热工连锁保护讲义

1、热工联锁保护 概述 热工联锁保护的基础部件 热工信号和自动报警系统 锅炉机组的热工保护 汽轮机组的热工保护 热工保护误动拒动的原因分析 热工开关量控制系统的基础部件 一、开关量变送器： 将被测物理量转换成开关形式的电信号。 1.压力开关 2.差压开关 3.流量开关 4.液位开关 5.温度开关 二、常用控制电器： 三、气动和液动执行机构：常用控制电器 按钮开关 控制开关 行程开关(限位开关) 继电器 电流继电器 中间继电器 时间继电器 固态继电器 接触器接触器气动和液动执行机构 (一)气动执行机构：P147 1.气动薄膜式调节阀： 2.气动活塞调节阀： 对于活塞式气动阀门和薄膜式气动阀都有“气开

2、式”和“气关式”之分。如经常用于化学水处理的气动活塞隔膜阀。 一般选择执行机构时必须考虑失去控制气压时，运行工况是允许“开”还是允许“关”来确定选用“气开或“气关”式执行机构。 (二)液动执行机构：P148热工信号和自动报警系统 一、热工信号： (一)状态信号 (二)越限报警信号(热工预告信号) (三)趋势报警信号 (四)跳闸报警信号(热工事故信号) 二、自动报警系统： (一)自动报警系统的组成： (二)自动报警系统的基本要求 (三)自动报警装置： 1AN系列闪光报警器： 2YDB微机语音闪光报警装置：给粉面转速值20%（盘上）操作站按钮B锅炉跳闸按钮B 锅炉跳闸按钮A 炉膛压力低B炉膛压力高

3、A炉膛压力高B炉膛压力高C压力继电器（三取二）延时三秒炉膛压力低A炉膛压力低C压力继电器（三取二）（盘上）操作站按钮A同时按下同时按下OIU操作站跳闸控制操作站复归按钮任一条件OIU复归按钮任一条件成立主燃料跳闸回路给粉机跳闸排粉机跳闸各油阀关闭各气阀关闭排粉机温风挡板关闭排粉机入口挡板关闭锅炉侧的联锁保护 一.锅炉应有的保护1.给水系统应有的保护：汽包水位高低保护2.锅炉正气系统应有的保护（1）.主汽压力超压保护（2）.过热蒸汽超压保护锅炉侧的联锁保护 一.锅炉应有的保护3.锅炉炉膛安全保护（1）.锅炉吹扫（2）.灭火保护（3）.炉膛压力保护锅炉侧的联锁保护 一.锅炉应有的保护4.运行中锅炉

4、出现下列情况时，发出主燃料跳闸指令：（1）手动停炉指令（2）全炉膛灭火（3）炉压越限（4）全部送风机跳闸（5）全部引风机跳闸锅炉侧的联锁保护 一.锅炉应有的保护5.当MFT动作时，下列项目动作（1）关闭燃油电磁阀（2）停所有给粉机（3）停所有排粉机（4）关全部一次风挡板锅炉侧的联锁保护 二.锅炉辅机保护1.锅炉辅机联锁2.制粉系统联锁3.磨煤机油压连锁4.辅机轴承温度连锁汽轮机侧的热工保护 一.紧急停机保护： 1.超速n3420/3360 2.凝汽器低真空P0.063MPa 3.润滑油压低 4.轴向位移越限 5.发电机冷却水故障FD4/DD20 6.轴瓦温度高 7.相对膨胀越限 8.机组背压低

5、汽轮机侧的热工保护 一.其他保护： 1.电超速 2.高加水位保护 3.汽轮机后气缸超温 4.抽气逆止门逆流保护 5.给水泵侧保护电涡流传感器 电涡流传感器结构组成 探头外形图 原理示意图缸胀和差胀的监测与保护 缸胀：汽缸受热而膨胀的现象。 差胀(或胀差)：转子和汽缸之间的相对膨胀差值。 1.机组热膨胀的原因：P167 2.机组差胀过大的危害： 3.缸胀、差胀监测与保护装置： (1)线性差动变压器LVDT： (2)缸胀和差胀监视器： 机组转速监测与保护 1.汽轮机超速的原因： 2.汽轮机超速的危害： 3.汽轮机的超速保护： 4.转速测量方法： (1)磁阻式 (2)磁敏式 (3)电涡流式 5.数字

6、式转速表：ETS系统的功能第六章 汽轮机数字电液控制系统 一、DEH系统的构成： 二、DEH系统的工作原理： 三、DEH系统的主要功能： 四、DEH系统的速度和负荷控制原理：DEH系统的构成 DEH系统由被控对象、CRT图像站、数字控制器及EH油系统构成。 DEH系统的工作原理DEH系统的被控对象示意图DEH系统的原理框图 DEH系统的主要功能 1.实现汽轮机的自动启停： 2.实现汽轮机的负荷自动控制： 3.实现汽轮发电机组的运行监控： 4.实现汽轮发电机组的自动保护： (1)超速防护系统(OPC)： (2)机械超速和手动脱扣系统： (3)危急遮断控制系统(ETS)： 5.实现手动控制、无扰动

7、切换、冗余切换：负荷自动控制DEH系统在负荷控制阶段，具有下列自动控制方式： (1)操作员自动控制方式(OA) (2)远方遥控方式(REMOTE) (3)电厂级计算机控制(PLANT COMP) (4)自动汽轮机程序控制方式(ATC) DEH的超速防护系统(OPC)手动控制回路DEH系统的速度和负荷控制原理 (一)阀门的自动控制：P227 DEH系统在发电机主开关合闸之前(BR0)所控制的是机组的转速，合闸之后(BR1)控制机组负荷，故又可将汽轮发电机组的控制分为转速控制与负荷控制，其控制原理如图6-6所示，DEH控制系统由以下几部分组成： 1.设定值形成回路： 2.转速控制： 3.负荷控制：

8、 4. 阀门管理程序： (二)阀门的手动控制：P234 二级手动： 一级手动：DEH控制原理图转速控制 阀门控制逻辑图 转速控制原理图 负荷控制热工保护误动、拒动的原因 原因大致可以概括为： 1、DCS软、硬件故障； 2、热控元件故障； 3、电缆接线短路、断路、虚接； 4、热控设备电源故障； 5、人为因素； 6、设计、安装、调试存在缺陷。热工保护误动、拒动的原因 1、DCS软、硬件故障随着DCS控制系统的发展，为了确保机组的安全、可靠，热工保护里加入了一些重要过程控制站（如：DEH、CCS、BMS等）两个CPU均故障时的停机保护，由此，因DCS软、硬件故障而引起的保护误动也时有发生。主要原因是信号处理卡、输出模块、设定值模块、网络通讯等故障引起。热工保护误动、拒动的原因 2、热控元件故障因热工元件故障（包括温度、压力、液位、流量、阀门位置元件、电磁阀等）误发信号而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例也比较大，主要原因是元件老化和质量不可靠，单元件工作，无冗余设置和识别。热工保护误动、拒动的原因 3、电缆接线短路、断路、虚接电缆接线断路、断路、虚接引起的保护误动主要原因是电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀等引起。 。热工保护误动、拒动的原因 4、设备电源故障热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠导致。电磁阀