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文檔簡介
熱工聯(lián)鎖保護(hù)基本原則與要求第一節(jié) 概述發(fā)電機(jī)組在正常啟停和運(yùn)行過程中,通過熱工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)調(diào)節(jié)等手段,使各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)維持在規(guī)定值或按一定規(guī)律變化。然而由于煤種變化、設(shè)備故障、運(yùn)行人員操作不當(dāng)或汽輪機(jī)突然甩負(fù)荷等原因,往往會(huì)造成運(yùn)行參數(shù)超過規(guī)定的限值,甚至發(fā)生設(shè)備或人身事故。熱工保護(hù)的任務(wù)就在于當(dāng)某臺(tái)設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)行工況不正常出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí),如主蒸汽壓力過高、汽包水位過高或過低等情況發(fā)生時(shí),及時(shí)采取極端措施,制止危險(xiǎn)工況的發(fā)展,或自動(dòng)停止某些設(shè)備的運(yùn)行,以保護(hù)設(shè)備和防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大,便于設(shè)備盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。如:事故停爐保護(hù)、事故停機(jī)保護(hù)、汽輪機(jī)防進(jìn)水保護(hù)、輔機(jī)故障自動(dòng)減負(fù)荷保護(hù)、自動(dòng)甩負(fù)荷保護(hù)等。聯(lián)鎖是一種處理事故的控制方式,是屬于保護(hù)范疇的控制功能,聯(lián)鎖控制就是當(dāng)某一參數(shù)達(dá)到規(guī)定值或某一設(shè)備啟、停時(shí),同時(shí)控制另一設(shè)備的控制。聯(lián)鎖控制有簡單的,控制對(duì)象一般僅12個(gè);也有復(fù)雜的,根據(jù)運(yùn)行要求規(guī)定了多級(jí)啟停順序,在火力發(fā)電廠中通常稱為大聯(lián)鎖。聯(lián)鎖控制實(shí)際上起保護(hù)作用,熱力設(shè)備的安全或自動(dòng)保護(hù)常通過聯(lián)鎖來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于備用設(shè)備的自啟動(dòng)、故障設(shè)備的自動(dòng)停運(yùn)、條件不具備時(shí)的禁止控制和條件滿足時(shí)的自行動(dòng)作等控制功能,均可用聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn);因此熱工保護(hù)系統(tǒng)有時(shí)也稱為熱工聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)。DL6121996電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程、DL435-91火電廠煤粉鍋爐燃燒室防爆規(guī)程、DL5000-2000火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程、防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求等電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程中均對(duì)發(fā)電機(jī)組應(yīng)設(shè)置熱工聯(lián)鎖保護(hù)的基本原則做了專門規(guī)定和要求,因而在機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)一定要充分考慮機(jī)組容量、鍋爐(汽輪機(jī))型式、燃料特性等因素,配置合理、完善的熱工聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)。保護(hù)系統(tǒng)一般由保護(hù)信號(hào)輸入回路、保護(hù)邏輯運(yùn)算回路和保護(hù)輸出動(dòng)作回路三部分組成。保護(hù)信號(hào)輸入回路一般由信號(hào)源(如溫度開關(guān)、壓力開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器接點(diǎn)、其他系統(tǒng)輸出)、輸入部件和連接電纜組成。一般采用無源開關(guān)量儀表提供跳閘信號(hào),重要保護(hù)的輸入應(yīng)多重化,使用23個(gè)檢測(cè)回路或檢測(cè)元件,經(jīng)過二取二或三取二等邏輯處理后送出可靠的信號(hào),聯(lián)動(dòng)相關(guān)聯(lián)設(shè)備。保護(hù)邏輯運(yùn)算回路由控制器完成(也可以由繼電器組成),大機(jī)組的保護(hù)邏輯通常由專用可編程控制器或分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。保護(hù)輸出回路一般由輸出部件通過中間繼電器跳閘被保護(hù)的設(shè)備,或關(guān)斷/打開相應(yīng)的閥門和擋板。重要的熱工保護(hù)動(dòng)作時(shí),應(yīng)設(shè)置有事件順序記錄,以便于事后查找分析事故原因,采取正確的處理或預(yù)防措施。由于熱工聯(lián)鎖保護(hù)在熱力生產(chǎn)過程中處于特別重要的地位,不僅應(yīng)選擇合理配置、根據(jù)生產(chǎn)過程要求設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆?lián)動(dòng)邏輯,還要考慮選擇合適的控制設(shè)備、跳閘信號(hào)來源、信號(hào)測(cè)量安裝位置等,以保證保護(hù)系統(tǒng)在投入運(yùn)行后能夠準(zhǔn)確、靈敏、功能齊全、系統(tǒng)完善、可靠地確保機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。熱工保護(hù)系統(tǒng)還要考慮具有防止保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)的相關(guān)措施。對(duì)于停機(jī)、停爐等重要保護(hù)要具有相互獨(dú)立的可靠的后備措施。本書通過分析熱工保護(hù)聯(lián)鎖可靠性,在總結(jié)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程對(duì)熱工聯(lián)鎖保護(hù)設(shè)置基本原則要求的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),從既完善機(jī)組熱工聯(lián)鎖保護(hù)功能又防止熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)角度出發(fā),探討解剖了熱工聯(lián)鎖保護(hù)各環(huán)節(jié)情況、實(shí)施措施,整理出的一本熱工聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)方面的參考資料;以使從事熱工聯(lián)鎖保護(hù)配置、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)工作的人員熟悉了解機(jī)組應(yīng)配置的熱工聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng),聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作后聯(lián)動(dòng)的相關(guān)設(shè)備、動(dòng)作結(jié)果,采取怎樣的信號(hào)取源裝置、信號(hào)源測(cè)點(diǎn)安裝合理位置要求、可靠的后備措施等方面知識(shí)。第二節(jié) 熱工保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性分析熱工保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)一般由就地控制設(shè)備(壓力開關(guān)、溫度開關(guān)、行程開關(guān)、火焰檢測(cè)器等測(cè)量元件做信號(hào)源,閥門、檔板、油槍、電動(dòng)機(jī)等為控制機(jī)構(gòu))、控制電源、二次線路(電纜線路、端子排等)、控制裝置(機(jī)柜、卡件、控制元器件等)、取樣管路、氣源(油源)等組成。由系統(tǒng)組成可見,就地控制設(shè)備、控制電源、卡件故障、接線松動(dòng)或短路及管路泄漏或不暢等都會(huì)引起事故或障礙,從而影響機(jī)組安全可靠運(yùn)行。熱工保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)(拒動(dòng))的原因大致有下列幾方面。1、就地控制設(shè)備問題就地控制設(shè)備,如各種檢測(cè)元件、敏感開關(guān)以及擋板、閥門的驅(qū)動(dòng)裝置等外圍設(shè)備故障引起的MFT及異常情況很多。造成這些設(shè)備的原因,一是產(chǎn)品質(zhì)量差,不能滿足機(jī)組連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。如:聊城熱電廠1999年兩次MFT都是因?yàn)槲L(fēng)機(jī)擋板操作器的問題引發(fā)停機(jī)。由于此類操作器按鈕長時(shí)間運(yùn)行,操作頻繁,但該操作器按鈕卻沒有消弧裝置,造成操作器按鈕接點(diǎn)擊穿、黏結(jié),引發(fā)停機(jī)。二是設(shè)備老化損壞,可靠性差,易造成卡澀。如濟(jì)寧電廠#3機(jī)組1998年2月10日,運(yùn)行人員在恢復(fù)甲水冷泵備用,開啟甲水冷泵進(jìn)、出口門過程中,因逆止門卡澀,造成水壓瞬間降低,致使機(jī)組因“靜子水壓低”跳閘。三是因氣源泄漏或堵塞造成氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障,從而操作失靈。如鄒縣電廠#5、6機(jī)組自1997年底至1998年初幾個(gè)月里多次發(fā)生因一次風(fēng)機(jī)檔板下滑使“一次風(fēng)壓低II值”鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作事件,開始原因分析不清,認(rèn)為檔板下滑系天氣寒冷卡澀不靈所致,雖然采取措施,但未取得成效;又發(fā)生了幾次類似情況后經(jīng)過各方人員多方位反復(fù)檢查分析試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)引起檔板下滑的真正原因是閥門壓縮空氣內(nèi)漏,空氣壓力支撐不住閥門造成的;為此采取了修改邏輯補(bǔ)氣的措施,并要求運(yùn)行人員加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)督,一旦閥門開始下滑,必須重新開啟一次閥門,杜絕檔板關(guān)到位的現(xiàn)象;采取這些措施后,類似事件未再發(fā)生。四是安裝位置不當(dāng)及調(diào)整不到位,致使控制設(shè)備性能達(dá)不到要求。如南定電廠#2爐多次由于火檢位置不合理、調(diào)整不當(dāng)?shù)葐栴}發(fā)生MFT滅火事件。五是閥門泄漏成為多發(fā)性故障源。最典型的事例如青島8.15因油閥泄漏導(dǎo)致爐膛爆燃事件。六是汽包水位測(cè)量裝置不可靠是“汽包水位保護(hù)”誤動(dòng)或拒動(dòng)的原因。如“保溫不當(dāng)、補(bǔ)償值設(shè)定不準(zhǔn)等致使測(cè)量存在誤差,監(jiān)視儀表及保護(hù)動(dòng)作值無余度造成誤判,測(cè)量信號(hào)源未完全按原則分布,使“三取二”邏輯易實(shí)現(xiàn)”,等等均會(huì)致使汽包水位保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。另外因雨、水或蒸汽等漏入,造成電氣設(shè)備接地或短路造成保護(hù)誤動(dòng)的事例也不少;給粉機(jī)掉電、轉(zhuǎn)速失控、自流等造成燃燒不穩(wěn)、滅火事件時(shí)有發(fā)生。振動(dòng)元件故障、安裝位置不合理(如保溫不合格、環(huán)境溫度過高等)等問題更是引起振動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)跳機(jī)聯(lián)鎖MFT甚至振動(dòng)保護(hù)無法投運(yùn)的主要原因。由上述情況看出,關(guān)注熱工保護(hù)系統(tǒng)的可靠性,首先要注意熱工就地控制設(shè)備的可靠性,上述幾類因素一旦出現(xiàn),就會(huì)嚴(yán)重影響熱控系統(tǒng)的可靠性。2、控制電源問題: 控制裝置的電源是熱控系統(tǒng)重要組成部分。由電源問題引起保護(hù)誤動(dòng)作事件近幾年時(shí)有發(fā)生,其原因有以下幾種,一是電源線路接觸不良、線路松動(dòng)或開關(guān)質(zhì)量不好,致使電源斷路或短路,從而引起保護(hù)誤動(dòng)。如: 1999年10月28日16點(diǎn)47分南定電廠#2機(jī)#1、#2熱工盤表計(jì)無指示,原因是電源零線連接片松動(dòng)造成了熱工總電源消失;1999年7月15日21:04,臨沂電廠#4機(jī)組熱控盤電源失電,原因?yàn)殡娫撮_關(guān)接線松動(dòng);1998年6月3日某電廠#3機(jī)組因“FSSS電源喪失”MFT,原因?yàn)榻o粉機(jī)一開關(guān)質(zhì)量有問題,造成系統(tǒng)電源不好,使FSSS電源喪失。二是電源保險(xiǎn)容量不匹配,如1999年9月9日南定電廠甲站#15爐運(yùn)行中因熱工總電源保險(xiǎn)熔斷導(dǎo)致停爐滅火,熱工電源保險(xiǎn)熔斷的原因就是選擇的保險(xiǎn)容量偏小。三是電源設(shè)計(jì)不合理,所供電源有的未考慮附件的耐壓程度,如1998年11月24日十里泉電廠#7機(jī)組汽機(jī)TSI是引進(jìn)的美國本特利3300系列保護(hù)裝置,其振動(dòng)卡件說明書要求輸出繼電器接點(diǎn)容量為120VAC 3A 50/60HZ,而汽機(jī)保護(hù)柜設(shè)計(jì)保護(hù)回路為220VAC,導(dǎo)致電源波動(dòng)時(shí),造成消弧電容擊穿,保護(hù)誤動(dòng);因此為避免此接點(diǎn)并聯(lián)電容的擊穿,造成保護(hù)誤動(dòng),省局在1999年補(bǔ)充反事故措施中要求各廠對(duì)本特利3300系統(tǒng)保護(hù)裝置的回路進(jìn)行整改,確認(rèn)其外部保護(hù)回路電壓低于120VAC。有的系統(tǒng)整個(gè)機(jī)柜通過一路保險(xiǎn)供所有輸入信號(hào)或一路電源外接負(fù)載很大,還有的控制電源既未接UPS又未有冗余備用,如2000年7月25日6時(shí)25分,華威電廠#1機(jī)組FSSS操作盤失電,鍋爐MFT事件,就是因?yàn)镕SSS專用24V供電電源僅接動(dòng)力電源A相上,未有其它備用手段,而就地油槍接線端子排接地,造成動(dòng)力電源A相保險(xiǎn)熔斷,從而造成FSSS專用24V電源失電。鄒縣電廠2000年9月27日13:05發(fā)生一次FSSS電源瞬間晃動(dòng),鍋爐MFT動(dòng)作停爐事件。檢查發(fā)現(xiàn)鄒縣#5爐FSSS系統(tǒng)內(nèi)有220VAC、220VDC、110VDC三路電源,220VAC電源不僅帶機(jī)柜內(nèi)的設(shè)備,同時(shí)還帶外圍設(shè)備,負(fù)載較大,與其它直流電源不具備真正意義上的備用,起不到真正的安全作用。3、控制裝置卡件問題:由控制裝置受干擾誤發(fā)信號(hào)、因控制卡件故障使保護(hù)誤動(dòng)的情況,也是一個(gè)不可忽視的問題。外部環(huán)境不能滿足要求是很多熱控裝置可靠性差的主要原因,由于環(huán)境溫度過高造成卡件過早老化、損壞或邏輯功能失常的事件時(shí)有發(fā)生。如XX電廠1999年4月18日20:55分,#3爐發(fā)出“MFT動(dòng)作”信號(hào),鍋爐滅火,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滅火保護(hù)系統(tǒng)邏輯封鎖電壓及設(shè)定信號(hào)板的監(jiān)控電壓設(shè)定值產(chǎn)生漂移,當(dāng)電源電壓波動(dòng)嚴(yán)重時(shí)不能進(jìn)行封鎖,以至使滅火保護(hù)誤動(dòng)。對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),更換了老化較為嚴(yán)重的元器件,對(duì)各種參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行了檢查整定,系統(tǒng)工作恢復(fù)正常。1999年底由于青島地區(qū)罕見的低溫,致使輸煤系統(tǒng)遠(yuǎn)程站設(shè)備性能失常,裝置受外圍設(shè)備的干擾常誤發(fā)信號(hào),更換了故障器件、遠(yuǎn)程站內(nèi)增加了保溫設(shè)備后,性能穩(wěn)定;XX電廠1999年10月9日,#4爐SCS#2DPUBC板故障,導(dǎo)致送風(fēng)機(jī)停,更換BC板及部分I/O卡件后恢復(fù)正常。繼電器等元器件虛接、虛焊等接觸不良現(xiàn)象是裝置可靠的大敵;而控制柜內(nèi)積灰、潮濕,特別是屏蔽線接地不良,很容易造成控制卡件故障,抗干擾能力下降,導(dǎo)致誤發(fā)信號(hào)。4、控制系統(tǒng)DCS本身問題雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)取得了很大進(jìn)步,可靠性也有了明顯提高,但由于計(jì)算機(jī)質(zhì)量或元件造成的DCS故障或死機(jī)事件在國內(nèi)電廠中也時(shí)有發(fā)生,如山東萊城發(fā)電廠在機(jī)組試運(yùn)行過程中就曾經(jīng)發(fā)生近15分鐘的DCS故障,無法對(duì)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控;山東石橫發(fā)電廠3機(jī)組調(diào)試中,DCS系統(tǒng)由于通訊故障造成所有測(cè)點(diǎn)顯示變壞無法監(jiān)視;某制造廠生產(chǎn)的DCS系統(tǒng)一段時(shí)間內(nèi)由于在國內(nèi)某電廠通訊故障造成機(jī)組重大設(shè)備損壞,被原國家電力部禁止使用。而2003年DCS失靈成了引起山東電網(wǎng)熱工專業(yè)造成不安全事件的主導(dǎo)問題,導(dǎo)致多次鍋爐或機(jī)組被迫停運(yùn)事故。可見DCS故障或死機(jī)是造成影響機(jī)組安全性的重大原因,必須在DCS設(shè)計(jì)中予以考慮。涉及到安全停機(jī)停爐的熱工保護(hù)一定要考慮設(shè)置可靠的后備手段。5、信號(hào)干擾6、控制汽源第三節(jié) 熱工保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)配置基本原則根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL5000-2000火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程及NDGJ 16-89火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定等技術(shù)規(guī)程規(guī)定的要求,熱工保護(hù)配置聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)遵守下列基本原則。1 熱工保護(hù)應(yīng)符合的要求。11熱工保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有防止誤動(dòng)、拒動(dòng)的措施,保護(hù)系統(tǒng)電源中斷以及恢復(fù)不會(huì)發(fā)出誤動(dòng)作指令。1 2 熱工保護(hù)系統(tǒng)遵守下列“獨(dú)立性”原則:1) 爐、機(jī)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的邏輯控制器應(yīng)單獨(dú)冗余設(shè)置。2) 保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)有獨(dú)立的I/O通道,并有電隔離措施。3) 冗余的I/O信號(hào)應(yīng)通過不同的I/O模件引入。4) 觸發(fā)機(jī)組跳閘的保護(hù)信號(hào)的開關(guān)量儀表以及變送器應(yīng)單獨(dú)設(shè)置,當(dāng)確有困難而需要與其他系統(tǒng)合用時(shí),其信號(hào)應(yīng)首先進(jìn)入保護(hù)系統(tǒng);同時(shí),該信號(hào)宜采用“三取二”的方式進(jìn)行選取。5) 機(jī)組跳閘指令不應(yīng)通過通信總線進(jìn)行傳送。13 300MW及以上容量機(jī)組跳閘保護(hù)回路在機(jī)組正常運(yùn)行中宜在不解列保護(hù)功能和不影響機(jī)組正常運(yùn)行的動(dòng)作試驗(yàn); 14停爐、停機(jī)保護(hù)動(dòng)作動(dòng)作原因應(yīng)有事件順序記錄。單元機(jī)組應(yīng)有事故追憶功能。15熱工保護(hù)系統(tǒng)輸出的操作指令應(yīng)優(yōu)先于其它任何指令,即執(zhí)行“保護(hù)優(yōu)先”的原則。16 控制臺(tái)上必須有總?cè)剂咸l、停止汽輪機(jī)和解列發(fā)電機(jī)的跳閘按鈕,跳閘按鈕應(yīng)直接接至停機(jī)、停爐的驅(qū)動(dòng)回路。除此之外,還應(yīng)設(shè)置下列設(shè)備獨(dú)立于DCS系統(tǒng)的后備操作手段1.6.1汽包事故放水門;1.6.2汽輪機(jī)真空破壞門;1.6.3直流潤滑油泵;1.6.4交流潤滑油泵;1.6.5發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)。1.7機(jī)組主保護(hù)系統(tǒng)中不宜設(shè)置供運(yùn)行人員切、投保護(hù)的任何操作;保護(hù)切投指令宜進(jìn)入事件記錄。1.8重點(diǎn)熱工保護(hù)回路在機(jī)組正常運(yùn)行中,系統(tǒng)具備在線試驗(yàn)功能且不影響機(jī)組正常運(yùn)行的,可在線進(jìn)行相應(yīng)的功能試驗(yàn)。19被控對(duì)象接受保護(hù)動(dòng)作改變狀態(tài)后,不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到接受保護(hù)作用前的狀態(tài)。110 對(duì)機(jī)組保護(hù)功能不能納入分散控制系統(tǒng)的機(jī)組,其功能可采用可編程控制器或繼電器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)采用可編程控制器時(shí),宜與分散控制系統(tǒng)有通信接口,將監(jiān)視信息送入分散控制系統(tǒng)。2熱工基本保護(hù)設(shè)置21單元制機(jī)組發(fā)生下列情況之一時(shí),應(yīng)有停止機(jī)組運(yùn)行的保護(hù)。1)鍋爐事故停爐;2)汽輪機(jī)事故停機(jī);3)發(fā)電機(jī)主保護(hù)動(dòng)作;4)單元機(jī)組未設(shè)置快速切負(fù)荷(FCB)功能時(shí),無論何種原因引起的發(fā)電機(jī)解列。2 2 鍋爐應(yīng)設(shè)有的保護(hù)。221 鍋爐給水系統(tǒng)應(yīng)有下列熱工保護(hù):1)汽包鍋爐的汽包水位保護(hù)(高、低).2) 直流鍋爐的給水流量過低保護(hù)。 222 鍋爐蒸汽系統(tǒng)應(yīng)有下列熱工保護(hù):1)主汽壓力高(超壓)保護(hù);應(yīng)能自動(dòng)打開相應(yīng)的安全門2)再熱汽壓力高(超壓)保護(hù);應(yīng)能自動(dòng)打開相應(yīng)的安全門3)再熱汽溫度高噴水保護(hù)。223 鍋爐爐膛安全保護(hù)應(yīng)包括下列功能:1)鍋爐吹掃;2) 油系統(tǒng)泄漏試驗(yàn);3)滅火保護(hù);4)爐膛壓力保護(hù)。224 在運(yùn)行中鍋爐發(fā)生下列情況之一時(shí),應(yīng)發(fā)出總?cè)剂咸l指令,實(shí)現(xiàn)緊急停爐保護(hù):1)手動(dòng)停爐指令;2)全爐膛火焰喪失;3)爐膛壓力過高/過低;4)汽包水位過高/過低;5)全部送風(fēng)機(jī)跳閘;6)全部引風(fēng)機(jī)跳閘;7)煤粉燃燒器投運(yùn)時(shí),全部一次風(fēng)機(jī)跳閘;8)燃料全部中斷;9)總風(fēng)量過低;10)鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)失電;11)根據(jù)鍋爐特點(diǎn)要求的其它停爐保護(hù)條件,如不允許干燒的再熱器超溫和強(qiáng)迫循環(huán)爐的全部爐水循環(huán)泵跳閘等。225當(dāng)MFT動(dòng)作時(shí),應(yīng)動(dòng)作以下主要項(xiàng)目1)關(guān)閉所有油電磁閥以及電動(dòng)門;2)停止所有給粉機(jī)(直吹式制粉系統(tǒng)停止所有給煤機(jī)、磨煤機(jī))3)停止所有排粉機(jī)(直吹式制粉系統(tǒng)停止所有一次風(fēng)機(jī));4)停汽輪機(jī)(母管制除外);5)關(guān)閉所有過熱器、再熱器事故噴水電動(dòng)門;6)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求需要?jiǎng)幼鞯钠渌O(shè)備。226 爐膛壓力等于或者超過限值時(shí),嚴(yán)禁送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的擋板向擴(kuò)大事故的方向動(dòng)作23 汽輪機(jī)應(yīng)設(shè)有下列保護(hù):23 1 在運(yùn)行中汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生以下情況之一時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)保護(hù):1) 汽輪機(jī)超速;2) 凝結(jié)器真空過低;3) 潤滑油壓力過低;4) 軸承振動(dòng)大;5) 軸向位移大;6)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障(水冷機(jī)組冷卻水流量低于定值時(shí),經(jīng)延時(shí)后跳發(fā)電機(jī));7)手動(dòng)停機(jī);8)DEH系統(tǒng)失電;9)汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等制造廠家提供的其他保護(hù)項(xiàng)目。232 汽輪機(jī)還應(yīng)設(shè)有以下熱工保護(hù):1)抽汽防止逆流保護(hù);2) 低壓缸排汽防止超溫保護(hù);3) 汽輪機(jī)防止進(jìn)水保護(hù);4) 汽輪機(jī)真空低保護(hù)等。24 發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)在中還應(yīng)有下列熱工保護(hù):1) 除氧器水位壓力保護(hù);2) 高、低壓加熱器水位保護(hù);3) 汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)的減溫水壓力低和出口溫度高保護(hù);4) 汽包水位保護(hù)(高二值開事故放水門);5) 空冷機(jī)組的有關(guān)保護(hù)。25 發(fā)電廠重要輔機(jī)的保護(hù)(如給水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等)的熱工保護(hù)應(yīng)按發(fā)電廠熱力系統(tǒng)和燃料系統(tǒng)的運(yùn)行要求,并參照輔機(jī)制造廠的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。26 DL435-91火電廠煤粉鍋爐燃燒室防爆規(guī)程規(guī)定鍋爐基本配置。爐膛安全保護(hù)裝置應(yīng)按機(jī)組容量的大小和燃料的特性配置,基本原則如下。 261 蒸發(fā)量為75t/h及以下的煤粉鍋爐:爐膛和后部煙道應(yīng)設(shè)置能密封的防爆門。防爆門的部位、大小和動(dòng)作壓力,由鍋爐制造廠和設(shè)計(jì)部門按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。同時(shí),在司爐操作臺(tái)處,有能觀測(cè)到爐膛火焰的設(shè)施及爐膛壓力表。262 120210t/h鍋爐應(yīng)有: a.全爐膛火焰監(jiān)測(cè)裝置。 b.爐膛壓力保護(hù)裝置(越限時(shí)主燃料跳閘); c.在司爐操作臺(tái)有爐膛壓力、火焰的顯示,有壓力越限、火焰熄滅的報(bào)警信號(hào)。263 220400t/h鍋爐應(yīng)有: a.全爐膛火焰監(jiān)測(cè)裝置。 b爐膛壓力保護(hù)裝置(越限時(shí)主燃料跳閘)。 c.爐膛滅火保護(hù)裝置(全爐膛滅火地主燃料跳閘)。對(duì)400t/h及以上的鍋爐,在爐膛滅火、保護(hù)動(dòng)作后,應(yīng)閉鎖主燃料并實(shí)現(xiàn)對(duì)爐膛的吹掃。 d.在司爐操作臺(tái)處,有爐膛壓力、火焰的顯示,有壓力越限信號(hào)和火焰熄滅的聲、光報(bào)警信號(hào)。264 6701025t/h鍋爐應(yīng)配有爐膛安全監(jiān)控裝置,即FSSS(Furnace Safeguard Super Visory System),包括: a.爐膛火焰監(jiān)測(cè)裝置(包括各單火嘴及各層火焰監(jiān)測(cè))。 b.爐膛壓力和滅火保護(hù)裝置及主燃料跳閘系統(tǒng)。 c.爐膛定時(shí)吹掃功能。 d.自動(dòng)點(diǎn)火和油槍點(diǎn)火程序控制系統(tǒng)。 e.各風(fēng)量擋板控制系統(tǒng)。 f.在司爐操作臺(tái)處,有爐膛壓力、火焰的顯示,有壓力越限和火焰熄滅的聲、光報(bào)警信號(hào)。265 2000t/h及以上的鍋爐,除具有第2.6.4條的全部功能外,還應(yīng)有對(duì)磨煤機(jī)和燃燒器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理的功能(即包括有燃燒器投入和切除管理,油系統(tǒng)控制,煤系統(tǒng)控制的功能)。3聯(lián)鎖系統(tǒng)配置基本原則熱工聯(lián)鎖功能應(yīng)能滿足機(jī)組啟動(dòng)、停止以及正常運(yùn)行的控制要求,并能在機(jī)組事故和異常工況下,實(shí)現(xiàn)必要的聯(lián)鎖控制,保證機(jī)組的安全。二次回路設(shè)計(jì)應(yīng)遵循保護(hù)閉鎖優(yōu)先的原則;工藝系統(tǒng)的聯(lián)鎖條件應(yīng)根據(jù)廠家的具體要求和工藝確定;對(duì)需要經(jīng)常進(jìn)行有規(guī)律性操作的輔助工藝系統(tǒng),宜采用順序控制。電廠的順序控制系統(tǒng)應(yīng)包括單元機(jī)組主、輔機(jī)的順序控制系統(tǒng)和電廠輔助系統(tǒng)的順序控制系統(tǒng);機(jī)組的順序控制系統(tǒng)應(yīng)以子功能組為主,即實(shí)現(xiàn)一個(gè)輔助工藝系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)設(shè)備的順序控制。當(dāng)機(jī)組順序控制功能不納入分散控制系統(tǒng)時(shí),其功能應(yīng)采用可編程控制器實(shí)現(xiàn)??删幊炭刂破鲬?yīng)與分散控制系統(tǒng)有通信接口。輔助工藝系統(tǒng)的開關(guān)量控制可由可編程控制器實(shí)現(xiàn)。順序控制設(shè)計(jì)應(yīng)遵守保護(hù)、聯(lián)鎖操作優(yōu)先的原則。在順序控制過程中出現(xiàn)保護(hù)、聯(lián)鎖指令時(shí),應(yīng)將控制進(jìn)程中斷,并使故意系統(tǒng)按照保護(hù)、聯(lián)鎖指令執(zhí)行。順序控制在自動(dòng)運(yùn)行期間發(fā)生任何故障或運(yùn)行人員中斷時(shí),應(yīng)使正在運(yùn)行的程序中斷,并使工藝系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。順序控制系統(tǒng)應(yīng)有防誤操作的措施。按照工藝要求需要自動(dòng)切投的泵或者自動(dòng)開啟的電磁閥應(yīng)設(shè)置自動(dòng)備用的聯(lián)鎖,并按照工藝要求實(shí)現(xiàn)切投或者開關(guān)。熱工聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)完成以下功能。1) 實(shí)現(xiàn)主/輔機(jī)轉(zhuǎn)機(jī)、閥門、擋板的順序控制、控制操作及試驗(yàn)操作;2) 大型輔機(jī)與其相關(guān)的冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)的聯(lián)鎖控制;3) 在發(fā)生局部設(shè)備故障跳閘時(shí),聯(lián)鎖啟動(dòng)備用設(shè)備;4) 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)報(bào)警、聯(lián)動(dòng)及單臺(tái)轉(zhuǎn)機(jī)的保護(hù)。31 鍋爐聯(lián)鎖基本配置 311鍋爐的引風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和送風(fēng)機(jī)在啟停及及事故跳閘時(shí)的順序聯(lián)鎖;312鍋爐的引風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和送風(fēng)機(jī)之間的跳閘順序及三者與煙、風(fēng)道中有關(guān)擋板的啟閉聯(lián)鎖;313 送風(fēng)機(jī)全部停運(yùn)時(shí),燃燒系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)停止運(yùn)行的的聯(lián)鎖;314制粉系統(tǒng)中給煤機(jī)、磨煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)或者排粉機(jī)的啟停以及事故跳閘時(shí)的順序聯(lián)鎖;315 排粉機(jī)送粉系統(tǒng)的排粉機(jī)與給粉機(jī)之間的聯(lián)鎖;316 煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)啟停與出口風(fēng)門和冷風(fēng)門的聯(lián)鎖;317給煤機(jī)事故跳閘或者磨煤機(jī)出口溫度高打開冷風(fēng)門的聯(lián)鎖;318大型輔機(jī)與其潤滑油系統(tǒng)、冷卻和密封系統(tǒng)的聯(lián)鎖,以及這些系統(tǒng)中工作泵事故跳閘時(shí)備用泵的自啟動(dòng)聯(lián)鎖。319給煤機(jī)事故跳閘或者磨煤機(jī)出口溫度高打開冷風(fēng)門的聯(lián)鎖(采用爐煙干燥系統(tǒng)除外)3110 氮?dú)鈮毫蛘呙芊怙L(fēng)壓低至定值時(shí),停止中速磨煤機(jī)的聯(lián)鎖。32 汽輪機(jī)聯(lián)鎖基本配置 321潤滑油系統(tǒng)的交流潤滑油泵、直流潤滑油泵、頂軸油泵和盤車裝置與潤滑油壓之間的聯(lián)鎖,即:潤滑油壓低至定值時(shí),啟動(dòng)有關(guān)潤滑油泵或者停止盤車電動(dòng)機(jī)的聯(lián)鎖;潤滑油壓高至定值時(shí),允許啟動(dòng)頂軸油泵的聯(lián)鎖;322各輔機(jī)設(shè)備與其相應(yīng)系統(tǒng)的壓力之間的聯(lián)鎖;323給水泵、凝結(jié)水泵、凝結(jié)水升壓泵、真空泵、循環(huán)水泵、疏水泵以及其他各類水泵與其相應(yīng)系統(tǒng)的壓力之間的聯(lián)鎖;324 各類泵與其出口門之間的聯(lián)鎖。有出口電動(dòng)門的各種水泵應(yīng)設(shè)以下聯(lián)鎖:1)、泵跳閘時(shí)關(guān)閉其出口電動(dòng)門;2)、離心式水泵的出口壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)打開其出口電動(dòng)門的聯(lián)鎖。第四節(jié) 熱工保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)其它注意事項(xiàng)和要求1保護(hù)信號(hào)的處理要求與建議。保護(hù)輸入信號(hào)的可靠性是保護(hù)系統(tǒng)能否正確動(dòng)作的前提,因此,對(duì)保護(hù)系統(tǒng)輸入信號(hào)的正確處理是至關(guān)重要的;信號(hào)處理的幾點(diǎn)基本要求和建議如下。11對(duì)于DCS系統(tǒng)或者PLC系統(tǒng)的模擬量保護(hù)信號(hào),宜采用屏蔽電纜,且在該側(cè)單點(diǎn)接地。12對(duì)DCS采集的多路信號(hào)如果是同一信號(hào),應(yīng)盡量分散在同一個(gè)DPU的不同模件上,如爐膛負(fù)壓三取二的3個(gè)負(fù)壓開關(guān)量信號(hào)點(diǎn)、汽包水位三取二的3個(gè)模擬量信號(hào)點(diǎn)等均須按這種方法處理。 13對(duì)重要信號(hào)進(jìn)行三取二或四取三處理可以提高保護(hù)的可靠性,防止保護(hù)誤動(dòng)并盡量杜絕保護(hù)拒動(dòng)。 14 在做DCS邏輯組態(tài)時(shí)為防止現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生意外,可以分別對(duì)每一個(gè)信號(hào)串聯(lián)一個(gè)對(duì)應(yīng)的品質(zhì)判斷信號(hào),以提高保護(hù)的可靠性。 15 在敷設(shè)電纜時(shí),要特別注意熱電阻、熱電偶溫度信號(hào)和24VDC、48VDC開關(guān)量信號(hào)的抗干擾問題。 16當(dāng)模擬量輸入信號(hào)受到介質(zhì)其它參數(shù)的影響較大時(shí),應(yīng)采取必要的正確補(bǔ)償手段,以確保信號(hào)的準(zhǔn)確性。17 汽機(jī)主保護(hù)ETS系統(tǒng)大部分采用熱備用、雙冗余PLC可編程控制器實(shí)現(xiàn)。對(duì)該系統(tǒng)主要檢測(cè)信號(hào),如軸振、軸向位移、差脹、超速、EH及潤滑油壓、真空等的安裝位置和檢測(cè)元件技術(shù)性能指標(biāo)至關(guān)重要,必須出詳細(xì)的技術(shù)校驗(yàn)報(bào)告。18 對(duì)測(cè)量微壓的壓力開關(guān)或變送器要根據(jù)工藝要求和實(shí)際安裝位置考慮靜壓水柱(或油柱)修正,以確保定值真正滿足工藝要求。2熱工保護(hù)后備手段配置要求對(duì)于能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理功能、模擬量控制功能、順序控制功能和爐膛安全監(jiān)控功能的分散控制系統(tǒng),應(yīng)配備少量的后備操作手段,以確保機(jī)組安全。21 配備原則當(dāng)分散控制系統(tǒng)發(fā)生局部或者重大設(shè)備故障時(shí)(例如分散控制系統(tǒng)電源消失、全部操作員站失去監(jiān)控功能、重要控制站失去控制或者保護(hù)等),對(duì)重大關(guān)鍵性設(shè)備須配備獨(dú)立于DCS的后備操作手段,應(yīng)能確保機(jī)組緊急安全停機(jī)。22一般需后備配置的設(shè)備或系統(tǒng):1)汽輪機(jī)跳閘;2)總?cè)剂咸l;3)發(fā)電機(jī)解列;4)鍋爐安全門;(機(jī)械式不裝)5)汽包事故放水門;6)汽輪機(jī)真空破壞門;7)直流潤滑油泵;8)交流潤滑油泵;9)發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān);10)柴油機(jī)啟動(dòng)。3熱工電源的有關(guān)要求31 熱工控制柜(盤)進(jìn)線電源的電壓等級(jí)不得超過220V。進(jìn)入控制裝置柜(盤)的交、直流電源除停電一段時(shí)間不影響安全外,應(yīng)各有兩路,互為備用。工作電源故障需及時(shí)切換至另一路電源時(shí),應(yīng)設(shè)自動(dòng)切投裝置。32每組熱工交流動(dòng)力電源配電箱應(yīng)有兩路輸入電源,分別引自廠用低壓母線的不同段。在有事故保安電源的發(fā)電廠中,其中一路輸入電源應(yīng)引自廠用事故保安電源段。33 分散控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)、機(jī)組保護(hù)回路、火檢裝置及火檢冷卻風(fēng)機(jī)控制等的供電電源,一路應(yīng)采用交流不間斷電源,一路來自廠用保安段電源。34 交流不停電電源可每臺(tái)機(jī)組集中設(shè)置,也可分散設(shè)置。4、熱工控制氣源的要求: 5、閥門選取原則:當(dāng)閥門失去控制電源、控制氣源、控制信號(hào)時(shí),應(yīng)向使機(jī)組安全的方向動(dòng)作,根據(jù)工藝要求,選擇閥門為氣關(guān)門或氣開門。如,為保證機(jī)組的安全,爐前燃油系統(tǒng)油角閥和總?cè)加退贁嚅y一般應(yīng)設(shè)計(jì)為單線圈控制,當(dāng)失去控制時(shí),應(yīng)關(guān)閉;給水泵最小流量閥應(yīng)設(shè)計(jì)為當(dāng)失去控制時(shí),閥門全開;磨煤機(jī)的一次風(fēng)關(guān)斷門應(yīng)設(shè)計(jì)為當(dāng)失去控制時(shí),閥門全關(guān);汽機(jī)抽汽逆止門當(dāng)失去控制時(shí)應(yīng)當(dāng)全關(guān),等等。6、防止分散控制系統(tǒng)失靈、熱工保護(hù)拒動(dòng)事故的要求為了防止分散控制系統(tǒng)(DCS)失靈、熱工保護(hù)拒動(dòng)造成的事故,防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(簡稱二十五項(xiàng)反措)給出了一系列反事故措施,熱工保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與配置時(shí)應(yīng)按照防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(如表6-1、6-2、6-3、6-4的內(nèi)容)進(jìn)行完善。表6-1 重要保護(hù)測(cè)點(diǎn)邏輯的補(bǔ)充要求二十五項(xiàng)反措條款內(nèi)容應(yīng)完善措施備注3.2.3對(duì)直流鍋爐的蒸發(fā)段、分離段、過熱器、再熱器出口導(dǎo)氣管等應(yīng)有完整的管壁溫度測(cè)點(diǎn),以便監(jiān)督各導(dǎo)汽管間的溫度偏差,防止超溫爆管。各段管壁溫度測(cè)點(diǎn)準(zhǔn)確,報(bào)警功能完善,帶鍋爐斷水保護(hù)系統(tǒng)直流鍋爐6.1.4當(dāng)爐膛已經(jīng)滅火或已局部滅火并瀕臨全部滅火時(shí),嚴(yán)禁投助燃油槍。當(dāng)鍋爐滅火后,要立即停止燃料供給,嚴(yán)禁用爆燃法恢復(fù)燃燒。重新點(diǎn)火前必須對(duì)鍋爐進(jìn)行充分吹掃,以排除爐膛和煙道內(nèi)的可燃物質(zhì)。增加無火信號(hào)閉鎖油閥打開邏輯,完善強(qiáng)制吹掃邏輯7.1.4當(dāng)發(fā)現(xiàn)粉倉內(nèi)溫度異常升高或確認(rèn)粉倉內(nèi)有自燃現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)投入滅火系統(tǒng),防止因自燃引起粉倉爆炸。粉倉溫度元件安裝正確,測(cè)量準(zhǔn)確,報(bào)警準(zhǔn)確,可能的話應(yīng)設(shè)計(jì)粉倉自動(dòng)滅火系統(tǒng)8.3對(duì)于過熱器出口壓力為13.5Mpa及以上的鍋爐,其汽包水位計(jì)應(yīng)以差壓式(帶壓力修正回路)水位計(jì)為基準(zhǔn)。汽包水位信號(hào)應(yīng)采用三選中值的方式進(jìn)行優(yōu)選。水位信號(hào)帶壓力校正,采用三取中值進(jìn)行優(yōu)選8.8.1鍋爐汽包水位高、低保護(hù)應(yīng)采用獨(dú)立測(cè)量的三取二的邏輯判斷方式。當(dāng)有一點(diǎn)因某種方式須退出運(yùn)行時(shí),應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為二取一的判斷方式,并辦理審批手續(xù),限期恢復(fù);當(dāng)有二點(diǎn)因某種原因須退出運(yùn)行時(shí),應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為一取一的邏輯判斷方式,應(yīng)制定相應(yīng)的安全運(yùn)行措施,經(jīng)總工批準(zhǔn),限期恢復(fù),逾期不能恢復(fù),應(yīng)停爐完善汽包水位保護(hù)邏輯8.9對(duì)于控制循環(huán)汽包鍋爐,爐水循環(huán)泵差壓保護(hù)采用二取二方式時(shí)。當(dāng)有一點(diǎn)故障退出運(yùn)行時(shí),應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為一取一的邏輯判斷方式,并辦理審批手續(xù),限期恢復(fù)。當(dāng)二點(diǎn)故障超過4H時(shí),應(yīng)立即停止該爐水循環(huán)泵的運(yùn)行。完善控制循環(huán)汽包鍋爐的爐水循環(huán)泵保護(hù)表62 分散控制系統(tǒng)配置的要求二十五項(xiàng)反措條款內(nèi)容應(yīng)完善措施備注12.1.1DCS系統(tǒng)配置應(yīng)能滿足機(jī)組任何工況下的監(jiān)控要求(包括緊急故障處理),CPU負(fù)荷率應(yīng)控制在設(shè)計(jì)指標(biāo)之內(nèi)并留有適當(dāng)裕度。設(shè)置合適的CPU負(fù)荷率12.1.2主要控制器應(yīng)采用冗余配置,重要I/O點(diǎn)應(yīng)考慮采用非同一板件的冗余配置。冗余配置12.1.3系統(tǒng)電源應(yīng)設(shè)計(jì)有可靠的后備手段(如采用UPS電源),備用電源的切換時(shí)間應(yīng)小于5ms(應(yīng)保證控制器不能初始化)。系統(tǒng)電源故障應(yīng)在控制室內(nèi)設(shè)有獨(dú)立于DCS之外聲光報(bào)警。配置可靠電源及切換回路12.1.4主系統(tǒng)及與主系統(tǒng)連接的所用相關(guān)系統(tǒng)(包括專用裝置)的通信負(fù)荷率設(shè)計(jì)必須控制在合理的范圍(保證在高負(fù)荷運(yùn)行進(jìn)不出現(xiàn)“瓶頸”現(xiàn)象)之內(nèi),其接口設(shè)備(板件)應(yīng)穩(wěn)定可靠。合理配置系統(tǒng)通信負(fù)荷率12.1.5DCS的系統(tǒng)接地必須嚴(yán)格遵守技術(shù)要求,所有進(jìn)入DCS系統(tǒng)控制信號(hào)的電纜必須采用質(zhì)量合格的屏蔽電纜,且有良好的單端接地。接地符合DCS廠家要求12.1.6操作員站及少數(shù)重要操作按鈕的配置應(yīng)能滿足機(jī)組各種工況下的操作要求,特別是緊急故障處理的要求。緊急停機(jī)停爐按鈕配置,應(yīng)采用與DCS分開的單獨(dú)回路。配備滿足緊急情況的后備保護(hù)系統(tǒng)表63 DCS故障的緊急處理措施二十五項(xiàng)反措條款內(nèi)容應(yīng)完善措施備注12.2.1已配備DCS的電廠,應(yīng)根據(jù)機(jī)組的具體情況,制定在各種情況下DCS失靈后的緊急停機(jī)停爐措施。制定DCS失靈緊急處理措施12.2.2當(dāng)全部員站出現(xiàn)故障時(shí)(所有上位機(jī)“黑屏”或“死機(jī)”),若主要后備硬手操及監(jiān)視儀表可用且暫時(shí)能夠維持機(jī)組正常運(yùn)行,則轉(zhuǎn)用后備操作方式運(yùn)行,同時(shí)排除故障并恢復(fù)操作員站運(yùn)行方式,否則應(yīng)立即停機(jī)、停爐。若無可靠的后備操作監(jiān)視手段,也應(yīng)停機(jī)、停爐。立即按照停機(jī)、停爐措施執(zhí)行12.2.3當(dāng)部分操作員站出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)由可用操作員站繼續(xù)承擔(dān)機(jī)組監(jiān)控任務(wù)(此時(shí)應(yīng)停止重大操作),同時(shí)迅速排除故障,若故障無法排除,則應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)運(yùn)行狀況酌情處理。執(zhí)行12.2.4.1輔機(jī)控制器或相應(yīng)電源故障時(shí),可切至后備手動(dòng)方式運(yùn)行并迅速處理系統(tǒng)故障,若條件不允許則應(yīng)將該輔機(jī)退出運(yùn)行。執(zhí)行12.2.4.2調(diào)節(jié)回路控制器或相應(yīng)電源故障時(shí),應(yīng)將自動(dòng)切至手動(dòng)維持運(yùn)行,同時(shí)迅速處理系統(tǒng)故障,并根據(jù)處理情況采取相應(yīng)措施。重要執(zhí)行器應(yīng)帶有掉電、掉信號(hào)自鎖功能,氣動(dòng)執(zhí)行器還應(yīng)帶氣源喪失自保持功能12.2.4.3涉及到機(jī)爐保護(hù)的控制器故障時(shí)應(yīng)立即更換或修復(fù)控制器模件,涉及到機(jī)爐保護(hù)電源故障時(shí)則應(yīng)采用強(qiáng)送措施,此時(shí)應(yīng)做好防止控制器初始化的措施。若恢復(fù)失敗則應(yīng)緊急停機(jī)停爐。執(zhí)行12.2.5加強(qiáng)參DCS系統(tǒng)的監(jiān)視檢查,特別是發(fā)現(xiàn)CPU、網(wǎng)絡(luò)、電源等故障時(shí),應(yīng)及時(shí)通知運(yùn)行人員并迅速做好相應(yīng)對(duì)策。執(zhí)行12.2.6規(guī)范DCS系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的管理,軟件的修改、更新、升級(jí)必須履行審批授權(quán)及責(zé)任人制度。在修改、更新、升級(jí)軟件前,應(yīng)對(duì)軟件進(jìn)行備份。未經(jīng)測(cè)試確認(rèn)的各種軟件嚴(yán)禁下載到已運(yùn)行的DCS系統(tǒng)中使用,必須建立有針對(duì)性的DCS系統(tǒng)防病毒措施。執(zhí)行表6-4 防止熱工保護(hù)拒動(dòng)二十五項(xiàng)反措條款內(nèi)容應(yīng)完善措施備注12.3.1DCS部分的鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)的系統(tǒng)配置應(yīng)符合1條中的要求,F(xiàn)SSS的控制器必須冗余配置且可自動(dòng)無擾切換,同時(shí)FSSS裝置應(yīng)具有在線自動(dòng)/手動(dòng)火焰檢測(cè)器和全部邏輯的試驗(yàn)功能。執(zhí)行12.3.2對(duì)于獨(dú)立配置的鍋爐滅火保護(hù)裝置應(yīng)保證裝置(系統(tǒng))本身完全符合相應(yīng)技術(shù)規(guī)范的要求,所配電源必須可靠,系統(tǒng)涉及到爐膛壓力的取壓裝置、壓力開關(guān)、傳感器、火焰檢測(cè)器及冷卻風(fēng)系統(tǒng)等外圍設(shè)備必須處于完好狀態(tài)。執(zhí)行12.3.33.3 定期進(jìn)行保護(hù)定值的核實(shí)檢查和保護(hù)的動(dòng)作試驗(yàn),在役的鍋爐爐膛安全監(jiān)視保護(hù)裝置的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)(指在靜態(tài)試驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整鍋爐運(yùn)行工況,達(dá)到MFT動(dòng)作的現(xiàn)場(chǎng)整套爐膛安全監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)試驗(yàn))間隔不得超過3年。執(zhí)行12.3.4對(duì)于已配有由DCS構(gòu)成的FSSS及含有相關(guān)軟邏輯的熱工保護(hù)系統(tǒng),在進(jìn)行機(jī)、爐、電聯(lián)鎖與聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)時(shí),必須將全部軟邏輯納入到相關(guān)系統(tǒng)的試驗(yàn)中。執(zhí)行12.3.5汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)和汽輪機(jī)監(jiān)視儀表(TSI)應(yīng)加強(qiáng)定期巡視檢查,所配電源必須可靠,電壓波動(dòng)值不得大于5。TST的CPU及重要跳機(jī)保護(hù)信號(hào)和通道必須冗余配置,輸出繼電器必須可靠。執(zhí)行12.3.6汽輪機(jī)超速、軸向位移、振動(dòng)、低油壓保護(hù)、低真空等保護(hù)(裝置)每季度及每次機(jī)組檢修后起動(dòng)前應(yīng)進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn),以檢查跳閘邏輯、報(bào)警及停機(jī)動(dòng)作值。所有檢測(cè)用的傳感器必須在規(guī)定的有效檢驗(yàn)周期內(nèi)。設(shè)計(jì)靜態(tài)試驗(yàn)功能12.3.7若發(fā)生熱工保護(hù)裝置(系統(tǒng)、包括一次檢測(cè)設(shè)備)故障,必須開具工作票經(jīng)總工程師批準(zhǔn)后迅速處理。鍋爐爐膛壓力、全爐膛滅火、汽包水位和汽輪機(jī)超速、軸向位移、振動(dòng)、低油壓等重要保護(hù)裝置在機(jī)組運(yùn)行中嚴(yán)禁退出;其他保護(hù)裝置被迫退出運(yùn)行的,必須在24h內(nèi)恢復(fù),否則應(yīng)立即停機(jī)、停爐處理。執(zhí)行7、主設(shè)備保護(hù)優(yōu)先原則 當(dāng)輔助設(shè)備保護(hù)和主設(shè)備保護(hù)發(fā)生沖突時(shí),優(yōu)先保護(hù)主設(shè)備。在輔助設(shè)備保護(hù)動(dòng)作可能危及到主設(shè)備的安全時(shí),輔助設(shè)備保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作,直到主設(shè)備安全停運(yùn)。在電廠,這里的主設(shè)備一般指汽機(jī)、機(jī)組的主要輔機(jī)(如、送引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、電泵、汽泵等等),輔助設(shè)備一般指相應(yīng)的潤滑油泵。例如,汽機(jī)設(shè)有交流潤滑油泵、直流潤滑油泵,本人認(rèn)為,為了汽機(jī)的安全,交直流潤滑油泵不應(yīng)設(shè)置電機(jī)、泵溫度高跳泵的保護(hù),只能設(shè)計(jì)溫度高報(bào)警,當(dāng)溫度高時(shí)也不能設(shè)置溫度高閉鎖潤滑油泵的啟動(dòng)。這樣,緊急時(shí)才能保證潤滑油泵能夠工作和強(qiáng)啟,確保汽機(jī)的安全運(yùn)行。其它主要設(shè)備也是這樣,如設(shè)計(jì)有輔助潤滑油泵(一般有兩臺(tái)泵)溫度高等條件的保護(hù),當(dāng)主設(shè)備運(yùn)行時(shí),如果兩臺(tái)潤滑油泵都出現(xiàn)故障,必須等到主設(shè)備安全停運(yùn)時(shí),兩臺(tái)潤滑油泵才能全部停運(yùn)。第五節(jié) DCS可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)用51 后備停機(jī)裝置的設(shè)計(jì)針對(duì)DCS失靈的問題,要考慮在DCS死機(jī)或故障的情況下機(jī)組能夠安全停下,不損壞機(jī)組設(shè)備,影響機(jī)組安全,增加手動(dòng)MFT回路和手動(dòng)停機(jī)回路,該后備操作裝置使用繼電器回路實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)獨(dú)立的直流電源,即使DCS故障或DCS電源喪失的情況下,均能進(jìn)行動(dòng)作。具體設(shè)計(jì)見1圖: 圖1:跳閘回路設(shè)計(jì)實(shí)例圖5.2后備手操的設(shè)置控制臺(tái)上原輔機(jī)啟停控制,僅保留給水泵、交直流潤滑油泵、頂軸油泵、上水泵等輔助設(shè)備與DCS并行的硬手操作開關(guān),其余改為CRT軟手操控制,輔機(jī)之間的聯(lián)鎖由DCS實(shí)現(xiàn)。保證事故狀態(tài)下機(jī)組的安全。5.3統(tǒng)一軟件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)流程圖中測(cè)點(diǎn)和設(shè)備狀態(tài)采用與電廠習(xí)慣相適應(yīng)的統(tǒng)一配置,各種類型的設(shè)備都有自己的統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),使運(yùn)行人員對(duì)機(jī)組設(shè)備狀況能夠做到一目了然,既可以減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度又減少誤操作。下面是在某一300MW機(jī)組機(jī)組上設(shè)計(jì)情況。系統(tǒng)介質(zhì)顏色介質(zhì)顏色蒸汽紅色水綠色油黃色空氣蘭色煙氣灰色閥門、輔機(jī)、執(zhí)行器狀態(tài)顏色:狀態(tài)顏色開到位(運(yùn)行)紅色關(guān)到位(停止)綠色故障黃色自動(dòng)設(shè)備狀態(tài)指示狀態(tài)使用顏色自動(dòng)蘭色手動(dòng)紅色強(qiáng)制手動(dòng)紅色閃爍流程圖中測(cè)點(diǎn)狀態(tài)指示狀態(tài)使用顏色未確認(rèn)褐色閃爍高值確認(rèn)亮紅色高值確認(rèn)紅色正常確認(rèn)綠色低值確認(rèn)粉色低值確認(rèn)亮粉色l 模擬量和開關(guān)量輸出在過程控制站故障時(shí)應(yīng)進(jìn)入安全狀態(tài)。對(duì)開關(guān)量輸出,可選擇0或1作為安全狀態(tài);對(duì)于模擬量輸出,可以選擇最大值輸出、最小值輸出、故障前輸出、預(yù)定值輸出等作為安全狀態(tài)。具體情況,取決于生產(chǎn)過程的要求。54硬件冗余設(shè)計(jì)。冗余技術(shù)的理論基礎(chǔ)是并聯(lián)系統(tǒng),即熱備份。是使系統(tǒng)中一個(gè)單元工作,另一個(gè)備用單元處于一種待機(jī)狀態(tài),一旦工作單元發(fā)生故障,通過故障檢測(cè)控制機(jī)制,及時(shí)地將處于待機(jī)狀態(tài)的單元無擾投入運(yùn)行。冗余設(shè)計(jì)相當(dāng)于把單元的故障修復(fù)時(shí)間降至零,其結(jié)果使可用率達(dá)到100%。毫無疑問,冗余技術(shù)會(huì)增加系統(tǒng)的投資,冗余設(shè)計(jì)的原則是保證重點(diǎn)部位,減少不必要的冗余,權(quán)衡系統(tǒng)可靠性改善與經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)性,實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)。在分散控制系統(tǒng)中,常采用的冗余部件有通信網(wǎng)絡(luò)、電源模件、控制模件、操作員站等。(1)各操作員站的備份使用。所有操作員站全部工作在相互熱備份狀況,系統(tǒng)中只要有一個(gè)操作員站處于正常狀態(tài),系統(tǒng)就可正常工作,完成規(guī)定的操作及控制調(diào)節(jié)功能。(2)通訊網(wǎng)絡(luò)的冗余措施。的通訊網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的命脈,它通常采用雙冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、雙通訊接口工作,只要有一個(gè)通訊接口和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作,系統(tǒng)就可完成正常通訊。(3)電源系統(tǒng)的冗余。電源系統(tǒng)是集散控制系統(tǒng)全體的公共部分,它的稍許故障可能造成全系統(tǒng)癱瘓。對(duì)電源系統(tǒng)除采用交直流雙回路供電、蓄電池后備等措施外,對(duì)電源模件采用冗余是必不可少的。(4)過程控制站內(nèi)的冗余。的過程控制站用來完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和各控制回路的運(yùn)算和執(zhí)行,其可靠性尤為重要。根據(jù)具體情況,可分別采取控制器模件(含、存儲(chǔ)器)、內(nèi)部總線、/模件的冗余。其中,控制器模件的冗余是必須的,兩個(gè)控制器模件同時(shí)接收數(shù)據(jù),一個(gè)作控制運(yùn)算,另一個(gè)處于監(jiān)視狀態(tài),僅實(shí)時(shí)更新其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),一旦工作中的控制器模件發(fā)生故障,備份模件自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。5.5合理使用冗余設(shè)備和元件使系統(tǒng)故障率達(dá)到最低。為提高系統(tǒng)的可靠性,降低系統(tǒng)故障度,避免使事故擴(kuò)大化,在卡件布置和測(cè)點(diǎn)分配就應(yīng)該注意。關(guān)聯(lián)比較多的系統(tǒng)盡量放在同一控制處理器中,減少跨控制處理器的通訊點(diǎn)的數(shù)量,既有利于系統(tǒng)安全又減少總線的負(fù)荷;如果該對(duì)控制處理器發(fā)生故障,只會(huì)造成與其相關(guān)的控制系統(tǒng)故障,不會(huì)影響整個(gè)DCS乃至整個(gè)控制系統(tǒng)故障,使事故影響降低到最小程度,減少損失;子系統(tǒng)盡量分配在一塊卡件中,如SCS系統(tǒng)中單設(shè)備的聯(lián)鎖啟停,當(dāng)該卡件故障時(shí),只會(huì)影響一個(gè)系統(tǒng);監(jiān)測(cè)點(diǎn)分配則要堅(jiān)持不同的原則,重要測(cè)點(diǎn)往往設(shè)計(jì)有多個(gè),如爐膛壓力變送器有3個(gè)、汽包水位變送器3個(gè),為避免一塊卡件損壞系統(tǒng)就不能正常運(yùn)行的可能性,要將點(diǎn)分配在不同的卡件上,一塊卡件故障,該點(diǎn)照常能工作。對(duì)于兩設(shè)備或多設(shè)備組成的熱力系統(tǒng),如送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、制粉系統(tǒng)等,要配置在不同的控制單元,在布置I/O測(cè)點(diǎn)時(shí)要將設(shè)備的控制分配到不同I/O卡件,在控制單元或卡件故障時(shí),只會(huì)影響一個(gè)設(shè)備運(yùn)行,最多造成機(jī)組降負(fù)荷,不至于停機(jī),提高機(jī)組可靠性。第六節(jié) 取源點(diǎn)安裝位置及要求 由于熱工測(cè)量和控制儀表在熱力過程自動(dòng)化中處于特別重要的地位,除了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合理的自動(dòng)化系統(tǒng)和選用合適的設(shè)備外,還應(yīng)重視安裝和調(diào)試質(zhì)量,使其投入運(yùn)行后,達(dá)到準(zhǔn)確、靈敏、可靠、系統(tǒng)完善、功能齊全、維護(hù)方便、整齊美觀,以保證滿足機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。因而在SDJ 279-90電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范(熱工儀表及控制裝置篇)對(duì)取源部件及敏感元件的安裝做了下列規(guī)定。1、溫度測(cè)量元件的安裝要求 測(cè)量介質(zhì)溫度的測(cè)溫元件均有保護(hù)套管和固定裝置,通常采用插入式安裝方法,保護(hù)套管直接與被測(cè)介質(zhì)接觸。安裝要求如下。1)測(cè)量元件應(yīng)裝在測(cè)量值能代表被測(cè)介質(zhì)溫度、便于維護(hù)和檢查、不受劇烈震動(dòng)和沖擊的地方,不得裝在管道和設(shè)備的死角處;2)熱電偶或熱電阻裝在隱蔽處時(shí),其接線端應(yīng)引至便于檢修處;3)玻璃溫度計(jì)和雙金屬溫度計(jì)應(yīng)裝在便于監(jiān)視和不易受機(jī)械碰傷的地方。為使傳熱良好,玻璃溫度計(jì)保護(hù)管內(nèi)填充物的高度以蓋住溫包為限,雙金屬溫度計(jì)的感溫元件必須全部浸入被測(cè)介質(zhì)中;4)壓力式溫度計(jì)的溫包必須全部浸入被測(cè)介質(zhì)中。毛細(xì)管的敷設(shè)應(yīng)有保護(hù)措施,其彎曲半徑應(yīng)不小于50mm。周圍溫度變化劇烈時(shí),應(yīng)采取隔熱措施。5)插入式熱電偶和熱電阻的套管,其插入被測(cè)介質(zhì)的有效深度應(yīng)符合下列要求:a) 介質(zhì)為高溫高壓(主)蒸汽,當(dāng)管道的公稱通徑等于或小于250mm時(shí),插入深度宜為70mm;公稱通經(jīng)大于250mm時(shí),插入深度宜為100mm。b) 對(duì)于管道的外徑等于或小于500mm的一般流體(汽、氣、液體)介質(zhì)時(shí),插入深度宜為管道外徑的1/2;外徑大于500mm時(shí),插入深度宜為300mm。c) 對(duì)于煙、風(fēng)及風(fēng)粉混合物介質(zhì)管道,插入深度宜為管道外徑的1/3-1/2。d) 回油管道上測(cè)溫元件的測(cè)量端,必須全部浸入被測(cè)介質(zhì)中。6)測(cè)量鍋爐過熱器、再熱器管壁溫度的熱電偶,其熱電偶宜裝在離頂棚管上面100mm內(nèi)的垂直管段上。當(dāng)鍋爐結(jié)構(gòu)不允許時(shí),可適當(dāng)上移,但裝于同一過熱器或再熱器上的各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高應(yīng)一致。焊接工作應(yīng)在水壓試驗(yàn)前進(jìn)行。7)測(cè)量金屬溫度的熱電偶,其測(cè)量端應(yīng)緊貼被測(cè)表面且接觸良好,并一起加以保溫。安裝在高溫高壓汽水管道上的測(cè)溫元件,應(yīng)與管道中心線垂直。2、壓力測(cè)量元件的安裝要求1)壓力表裝置地點(diǎn)應(yīng)符合下列要求;a) 便于觀察;b) 采光或照明良好;c) 不受高溫影響,無冰凍可能,便于沖洗,盡量避免振動(dòng)。2)鍋爐爐膛負(fù)壓測(cè)孔一般布置在爐頂下23m處,避免在爐膛高熱負(fù)荷區(qū)或氣流強(qiáng)烈擾動(dòng)區(qū)域布置爐膛負(fù)壓測(cè)孔。 也就是說爐膛壓力的測(cè)點(diǎn),應(yīng)能反映爐膛內(nèi)真實(shí)情況。若測(cè)點(diǎn)過高,接近過熱器,則負(fù)壓偏大;測(cè)點(diǎn)過低,距火焰中心近,則壓力不穩(wěn),甚至出現(xiàn)正壓(對(duì)負(fù)壓鍋爐而言),故一般取在鍋爐兩側(cè)噴燃室火焰中心上部。3)水平或傾斜管道上壓力測(cè)點(diǎn)的安裝方位應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)測(cè)量氣體壓力時(shí),測(cè)點(diǎn)在管道的上半部;對(duì)于氣體介質(zhì),應(yīng)使氣體內(nèi)的少量凝結(jié)液能順利流回工藝管道,不至于因?yàn)檫M(jìn)入測(cè)量管路及儀表造成測(cè)量誤差。(2)測(cè)量液體壓力時(shí),測(cè)點(diǎn)在管道的下半部與管道的水平中心線成450夾角的范圍內(nèi);對(duì)于液體介質(zhì),則應(yīng)使液體內(nèi)析出的少量氣體能順利地流回工藝管道,不至于因?yàn)檫M(jìn)入測(cè)量管路及儀表而導(dǎo)致測(cè)量不穩(wěn)定;同時(shí)還應(yīng)防止工藝管道底部的固體雜質(zhì)進(jìn)入測(cè)量管路及儀表,因此取壓口應(yīng)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線以下并與水平中心線成0450夾角的范圍內(nèi)。(3)測(cè)量蒸汽壓力時(shí),測(cè)點(diǎn)在管道的上半部及下半部與管道水平線成450夾角的范圍內(nèi)。 對(duì)于蒸汽介質(zhì),應(yīng)保持測(cè)量管路內(nèi)有穩(wěn)定的冷凝液,同時(shí)也要防止工藝管道底部的固體雜質(zhì)進(jìn)入測(cè)量管路和儀表,因此蒸汽的取壓口應(yīng)在管道的上半部及水平中心線以下,并與水平中心線成0450夾角的范圍內(nèi)。4)測(cè)量帶有灰塵或氣粉混合物等混濁介質(zhì)的壓力時(shí),應(yīng)采用具有防堵和吹掃結(jié)構(gòu)的取壓裝置。取壓管的安裝方向應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)在爐墻和垂直管道或煙道上,取壓管應(yīng)傾斜向上安裝,與水平線所成夾角應(yīng)大于300;(2)在水平管道上,取壓管應(yīng)在管道上方、宜順流束成銳角安裝。煤粉鍋爐一次風(fēng)壓的測(cè)點(diǎn),不宜靠近噴燃器,否則將受爐膛負(fù)壓的影響而不真實(shí)。其測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)離噴燃器不小于8m,且各測(cè)點(diǎn)至噴燃器間的管道阻力應(yīng)相等。5)就地安裝的指示儀表,其刻度盤中心距地面的高度宜為: 壓力表 1.5米 差壓表 1.2 米3、水位測(cè)量元件的安裝要求為了保證電站鍋爐的安全運(yùn)行,國家電力公司根據(jù)防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求中的“防止鍋爐汽包滿水和缺水事故”的有關(guān)要求,制定了電站鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)配置、安裝和使用若干規(guī)定。對(duì)超高壓及亞臨界火力發(fā)電用汽包鍋爐的水位測(cè)量裝置、系統(tǒng)配置和安裝進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定。3 1水位測(cè)量系統(tǒng)的配置1) 新建鍋爐汽包應(yīng)配備2套就地水位表和3套差壓式水位測(cè)量裝置,2套就地水位表中的1套可用電極式水位測(cè)量裝置替代。在役鍋爐汽包可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和新建鍋爐的配置要求進(jìn)行相應(yīng)的配置。2)鍋爐汽包水位的調(diào)節(jié)、報(bào)警和保護(hù)應(yīng)分別取自3個(gè)獨(dú)立的差壓變送器進(jìn)行邏輯判斷后的信號(hào),
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