大型辅机与其相关的冷却系统、润滑系统、密封系统的联锁控制)在发生局部设备故障跳闸时联锁启动备用设备)实现状态报警、联动及单台转机的保护。。.锅炉联锁基本配置..锅炉的引风机、回转式空气预热器和送风机在启停及及事故跳闸时的顺序联锁..锅炉的引风机、回转式空气预热器和送风机之间的跳闸顺序及三者与烟、风道中有关挡板的启闭联锁..送风机全部停运时燃烧系统和制粉系统停止运行的的联锁..制粉系统中给煤机、磨煤机、一次风机或者排粉机的启停以及事故跳闸时的顺序联锁..排粉机送粉系统的排粉机与给粉机之间的联锁..烟气再循环风机启停与出口风们和冷风门的联锁..给煤机事故跳闸或者磨煤机出口温度高打开冷风门的联锁..大型辅机与其润滑油系统、冷却和密封系统的联锁以及这些系统中工作泵事故跳闸时备用泵的自启动联锁。..给煤机事故跳闸或者磨煤机出口温度高打开冷风门的联锁(采用炉烟干燥系统除外)..氮气压力或者密封风压低至定值时停止中速磨煤机的联锁。.汽轮机联锁基本配置..润滑油系统的交流润滑油泵、直流润滑油泵、顶轴油泵和盘车装置与润滑油压之间的联锁即:润滑油压低至定值时启动有关润滑油泵或者停止盘车电动机的联锁润滑油压高至定值时允许启动顶轴油泵的联锁..各辅机设备与其相应系统的压力之间的联锁..给水泵、凝结水泵、凝结水升压泵、真空泵、循环水泵、疏水泵以及其他各类水泵与其相应系统的压力之间的联锁..各类泵与其出口门之间的联锁。有出口电动门的各种水泵应设以下联锁:)、泵跳闸时关闭其出口电动门)、离心式水泵的出口压力达到规定值时打开其出口电动门的联锁。第节热工保护联锁系统其它注意事项和要求.保护信号的处理要求与建议。保护输入信号的可靠性是保护系统能否正确动作的前提因此对保护系统输入信号的正确处理是至关重要的信号处理的几点基本要求和建议如下。.对于DCS系统或者PLC系统的模拟量保护信号宜采用屏蔽电缆且在该侧单点接地。.对DCS采集的多路信号如果是同一信号应尽量分散在同一个DPU的不同模件上如炉膛负压三取二的个负压开关量信号点、汽包水位三取二的个模拟量信号点等均可以按这种方法处理。.对重要信号进行三取二或四取三处理可以提高保护的可靠性防止保护误动并尽量杜绝保护拒动。.在做DCS逻辑组态时为防止现场发生意外可以分别对每一个信号串联一个对应的品质判断信号以提高保护的可靠性。.在敷设电缆时要特别注意热电阻、热电偶温度信号和VDC、VDC开关量信号的抗干扰问题。.当模拟量输入信号受到介质其它参数的影响较大时应采取必要的正确补偿手段以确保信号的准确性。.汽机主保护ETS系统大部分采用热备用、双冗余PLC可编程控制器实现。对该系统主要检测信号如轴振、轴向位移、差胀、超速、EH及润滑油压、真空等的安装位置和检测元件技术性能指标至关重要必须出详细的技术校验报告。.热工保护后备手段配置要求对于能够实现数据采集和处理功能、模拟量控制功能、顺序控制功能和炉膛安全监控功能的分散控制系统应配备少量的后备操作手段以确保机组安全。.配备原则当分散控制系统发生局部或者重大设备故障时(例如分散控制系统电源消失、全部操作员站失去监控功能、重要控制站失去控制或者保护等)应能确保机组紧急安全停机。.一般后备配置要求)汽轮机跳闸)总燃料跳闸)发电机解列)锅炉安全门(机械式不装))汽包事故放水门)汽轮机真空破坏门)直流润滑油泵)交流润滑油泵)发电机灭磁开关)柴油机启动。.热工电源的有关要求.热工控制柜(盘)进线电源的电压等级不得超过Vo进入控制装置柜(盘)的交、直流电源除停电一段时间不影响安全外应各有两路互为备用。工作电源故障需及时切换至另一路电源时应设自动切投装置。.每组热工交流动力电源配电箱应有两路输入电源分别引自厂用低压母线的不同段。在有事故保安电源的发电厂中其中一路输入电源应引自厂用事故保安电源段。.分散控制系统、汽轮机电液控制系统、机组保护回路、火检装置及火检冷却风机控制等的供电电源一路应采用交流不问断电源一路来自厂用保安段电源。.交流不停电电源可每台机组集中设置也可分散设置。、防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故的要求为了防止分散控制系统(DCS)失灵、热工保护拒动造成的事故《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(简称二十五项反措)给出了一系列反事故措施热工保护联锁系统在设计与配置时应按照《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(如表、、、的内容)进行完善。表重要保护测点逻辑的补充要求《二十五项反措》条款内容应完善措施备注对直流锅炉的蒸发段、分离段、过热器、再热器出口导气管等应有完整的管壁温度测点以便监督各导汽管间的温度偏差防止超温爆管。各段管壁温度测点准确报警功能完善带锅炉断水保护系统直流锅炉当炉膛已经灭火或已局部灭火并濒临全部灭火时严禁投助燃油枪。当锅炉灭火后要立即停止燃料供给严禁用爆燃法恢复燃烧。重新点火前必须对锅炉进行充分吹扫以排除炉膛和烟道内的可燃物质。增加无火信号闭锁油阀打开逻辑完善强制吹扫逻辑当发现粉仓内温度异常升高或确认粉仓内有自燃现象时应及时投入灭火系统防止因自燃引起粉仓爆炸。粉仓温度元件安装正确测量准确报警准确可能的话应设计粉仓自动灭火系统对于过热器出口压力为MPa急以上的锅炉其汽包水位计应以差压式(带压力修正回路)水位计为基准。汽包水位信号应采用三选中值的方式进行优选。水位信号带压力校正采用三却中值进行优选锅炉汽包水位高、低保护应采用独立测量的三取二的逻辑判断方式。当有一点因某种方式须退出运行时应自动转为二取一的判断方式并办理审批手续限期恢复当有二点因某种原因须退出运行时应自动转为一取一的逻辑判断方式应制定相应的安全运行措施经总工批准限期恢复逾期不能恢复应停炉完善汽包水位保护逻辑对于控制循环汽包锅炉炉水循环泵差压保护采用二取二方式时。当有一点故障退出运行时应自动转为一取一的逻辑判断方式并办理审批手续限期恢复。当二点故障超过H时应立即停止该炉水循环泵的运行。完善控制循环汽包锅炉的炉水循环泵保护表.分散控制系统配置的要求《二十五项反措》条款内容应完善措施备注DCS系统配置应能满足机组任何工况下的监控要求(包括紧急故障处理)CPU负荷率应控制在设计指标之内并留有适当裕度。设置合适的CPU负荷率主要控制器应采用冗余配置重要IO点应考虑采用非同一板件的冗余配置。冗余配置系统电源应设计有可靠的后备手段(如采用UPS电源)备用电源的切换时间应小于ms(应保证控制器不能初始化)。系统电源故障应在控制室内设有独立于DCS之外声光报警。配置可靠电源及切换回路主系统及与主系统连接的所用相关系统(包括专用装置)的通信负荷率设计必须控制在合理的范围(保证在高负荷运行进不出现“瓶颈”现象)之内其接口设备(板件)应稳定可靠。合理配置系统通信负荷率DCS的系统接地必须严格遵守技术要求所有进入DCS系统控制信号的电缆必须采用质量合格的屏蔽电缆且有良好的单端接地。接地符合DCS厂家要求操作员站及少数重要操作按钮的配置应能满足机组各种工况下的操作要求特别是紧急故障处理的要求。紧急停机停炉按钮配置应采用与DCS分开的单独回路。配备满足紧急情况的后备保护系统表.DCS故障的紧急处理措施《二十五项反措》条款内容应完善措施备注已配备DCS的电厂应根据机组的具体情况制定在各种情况下DCS失灵后的紧急停机停炉措施。制定DCS失灵紧急处理措施当全部员站出现故障时(所有上位机“黑屏”或“死机”)若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组正常运行则转用后备操作方式运行同时排除故障并恢复操作员站运行方式否则应立即停机、停炉。若无可靠的后备操作监视手段也应停机、停炉。立即按照停机、停炉措施执行当部分操作员站出现故障时应由可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应停止重大操作)同时迅速排除故障若故障无法排除则应根据当时运行状况酌情处理。执行辅机控制器或相应电源故障时可切至后备手动方式运行并迅速处理系统故障若条件不允许则应将该辅机退出运行。执行调节回路控制器或相应电源故障时应将自动切至手动维持运行同时迅速处理系统故障并根据处理情况采取相应措施。重要执行器应带有掉电、掉信号自锁功能气动执行器还应带气源丧失自保持功能涉及到机炉保护的控制器故障时应立即更换或修复控制器模件涉及到机炉保护电源故障时则应采用强送措施此时应做好防止控制器初始化的措施。若恢复失败则应紧急停机停炉。执行加强参DCS系统的监视检查特别是发现CPU、网络、电源等故障时应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。执行规范DCS系统软件和应用软件的管理软件的个性、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的DCS系统中使用必须建立有针对性的DCS系统防病毒措施。执行表防止热工保护拒动《二十五项反措》条款内容应完善措施备注DCS部分的锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)的系统配置应符合条中的要求FSSS的控制器必须冗余配置且可自动无扰切换同时FSSS装置应具有在线自动手动火焰检测器和全部逻辑的试验功能。执行对于独立配置的锅炉灭火保护装置应保证装置(系统)本身完全符合相应技术规范的要求所配电源必须可靠系统涉及到炉膛压力的取压装置、压力开关、传感器、火焰检测器及冷却风系统等外围设备必须处于完好状态。执行 定期进行保护定值的核实检查和保护的动作试验在役的锅炉炉膛安全监视保护装置的动态试验(指在静态试验合格的基础上通过调整锅炉运行工况达到MFT动作的现场整套炉膛安全监视保护系统的闭环试验)间隔不得超过年。执行对于已配有由DCS构成的FSSS及含有相关软逻辑的热工保护系统在进行机、炉、电联锁与联动试验时必须将全部软逻辑纳入到相关系统的试验中。执行汽轮机紧急跳闸系统(ETS)和汽轮机监视仪表(TSI)应加强定期巡视检查所配电源必须可靠电压波动值不得大于±%。TST的CPU及重要跳机保护信号和通道必须冗余配置输出继电器必须可靠。执行汽轮机超速、轴向位移、振动、低油压保护、低真空等保护(装置)每季度及每次机组检修后起动前应进行静态试验以检查跳闸逻辑、报警及停机动作值。所有检测用的传感器必须在规定的有效检验周期内。设计静态试验功能若发生热工保护装置(系统、包括一次检测设备)故障必须开具工作票经总工程师批准后迅速处理。锅炉炉膛压力、全炉膛灭火、汽包水位和汽轮机超速、轴向位移、振动、低油压等重要保护装置在机组运行中严禁退出其他保护装置被迫退出运行的必须在h内恢复否则应立即停机、停炉处理。执行第五节DCS可靠性设计应用.后备停机装置的设计针对DCS失灵的问题要考虑在DCS死机或故障的情况下机组能够安全停下不损坏机组设备和影响机组安全增加手动MFT回路和手动停机回路该后备操作装置使用继电器回路实现设计独立的直流电源即使DCS故障或DCS电源丧失的情况下均能进行动作。具体设计见图:图:跳闸回路设计实例图后备手操的设置控制台上原辅机启停控制仅保留给水泵、交直流润滑油泵、顶轴油泵、上水泵等辅助设备与DCS并行的硬手操作开关其余改为CRT软手操控制辅机之间的联锁由DCS实现。保证事故状态下机组的安全。统一软件设计标准流程图中测点和设备状态采用与电厂习惯相适应的统一配置各种类型的设备都有自己的统一设计标准使运行人员对机组设备状况能够做到一目了然既可以减轻运行人员的劳动强度又减少误操作。下面是在某一MW机组机组上设计情况。系统介质颜色介质颜色蒸汽红色水绿色油黄色空气兰色烟气灰色阀门、辅机、执行器状态颜色:状态颜色开到位(运行)红色关到位(停止)绿色故障黄色自动设备状态指示状态使用颜色自动兰色手动红色强制手动红色闪烁流程图中测点状态指示状态使用颜色未确认褐色闪烁高Ⅱ值确认亮红色高Ⅰ值确认红色正常确认绿色低Ⅰ值确认粉色低Ⅱ值确认亮粉色·模拟量和开关量输出在过程控制站故障时应进入安全状态。对开关量输出,可选择或作为安全状态对于模拟量输出,可以选择最大值输出、最小值输出、故障前输出、预定值输出等作为安全状态。具体情况,取决于生产过程的要求。.硬件冗余设计。冗余技术的理论基础是并联系统,即热备份。是使系统中一个单元工作,另一个备用单元处于一种待机状态,一旦工作单元发生故障,通过故障检测控制机制,及时地将处于待机状态的单元投入运行。冗余设计相当于把单元的故障修复时间MTTR降至零,其结果使可用率A达到。毫无疑问,冗余技术会增加系统的投资,冗余设计的原则是保证重点部位,减少不必要的冗余,权衡系统可靠性改善与经济实现性,实现最佳设计。在集散控制系统中,常采用的冗余部件有通信网络、电源模件、控制模件、操作员站等。()各操作员站的备份使用。所有操作员站全部工作在相互热备份状况,系统中只要有一个操作员站处于正常状态,系统就可正常工作,完成规定的操作及控制调节功能。()通讯网络的冗余措施。DCS的通讯网络是整个系统的命脉,它通常采用双冗余网络结构、双通讯接口工作,只要有一个通讯接口和一个网络工作,系统就可完成正常通讯。()电源系统的冗余。电源系统是集散控制系统全体的公共部分,它的稍许故障可能造成全系统瘫痪。对电源系统除采用交直流双回路供电、蓄电池后备等措施外,对电源模件采用冗余是必不可少的。()过程控制站内的冗余。DCS的过程控制站用来完成现场数据的采集和各控制回路的运算和执行,其可靠性尤为重要。根据具体情况,可分别采取控制器模件(含CPU、存储器)、内部总线、IO模件的冗余。其中,控制器模件的冗余是必须的,两个控制器模件同时接收数据,一个作控制运算,另一个处于监视状态,仅实时更新其实时数据,一旦工作中的控制器模件发生故障,备份模件自动进入工作状态。合理使用冗余设备和元件使系统故障率达到最低。为提高系统的可靠性降低系统故障度避免使事故扩大化在卡件布置和测点分配就应该注意。关联比较多系统尽量放在同一控制处理器中减少跨控制处理器的通讯点的数量既有利于系统安全又减少总线的负荷如果该对控制处理器发生故障只会造成与其相关的控制系统故障不会影响整个DCS乃至整个控制系统故障使事故影响降低到最小程度减少损失子系统尽量分配一块卡件中如SCS系统中单设备的联锁启停当该卡件故障时只会影响一个系统监测点分配则要坚持不同的原则重要测点往往设计有多个如炉膛压力变送器有个、汽包水位变送器个为避免一块卡件损坏系统就不能正常运行的可能性要将点分配在不同的卡件上一块卡件故障该点照常能工作。对于两设备或多设备组成的热力系统如送风机、引风机、制粉系统等在布置IO测点时要将设备的控制分配到不同IO卡件在卡件故障时只会影响一个设备运行最多造成机组降负荷不至于停机提高机组可靠性。第节取源点安装位置及要求由于热工测量和控制仪表在热力过程自动化中处于特别重要的地位除了设计时应选择合理的自动化系统和选用合适的设备外还应重视安装和调试质量使其投入运行后达到准确、灵敏、可靠、系统完善、功能齐全、维护方便、整齐美观以保证满足机组安全经济运行的要求。因而在SDJ《电力建设施工及验收技术规范(热工仪表及控制装置篇)》对取源部件及敏感元件的安装做了下列规定。、温度测量元件的安装要求测量介质温度的测温元件均有保护套管和固定装置通常采用插入式安装方法保护套管直接与被测介质接触。安装要求如下。)测量元件应装在测量值能代表被测介质温度、便于维护和检查、不受剧烈震动和冲击的地方不得装在管道和设备的死角处)热电偶或热电阻装在隐蔽处时其接线端应引至便于检修处)玻璃温度计和双金属温度计应装在便于监视和不易受机械碰伤的地方。为使传热良好玻璃温度计保护管内填充物的高度以盖住温包为限双金属温度计的感温元件必须全部浸入被测介质中)压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中。毛细管的敷设应有保护措施其弯曲半径应不小于mm。周围温度变化剧烈时应采取隔热措施。)插入式热电偶和热电阻的套管其插入被测介质的有效深度应符合下列要求:a)介质为高温高压(主)蒸汽当管道的公称通径等于或小于mm时插入深度宜为mm公称通经大于mm时插入深度宜为mm。b)对于管道的外径等于或小于mm的一般流体(汽、气、液体)介质时插入深度宜为管道外径的外径大于mm时插入深度宜为mm。c)对于烟、风及风粉混合物介质管道插入深度宜为管道外径的。d)回油管道上测温元件的测量端必须全部浸入被测介质中。)测量锅炉过热器、再热器管壁温度的热电偶其热电偶宜装在离顶棚管上面mm内的垂直管段上。当锅炉结构不允许时可适当上移但装于同一过热器或再热器上的各测点的标高应一致。焊接工作应在水压试验前进行。)测量金属温度的热电偶其测量端应紧贴被测表面且接触良好并一起加以保温。安装在高温高压汽水管道上的测温元件应与管道中心线垂直。、压力测量元件的安装要求)压力表装置地点应符合下列要求a)便于观察b)采光或照明良好c)不受高温影响无冰冻可能便于冲洗尽量避免振动。)锅炉炉膛负压测孔一般布置在炉顶下~m处避免在炉膛高热负荷区或气流强烈扰动区域布置炉膛负压测孔。也就是说炉膛压力的测点应能反映炉膛内真实情况。若测点过高接近过热器则负压偏大测点过低距火焰中心近则压力不稳甚至出现正压(对负压锅炉而言)故一般取在锅炉两侧喷燃室火焰中心上部。)水平或倾斜管道上压力测点的安装方位应符合下列规定:()测量气体压力时测点在管道的上半部对于气体介质应使气体内的少量凝结液能顺利流回工艺管道不至于因为进入测量管路及仪表造成测量误差。()测量液体压力时测点在管道的下半部与管道的水平中心线成夹角的范围内对于液体介质则应使液体内析出的少量气体能顺利地流回工艺管道不至于因为进入测量管路及仪表而导致测量不稳定同时还应防止工艺管道底部的固体杂质进入测量管路及仪表因此取压口应在管道的下半部但是不能在管道的底部最好是在管道水平中心线以下并与水平中心线成~夹角的范围内。()测量蒸汽压力时测点在管道的上半部及下半部与管道水平线成夹角的范围内。对于蒸汽介质应保持测量管路内有稳定的冷凝液同时也要防止工艺管道底部的固体杂质进入测量管路和仪表因此蒸汽的取压口应在管道的上半部及水平中心线以下并与水平中心线成~夹角的范围内。)测量带有灰尘或气粉混合物等混浊介质的压力时应采用具有防堵和吹扫结构的取压装置。取压管的安装方向应符合下列规定:()在炉墙和垂直管道或烟道上取压管应倾斜向上安装与水平线所成夹角应大于()在水平管道上取压管应在管道上方、宜顺流束成锐角安装。煤粉锅炉一次风压的测点不宜靠近喷燃器否则将受炉膛负压的影响而不真实。其测点位置应离喷燃器不小于m且各测点至喷燃器间的管道阻力应相等。)就地安装的指示仪表其刻度盘中心距地面的高度宜为:压力表米差压表米、水位测量元件的安装要求为了保证电站锅炉的安全运行国家电力公司根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中的“防止锅炉汽包满水和缺水事故”的有关要求制定了电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定。对超高压及亚临界火力发电用汽包锅炉的水位测量装置、系统配置和安装进行了严格规定。.水位测量系统的配置)新建锅炉汽包应配备套就地水位表和套差压式水位测量装置套就地水位表中的套可用电极式水位测量装置替代。在役锅炉汽包可根据现场实际和新建锅炉的配置要求进行相应的配置。)锅炉汽包水位的调节、报警和保护应分别取自个独立的差压变送器进行逻辑判断后的信号并且该信号应进行压力、温度修正。)就地水位表可采用玻璃板式、云母式、牛眼式。.水位测量装置的安装)每个水位测量装置都应具有独立的取样孔。不得在同一取样孔上并联多个水位测量装置以避免相互影响降低水位测量的可靠性。)水位测量装置安装时均应以汽包同一端的几何中心线为基准线采用水准线采用水准仪精确确定各水位测量装置的安装位置不应以锅炉平台等物作为参比标准。)安装水位测量装置取样阀门时应使阀门阀杆处于水平位置。水位测量装置汽侧取样管间可加装连通管。)水位测量装置的开孔位置、取样管的管径应根据锅炉汽包内部部件的结构、布置和锅炉的运行方式由锅炉制造厂负责确定和提供。.就地水位表的安装)就地水位表的零水位线应比汽包内的零水位线低降低的值取决于汽包工作压力。若现役锅炉就地水位表的零水位线与锅炉汽包内的零水位线相一致应根据锅炉汽包内工作压力重新标定就地水位表的零水位线具体降低值应由锅炉制造厂负责提供。)安装汽水侧取样管时应保证管道的倾斜度不小于:对于汽侧取样管应使取样孔侧高对于水侧取样管应使取样孔侧低。.差压式水位测量装置的安装)差压式水位测量装置的平衡容器应为单室平衡容器即直径约mm的球体或球头圆柱体(容积为mL)容器前汽水侧取样管可有连通管。)安装汽水侧取样管时应保证管道的倾斜度不小于:对于汽侧取样管应使取样孔侧低对于水侧取样管应使取样孔侧高。)禁止在连通管中段开取样孔作为差压式水位测量装置的汽水侧取样点。)汽水侧取样管、取样阀门和连通管均应良好保温。平衡容器及容器下部形成参比水柱的管道不得保温。引到差压变送器的两根管道应平行敷设共同保温并根据需要采取防冻措施。、火焰检测器的安装要求火焰检测器是灭火保护装置的主要组成部分。它应对炉膛和燃烧的器的火焰进行正确的检测有足够的灵敏度和抗干扰能力元件有一定的耐温性、抗氧化性和使用寿命能可靠地发出测量信号。采用哪一种形式的火焰检测器探头应根据与燃料有关的被检火焰的特性选定。未经较长时间运行考验并经鉴定取得合格证的火焰检测器不应推广采用。火焰检测器的安装位置和数量与炉膛及燃烧器的具体结构有关与燃料的特性以及炉膛安全保护装置要求的功能有关。在炉膛设计时就应考虑火焰检测器的布置及其视界。投运时应进行现场调试以确定最佳监视角。当采用监测全炉膛火焰时应在炉膛四侧的取上层燃烧器上部分别装设火焰检测器当监视单个燃烧器或一层火焰时至少应在最下、最上和中间一层的燃烧器处均配有火焰检测器。对燃烧器火焰检测器的探头应对准火焰的敏感区段当火焰有可有脱离观测区段时应调整探头的安装位置。设计及安装时应考虑运行人员有进行这种调整的可能性。为保证火焰检测探头工作稳定不受烟尘的污染应有足够风压和风量的专用风机(并有备用)向探头供给经过过滤的清洁冷却风以保证在炉膛出现正压时炉烟不至与探头直接接触避免探头元件温度超过允许值。对火焰检没器的元件应有自检的功能在元件有故障时能自动发出信号。、炉膛压力检测点的安装要求监测炉膛压力并规定出最大和最小的限值对防止炉膛灭火和爆炸是易实现的最简便的手段之一。但压力信号反馈要比直观的火焰稍有延迟故th及以上的锅炉在装有压力检测器后也应装设火焰检测器。检测炉膛的压力的取样点按炉型由制造厂确定。对平衡通风的炉膛一般在炉顶下~m处取样取样孔可设在两侧炉墙和前墙上每侧四孔均匀分布。插入的取样管口与内炉墙面平齐并下斜约°~°。取样管与墙体接触处应严密不漏风。取样孔四周m内不能人吹灰孔以免吹灰时干扰压力的检测值。取样管引出炉墙后可设缓冲器并分叉成两路。一路(管路上不应设阀门)接到检测仪表另一路接一直管上端装可拆卸的密封盖以备作定期吹扫防止取样管内积灰堵塞。炉膛压力越限报警和主燃料跳闸的整定值由制造厂确定。国产th锅炉一般取+Pa或-Pa时保护跳闸±Pa时报警。多点压力测量时取或作为动作信号。第节防止锅炉内爆原则早期锅炉容量较小由于锅炉爆燃而造成人身和设备的事故也较少随着电力事业的发展锅炉容量越来越大由于炉膛及制粉系统燃烧爆燃而造成人身伤亡和设备损坏的事故越来越频繁防爆工作越来越重要从而各种防爆机构研究出版了一系列锅炉炉膛防爆标准与措施。炉膛爆炸的基本原因是积聚在炉膛内部或锅炉对流烟井、烟道和将烟气送至烟囱的引风机等处可燃混合物被点燃的结果从而造成炉膛压力瞬间升高破坏炉墙或烟道等设备这是常说的“外爆”。当锅炉突然熄灭时,炉内温度急剧下降,形成很高的烟气负压,炉墙受到由外向内的挤压,这种现象称为“内爆”。目前,我国电网中的主力机组已由MW转为MW,并且在最近年中将逐步过渡到~MW甚至更大机组。随着锅炉参数的逐步增大,炉墙的面积也在不断增加,其面积越大,就越不利于承受内外气体的压差。所以不仅要防止炉膛外爆防止锅炉炉膛内爆工作也迫在眉睫。.炉膛爆炸原因分析 锅炉稳定安全运行,其炉膛应具备一定的承压能力,设计值一般为Pa~Pa。根据炉内压力的不同,将锅炉的膛爆炸分为两种类型,即外爆和内爆。锅炉稳定运行时,炉内压力一般维持在Pa~Pa之间,即锅炉应在负压状态下运行。如果某个突发因素使炉膛能量增加,炉内压力升高,则当炉膛压力升高到炉墙承受能力时,炉膛就可能遭受破坏。炉内压力突然升高而使炉膛遭受破坏,即为外爆反之,炉内压力突然降低,负压过大而造成炉墙结构破坏,则称为内爆。.炉膛外爆因素引起炉膛外爆较常见因素有:)煤粉爆燃·燃烧器的燃料、空气或点火源突然中断造成瞬间灭火接着恢复时引起积聚物的迟后点燃·燃料漏入闲置的炉膛内积聚物被火花或其它火源点燃·未经适当吹扫重复进行不成功的点火导致爆炸混合物积聚·在其它燃烧器正常运行或燃烧器点火时一个或几个燃烧器火焰丧失或燃烧不完全而导致爆炸性的燃料

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/25

热工联锁保护系统配置优化方案(一章)

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利