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

2、有“气开式”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：,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

3、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

4、.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,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：

5、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

6、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

7、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： 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

8、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。电磁阀失去电源而导致拒