热工联锁保护系统基本原则与要求.docVIP

热工联锁保护基本原则与要求 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1~2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。 DL612—1996《电力工业锅炉压力容器监察规程》、DL435-91《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》、DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》、《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2~3个检测回路或检测元件，经过二取二或三取二等逻辑处理后送出可靠的信号，联动相关联设备。保护逻辑运算回路由控制器完成（也可以由继电器组成），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、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。 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、电动机等为控制机构）、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。 1、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：聊城热电厂1999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#3机组1998年2月10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