電廠熱工專業(yè)講課PPT

1、 熱工專業(yè)講課2012.21一 DCS系統(tǒng)系統(tǒng)概述 TCS3000系統(tǒng)結構TCS3000系統(tǒng)由工業(yè)以太網(wǎng)、連接在網(wǎng)上的人機接口站MMI與分散處理單元DPU三大部分組成。DPU面向被控對象，進行快速數(shù)據(jù)輸入輸出處理和閉環(huán)控制計算，完成報警檢測、接收操作指令和組態(tài)修改指令。與第三方設備的通訊采用RTU實現(xiàn)，TCS3000系統(tǒng)的RTU可以理解為通訊功能增強而控制功能弱化的DPU。MMI包括操作員站OPU、工程師站ENG、歷史數(shù)據(jù)站HSU，面向操作員以流程圖、棒狀圖、曲線、表格、按鈕、對話框等方式提供數(shù)據(jù)，解釋操作指令并送到DPU。2 一. TCS-3000系統(tǒng)運行條件工作環(huán)境應符合以下技術指標：溫度

2、：25濕度：10%95% 任何情況下不許結露溫度變化率：5/Hr振動：振幅0.5mm含塵量：0.3mg/m3大氣壓：86Kpa106Kpa照明：距地面0.8m處照度不低于200LX系統(tǒng)的供電電源品質(zhì)應符合以下技術條件：交流供電：220VAC5%，50Hz直流輸出：現(xiàn)場電源模塊24V最大負載時壓降1%紋波系數(shù)：1%系統(tǒng)的接地應符合以下技術條件和有關規(guī)定：屏蔽電纜的屏蔽層必須單點接地接地極以強電放電接地點之間應10m以上距離，接地電阻2.53 二.DCS硬件類型1.DPU控制器2.DI/AI/TC/RTD/DO/AO/SOE卡件3.24V電源4二、DEH系統(tǒng)DEH控制所完成的主要功能有:1 自動掛

3、閘 2 整定伺服系統(tǒng)靜態(tài)關系 3 啟動前的控制和啟動方式： 自動判斷熱狀態(tài)；高壓缸預暖。啟動方式：中壓缸啟動、高中壓缸聯(lián)合啟動4 轉速控制：目標轉速、升速率、臨界轉速、暖機、3000r/min定速5 負荷控制并網(wǎng)/升負荷及負荷正常調(diào)節(jié)：發(fā)電機假并網(wǎng)試驗、并網(wǎng)帶初負荷、升負荷、暖機、定滑定升負荷；負荷控制方式：負荷反饋控制、主汽壓力反饋控制、一次調(diào)頻、CCS控制、快卸負荷；負荷限制：高負荷限制、低負荷限制、主汽壓力限制、閥位限制。6 單閥、順序閥轉換。7 超速保護超速限制：甩負荷、103%；超速保護；8 在線試驗:噴油試驗；超速試驗：電氣超速試驗、機械超速試驗；閥門活動試驗；高壓遮斷電磁閥試驗；

4、嚴密性試驗。9 控制方式切換汽機自動/手動方式。5三 熱工爐側主保護 1停兩臺引風機（電機軸承溫度80/90，風機軸承溫度50/80單點動作）2停兩臺送風機（電機軸承溫度80/90，風機軸承溫度50/85單點動作）3爐膛壓力高2/3：爐膛正壓+2000pa,延時3秒4爐膛壓力低2/3：爐膛負壓2000pa，延時3秒5汽包水位高2/3：測量筒+254 mm(三取二) 延時5秒（啟動前上水法）6汽包水位低：測量筒281 mm(三取二) 延時5秒（停爐時排污法）7全爐膛滅火、所有火檢喪失8失去全部燃料、1所有油閥關或速斷閥關。2所有磨煤機?；蛞淮物L機停(相與)9手動“MFT”10汽輪機打閘11總風量

5、小于25% 延時30S12兩臺火檢冷卻風機均?；蚧饳z冷卻風壓力低(三取二)：延時30秒13空預器均停(煙溫2/6/150/160)6四 熱工機側主保護序號內(nèi)容1OPC電超速保護3090 r/min2DEH電超速保護3300 r/min3TSI電超速保護3300 r/min4軸向位移大 1.2 mm； 1.65 mm5脹差大 7.5 mm； 3.5 mm6EH油壓低 7.8 MPa7潤滑油壓低 0.06 MPa8真空低51.0kPa.abs9軸振振動 0.250 mm10發(fā)電機內(nèi)部故障11鍋爐MFT12DEH故障13凝汽器水位異常高值2600mm低值750mm緊急放水門開到位7五 自動控制 1

6、DEH自動調(diào)節(jié)2汽包水位自動調(diào)節(jié)3協(xié)調(diào)控制4AGC5汽溫調(diào)節(jié)左過熱器一級減溫自動右過熱器一級減溫自動左過熱器二級減溫自動右過熱器二級減溫自動左再熱器減溫自動右再熱器減溫自動8四 自動控制6風量調(diào)節(jié)A送風量調(diào)節(jié)B送風量調(diào)節(jié)#1磨一次風量調(diào)節(jié)#2磨一次風量調(diào)節(jié)#3磨一次風量調(diào)節(jié)#4磨一次風量調(diào)節(jié)#5磨一次風量調(diào)節(jié)7風壓調(diào)節(jié)A引風機爐膛負壓調(diào)節(jié)B引風機爐膛負壓調(diào)節(jié)A一次熱風壓力調(diào)節(jié)B一次熱風壓力調(diào)節(jié)8風溫調(diào)節(jié)#1磨出口風溫調(diào)節(jié)#2磨出口風溫調(diào)節(jié)#3磨出口風溫調(diào)節(jié)#4磨出口風溫調(diào)節(jié)#5磨出口風溫調(diào)節(jié)9四 自動控制 9煤量調(diào)節(jié)#1磨給煤量調(diào)節(jié)#2磨給煤量調(diào)節(jié)#3磨給煤量調(diào)節(jié)#4磨給煤量調(diào)節(jié)#5磨給煤量調(diào)

7、節(jié)10氧量調(diào)節(jié)11燃料調(diào)節(jié)12鍋爐連排擴容器水位調(diào)節(jié)13凝汽器水位調(diào)節(jié) 14 凝結水壓力15#1#3高加水位調(diào)節(jié)16軸封蒸汽溫度調(diào)節(jié)17軸封蒸汽壓力調(diào)節(jié)18軸封溢流壓力調(diào)節(jié)19#1#4低加水位調(diào)節(jié)20發(fā)電機定冷水溫度調(diào)節(jié)21除氧器水位調(diào)節(jié)22除氧器壓力調(diào)節(jié)(輔助汽源壓力)10二十五項反措12防止分散控制系統(tǒng)失靈、熱工保護拒動事故為了防止分散控制系統(tǒng)（DCS）失靈、熱工保護拒動造成的事故，提出以下重點要求：12.1分散控制系統(tǒng)配置的基本要求12.1.1DCS系統(tǒng)配置應能滿足機組任何工況下的監(jiān)控要求（包括緊急故障處理），CPU負荷率應控制在設計指標之內(nèi)并留有適當裕度。12.1.2主要控制器應采用冗

8、余配置，重要I/O點應考慮采用非同一板件的冗余配置。12.1.3系統(tǒng)電流應設計有可靠的后備手段（如采用UPS電源），備用電源的切換時間應小于5ms（應保證控制器不能初始化）。系統(tǒng)電源故障應在控制室內(nèi)設有獨立于DCS之外聲光報警。12.1.4主系統(tǒng)及與主系統(tǒng)連接的所用相關系統(tǒng)（包括專用裝置）的通信負荷率設計必須控制在合理的范圍（保證在高負荷運行進不出現(xiàn)“瓶頸”現(xiàn)象）之內(nèi)，其接口設備（板件）應穩(wěn)定可靠。12.1.5DCS的系統(tǒng)接地必須嚴格遵守技術要求，所有進入DCS系統(tǒng)控制信號的電纜必須采用質(zhì)量合格的屏蔽電纜，且有良好的單端接地。12.1.6操作員站及少數(shù)重要操作按鈕的配置應能滿足機組各種工況下的

9、操作要求，特別是緊急故障處理的要求。緊急停機停爐按鈕配置，應采用與DCS分開的單獨回路。1112.2DCS故障的緊急處理措施12.2.1已配備DCS的電廠，應根據(jù)機組的具體情況，制定在各種情況下DCS失靈后的緊急停機停爐措施。12.2.2當全部員站出現(xiàn)故障時（所有上位機“黑屏”或“死機”），若主要后備硬手操及監(jiān)視儀表可用且暫時能夠維持機組正常運行，則轉用后備操作方式運行，同時排除故障并恢復操作員站運行方式，否則應立即停機、停爐。若無可靠的后備操作監(jiān)視手段，也應停機、停爐。12.2.3當部分操作員站出現(xiàn)故障時，應由可用操作員站繼續(xù)承擔機組監(jiān)控任務（此時應停止重大操作），同時迅速排除故障，若故障無

10、法排除，則應根據(jù)當時運行狀況酌情處理。12.2.4當系統(tǒng)中的控制器或相應電源故障時，應采取以下對策12.2.4.1輔機控制器或相應電源故障時，可切至后備手動方式運行并迅速處理系統(tǒng)故障，若條件不允 許則應將該輔機退出運行。12.2.4.2調(diào)節(jié)回路控制器或相應電源故障時，應將自動切至手動維持運行，同時迅速處理系統(tǒng)故障，并根據(jù)處理情況采取相應措施。12.2.4.3涉及到機爐保護的控制器故障時應立即更換或修復控制器模件，涉及到機爐保護電源故障時則應采用強送措施，此時應做好防止控制器初始化的措施。若恢復失敗則應緊急停機停爐。12.2.5加強參DCS系統(tǒng)的監(jiān)視檢查，特別是發(fā)現(xiàn)CPU、網(wǎng)絡、電源等故障時，應

11、及時通知運行人員并迅速做好相應對策。12.2.6規(guī)范DCS系統(tǒng)軟件和應用軟件的管理，軟件的個性、更新、升級必須履行審批授權及責任人制度。在修改、更新、升級軟件前，應對軟件進行備份。未經(jīng)測試確認的各種軟件嚴禁下載到已運行的DCS系統(tǒng)中使用，必須建立有針對性的DCS系統(tǒng)防病毒措施。1212.3防止熱工保護拒動12.3.1DCS部分的鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）的系統(tǒng)配置應符合12.1條中的要求，F(xiàn)SSS的控制器必須冗余配置且可自動無擾切換，同時FSSS裝置應具有在線自動/手動火焰檢測器和全部邏輯的試驗功能。12.3.2對于獨立配置的鍋爐滅火保護裝置應保證裝置（系統(tǒng)）本身完全符合相應技術規(guī)范的要

12、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、傳感器、火焰檢測器及冷卻風系統(tǒng)等外圍設備必須處于完好狀態(tài)。12.3.3定期進行保護定值的核實檢查和保護的動作試驗，在役的鍋爐爐膛安全監(jiān)視保護裝置的動態(tài)試驗（指在靜態(tài)試驗合格的基礎上，通過調(diào)整鍋爐運行工況，達到MFT動作的現(xiàn)場整套爐膛安全監(jiān)視保護系統(tǒng)的閉環(huán)試驗）間隔不得超過3年。12.3.4對于已配有由DCS構成的FSSS及含有相關軟邏輯的熱工保護系統(tǒng)，在進行機、爐、電聯(lián)鎖與聯(lián)動試驗時，必須將全部軟邏輯納入到相關系統(tǒng)的試驗中。12.3.5汽輪機緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）和汽輪機監(jiān)視儀表（TSI）應加強定期巡視檢查，所配電源必須可靠，電壓波

13、動值不得大于5。TST的CPU及重要跳機保護信號和通道必須冗余配置，輸出繼電器必須可靠。12.3.6汽輪機超速、軸向位移、振動、低油壓保護、低真空等保護（裝置）每季度及每次機組檢修后起動前應進行靜態(tài)試驗，以檢查跳閘邏輯、報警及停機動作值。所有檢測用的傳感器必須在規(guī)定的有效檢驗周期內(nèi)。12.3.7若發(fā)生熱工保護裝置（系統(tǒng)、包括一次檢測設備）故障，必須開具工作票經(jīng)總工程師批準后迅速處理。鍋爐爐膛壓力、全爐膛滅火、汽包水位和汽輪機超速、軸向位移、振動、低油壓等重要保護裝置在機組運行中嚴禁退出；其他保護裝置被迫退出運行的，必須在24h內(nèi)恢復，否則應立即停機、停爐處理。13定期試驗項目定期試驗項目序號項

14、目1油槍試驗2電泵試驗3引、送、一次風機、磨煤機油泵聯(lián)動試驗4空預器馬達聯(lián)動試驗5真空泵、交、直流密封油泵、定冷水泵、輔機冷卻水泵、火檢冷卻風機聯(lián)動試驗6引、送、一次風機擋板試驗7爐膛負壓、二次風壓試驗8停爐、停機按鈕試驗9機、電、爐聯(lián)鎖試驗序號項目10汽機油系統(tǒng)各油泵聯(lián)動試驗11汽機軸系傳感器試驗13DEH系統(tǒng)閥門校驗14小修標準項目小修標準項目熱控設備的小修周期與主機小修周期同步，小修的標準項目如下：4.6.1 所有熱控裝置電源檢查、衛(wèi)生清掃4.6.2 所有接線端子緊固及一次件密封4.6.3 風壓、風量管路吹掃4.6.4 所有閥門、變送器連接頭嚴密性檢查4.6.5 所有標志補齊4.6.6

15、臺盤信號、按鈕檢查4.6.7 主要儀表定期校驗4.6.8 主要設備聯(lián)動試驗4.6.9 所有調(diào)整門開度校對4.6.10 所有恒溫箱、接線盒衛(wèi)生清掃，接線整理4.6.11 機、爐保護、信號整定定值，傳動試驗4.6.12 主要輔機程序、保護定值抽查傳動4.6.13 主要設備電纜絕緣檢查4.6 14 調(diào)節(jié)系統(tǒng)信號回路檢查4.6.15 油槍控制系統(tǒng)檢查、試驗4.6.16 程控、保護系統(tǒng)校驗4.6.17 DCS系統(tǒng)電源、插件檢查 4.6.18 DEH系統(tǒng)試驗4.6.19 ETS系統(tǒng)試驗4.6.20 TSI系統(tǒng)檢查4.6.21 火焰攝像機檢查4.6.22 氧量表回路檢查4.6.23 DCS系統(tǒng)事故追憶、報警

16、打印傳動4.6.24 安全門控制系統(tǒng)檢查，壓力開關校驗4.6.25 FSSS保護回路檢查4.6.26 循環(huán)泵房控制系統(tǒng)檢查4.6.27 燃油泵房控制系統(tǒng)檢查4.6.28 空壓機房設備檢查4.6.29 所有標準儀器、儀表校驗4.6.30 所有液動門檢查、試驗4.6.31 儀表及臺盤清掃4.6.32 缺陷處理15大修標準項目熱控設備的大修周期與主機大修周期同步。大修標準項目除包括小修標準項目還應包括下列項目： 4.7.1 所有熱電偶、熱電阻校驗4.7.2 所有特殊儀表裝置校驗4.7.3 所有壓力、差壓變送器校驗4.7.4 所有壓力表、溫度計校驗4.7.5 所有電纜、補償線絕緣檢查4.7.6 所有承

17、壓部件嚴密性檢查4.7.7 大小機軸系傳感器、前置放大器檢查校驗、系統(tǒng)傳動4.7.8 所有指示表校驗4.7.9 所有轉速表校驗4.7.10 所有程控系統(tǒng)程序校驗4.7.11 所有調(diào)節(jié)器系統(tǒng)靜態(tài)試驗，參數(shù)整定、檢查4.7.12 所有設備聯(lián)動試驗4.7.13 所有設備現(xiàn)場整治4.7.14 DCS系統(tǒng)校驗4.7.15 DEH系統(tǒng)校驗4.7.16 ETS系統(tǒng)校驗4.7.17 TSI系統(tǒng)校驗4.7.18 FSSS傳動校驗4.7.19 PLC系統(tǒng)校驗4.7.20 所有設備衛(wèi)生清掃4.7.21大修特殊項目4.7.22大修技術改造項目16防止非停措施1、防止DCS系統(tǒng)故障造成機組非停的措施1.1DCS系統(tǒng)配置

18、應能滿足機組任何工況下的監(jiān)控要求，DCS操作員站應設置專門監(jiān)視DCS設備運行狀況的畫面和各分散控制單元功能說明的幫助畫面，以便于運行人員在控制系統(tǒng)局部故障時，準確判斷故障對控制和保護功能的影響情況，采取正確的處理措施。1.2加強對DCS的總電源系統(tǒng)、DPU控制器及機柜風扇的工作電源的工作狀態(tài)的日常檢查，對電源柜內(nèi)各送電開關、DPU控制器的兩路電源開關的狀態(tài)檢查，是否有跳斷的開關，發(fā)現(xiàn)有異常狀況，及時匯報，采取正確的措施排除故障后，恢復到正常工作狀態(tài)。1.3加強對I/O模塊的24V電源系統(tǒng)的日常檢查，對冗余配置的兩路電源模塊保險要進行檢測，同時對系統(tǒng)電源故障報警裝置進行檢查，發(fā)現(xiàn)電源系統(tǒng)有異常狀

19、況，要及時匯報并采取正確的措施安排處理。1.4加強對DCS的網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、DPU、控制模塊工作狀態(tài)的日常檢查，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡離線、控制器故障、模塊異常等現(xiàn)象及時匯報，采取正確的措施排除故障后，恢復到正常工作狀態(tài)。1.5加強對DCS采取冗余配置的DPU控制器及I/O模塊的日常檢查，發(fā)現(xiàn)冗余的控制器其中之一故障時，應迅速對故障的部件進行更換，重新下載軟件，軟件下載正常后以備用方式投運；發(fā)現(xiàn)I/O模塊故障時，應迅速對故障的部件進行更換，恢復正常后，仍需安排專人加強定期巡檢。1.6加強對DCS的系統(tǒng)接地點的檢查，查看屏蔽電纜的屏蔽層是否按要求單點接地，接地阻值是否在要求范圍之內(nèi)。1.7加強對DCS的系統(tǒng)歷史

20、站的檢查。檢查事件順序記錄及追憶功能是否正常，為及時、準確地分析、查找、排除故障點提供可靠的依據(jù)。1.8規(guī)范DCS軟件的管理。軟件的修改、更新、升級必須履行審批授權、責任人及監(jiān)護人制度。做好對軟件備份工作。DCS系統(tǒng)的外部接口應封閉，與DCS通訊的其它控制系統(tǒng)應有可靠的安全措施。同時要嚴禁在DCS系統(tǒng)內(nèi)進行非法拷貝，以防病毒侵入。1.9部分操作員站（可用操作員站2臺以上）死機或脫網(wǎng)時，應該在一小時以內(nèi)恢復，如不能恢復應該以最快的速度用停用機組的操作員站或工程師站替代。1.10對DCS電子間空調(diào)應每日進行檢查，對電子間的溫度控制在1530、濕度控制在45%80%，任何情況下不許結露。172、防止

21、熱工保護拒動、誤動造成機組非停的措施2.1汽輪機緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）和DEH系統(tǒng)應加強定期巡視檢查，所配電源必須可靠，電壓波動值不得大于5%。并利用停機或大小修啟動前做靜態(tài)傳動試驗，檢查報警、跳閘邏輯、以及停機動作定值，在運行中的保護裝置具備定期試驗應做定期試驗，并做好試驗記錄。DCS系統(tǒng)輸出繼電器必須動作可靠。重要保護電源要冗余配置，故障切換時間要滿足要求。要建立完善的熱工保護裝置報警、動作定值清冊，存檔備查，確保保護定值準確、動作可靠。2.2熱工保護必須動作可靠、定值準確。對于鍋爐滅火保護應完全符合技術規(guī)范的要求，系統(tǒng)涉及到的爐膛壓力取樣裝置，壓力開關、火檢探頭、傳感器及冷卻風系統(tǒng)設備必

22、須處于完好的狀態(tài)。要定期進行保護定值的核實及取樣管路的吹掃，利用大小修或停機機會做滅火保護的靜態(tài)及動態(tài)傳動試驗，并做好記錄。2.3熱工保護裝置不允許隨意投退。不能隨意解除運行中的保護裝置，若發(fā)生熱工保護裝置故障，必須辦理工作票并經(jīng)總工或生產(chǎn)經(jīng)理批準后方能解除并迅速處理。對于鍋爐滅火保護、水位保護，汽輪機超速、串軸、低真空、低油壓、振動等重要保護裝置，在機組運行中嚴禁退出，其他保護裝置被迫退出運行時，必須在24小時內(nèi)恢復，否則立即停機、停爐處理。對滅火保護的火檢探頭、放大器、主機柜電源等設備要每日進行重點檢查，對菲利蒲保護系統(tǒng)護主機柜內(nèi)卡件及就地檢測探頭、前置器等要每日進行重點檢查，發(fā)現(xiàn)異常狀況要及時匯報，做好措施后組織安排處理。2.4做好運行機組定期維護工作，對熱工定期工作要按月度、季度合理安排，不發(fā)生丟項、拉項，定期工作期間要組織得當，實施專業(yè)升級監(jiān)護制度，保證定期工作安全、高效、高質(zhì)完成。2.5加強對空冷系統(tǒng)的檢查，特別是對影響機組安全穩(wěn)定運行的A7閥、A103、A104等主要閥門控制系統(tǒng)利用機組大小修、臨修機會要加大檢查力度，要對控制系統(tǒng)的電源工作狀態(tài)、電纜絕緣、接線、接觸器、繼