第五章火电机组热工保护系统.ppt

第五章 火电机组的热工保护系统 第一节综述 一、热工保护的作用和内容 作用：热工保护的主要作用是当机组在启动和运行过程中发生危及设备安全的危险时，使其能自动采取保护或联联，防止事故扩大而保护机组设备的安全 。 内容：凡是属于威胁锅炉和汽轮机安全运行或人生安全的越线参数及异常情况，都需要热工保护，一般设置一下四方面的内容： （1）锅炉热工保护 （2）汽轮机热工保护 （3）辅机联锁保护 （4）单元机组的热工保护 二、热工保护的技术和特点 技术：热工保护常用联锁控制技术，联锁控制技术是利用被控对象之间存在的简单逻辑关系，使这些对象的动作关系相互牵连，形成联锁反映，从而实现自动保护的一种控制方式。 联锁控制分为闭锁控制和联动控制。 闭锁：甲动作是乙动作的必要条件，这种关系称为闭锁关系。如引风机未运行时，则送风机不允许启动，这就是闭锁控制。 联动：甲动作是乙动作的充分条件，这种关系称为联动关系。如汽轮机润滑油压低时，自动启动交流油泵，油压继续降低时，启动直流油泵，停止交流油泵，这就是联动控制。 考虑的联锁方式主要有： （1）启动连锁 （2）运行联锁 （3）计时联锁 （4）相互排除联锁 （5）顺序联锁 （6）工程联锁 特点： （1）保护系统有确定合理的动作。 （2）保护系统检测元件的可靠性应极高。 （3）保护系统的检测信号应采用专门独立的传感器，不得与其他自动化系统公用，对于重要的保护项目，其输入信号可采用多重化处理，如“串、并联”、“三取二”等优选回路。 （4）保护系统一般为长信号，能满足并保持到被控对象完成规定德文动作要求。 （5）保护系统的操作指令应为最优先的操作指令。 （6）任何时候保护系统都能独立地进行控制，而不受其他自动化系统投入与否的影响。 （7）为保证保护装置有最高的可靠性，在装置电路中要大量使用隔离、滤波、屏蔽等抗干扰、冗余技术等提高可靠性的措施。保护装置的电源大多采用直流蓄电池作为主电源，而把交流不中断电源作为后备电源。 （8）保护装置应有完善的实验手段。 （9）保护装置应设置检修切换开关。 （10）保护装置的动作应是单方向的。 （11）当机组出现异常时，要求保护系统能迅速正确动作，必须消除在异常情况下可能出现的拒动作或误动作，从拒动作和误动作的后果考虑拒动作比误动作所造成的损失要严重。保护系统在设计时必须最大限度地消除可能可能出现的误动作和完全消除可能出现的拒动作。 （12）对保护系统的动作和保护的信号回路进行必要的监视，为故障原因分析提供准确依据。也便于尽快排除故障，缩短停机时间。经常对记录资料进行分析，还可以发现设备潜在的隐患和操作上存在的问题，超前预防系统故障的发生。 大型机组“300min无人干预原则“ 第二节 锅炉热工保护 一、锅炉热工保护项目 （一）锅炉给水系统 （1）汽包锅炉的汽包水位保护。 （2）直流锅炉的给水流量过低保护。 （二）锅炉蒸汽系统 （1）主蒸汽压力高（超压）保护；当主蒸汽压力高于规定值时，应自动打开相应的安全门。 （2）再热蒸汽压力高（超压）保护；当再热蒸汽压力高于规定值时，应自动打开相应的安全门。 （3）再热器保护。 （三）锅炉炉膛安全保护 （1）锅炉吹扫。 （2）油系统检漏试验。 （3）灭火保护。 （4）炉膛压力保护，其保护信号应按”三取二“的方式选取。当炉膛压力等于或超过极限值时，严禁送风机和引风机的挡板向扩大事故的方向动作。 （5）紧急停炉保护。 二、锅炉汽包水位高低及直流锅炉断水保护 1.汽包水位保护的重要性 汽包锅炉在运行中，必须很好地维持汽包水位在合适的范围内运行才能保证机炉安全。 水位过高将减少蒸汽重力分离行程，破坏汽水分离效果，使蒸汽带水造成过热器中盐类沉积，恶化过热器的工作条件，严重时还可能引起汽轮机水冲击，造成叶片的损伤及断裂甚至汽轮机大轴弯曲等恶性事故。 水位过低时锅炉水循环将遭到破坏，水冷壁安全收到威胁。 水位保护的功能是在锅炉缺水时能及时动作，避免”干锅“和烧坏水冷壁管；当出现满水时能自动打开放水阀；当水位变化达到水位极限时便停炉、停机、关闭主汽门，防止设备损坏。 一般把水位偏差分为三个值，称为高Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ值（＋50、＋150、＋250mm），反之称为低Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ值（－50、－150、－250mm）， 汽包水位事故案例 水位表计失灵、指示不正确，引起误判断误操作，水位保护拒动。 1 某厂＃2炉（HG670t/h）在负荷由15万千瓦升至16万千瓦时，燃烧不稳，水位波动大，运行监视失误，误判断、误操作，锅炉先满水后干锅严重损坏。水冷壁爆管6根另有9根损坏