600MW机组发变组热工保护分析与改进

摘要：近年来随着发电机组的容量的不断增大，600MW机组发变组保护均设置了“机跳电”、“电跳机”联锁保护功能即热工保护，某发电厂2×600MW机组自2007年投产以来，当机组计划停机或发生事故停机时，汽轮机保护动作后在向汽轮机发跳闸命令的同时触发热工保护动作于发变组全停方式。经过多次机组停机工况发现，因500kV主开关跳闸速度快于主汽门关闭速度，当机组跳闸时，汽轮机内部及主蒸汽管道内的残留蒸汽在主汽门未完全关闭的情况下会继续做功，使机组与系统解列后瞬间汽轮机的转速继续升高。

关键词：热工保护；零功率保护

1热工保护

1.1热工保护简介

热工保护是非电气量保护中的一种保护功能，安装于机组发变组保护非电气量保护装置6MD6130中，当汽机跳闸条件满足，ETS在触发汽机跳闸的同时，通过开关量接点输入6MD6130保护装置动作于全停方式。

1.2热工保护动作逻辑

热工保护动作条件为：汽机四个主汽门全部关闭或者汽机跳闸。每个主汽门的两个关反馈接点进行并联组合，然后将四个主汽门的关反馈组合信号再进行串联组合后启动热工保护。

2停机方式与转速的关系

2.1正常解列停机方式

当机组正常解列停机时，应先逐步降低机组负荷，当汽轮机的出力不能满足发电机所带最低负荷时，发电机将从电网吸收有功。这时发电机运行方式转为电动机运行方式，拖动汽轮机转动，逆功率保护动作,发电机解列。

2.2退出热工保护方式下发生汽机跳闸或锅炉灭火时的事故停机方式

当机组发生汽轮机跳闸时主汽门将关闭，发电机转电动机运行从电网中吸收有功，发变组保护中的程序逆功率保护检测到机组在逆功率状态运行且有主汽门关闭信号，经过延时保护动作于全停。这种方式下停机由于汽轮机内部及主蒸汽管道内部的残留蒸汽已消耗，所以当机组与系统解列后汽轮机的转速将低于3000转。

2.3投入热工保护方式下发生汽机跳闸或锅炉灭火时的事故停机方式

当热工保护投入运行时发生汽轮机跳闸或锅炉灭火，热工保护将先于逆功率保护和程序逆功率保护动作于发变组全停，这时由于汽轮机失去负荷，在汽轮机内部及主蒸汽管道内的残留蒸汽将继续做功使汽轮机的转速继续升高。这种方式下停机当发电机与系统解列后汽轮机的转速往往高于3000转造成汽轮机超速情况的发生。

2.4系统及线路故障切机

我厂500kV输电线路途经东明和三堡站全长500多公里，由于线路较长、跨度较大且沿途自然条件复杂，线路发生故障的几率较大，当发生线路跳闸时发电机将失去功率输送通道造成发电机负荷在线路跳闸的瞬间急剧下降，这时发电机零功率保护将动作于发变组全停，由于汽轮机内部及主蒸汽管道内部的残留蒸汽会继续做功，所以汽轮机的转速将继续升高，在这种停机方式下即使退出热工保护，汽轮机转速在发电机与系统解列后仍将高于3000转。

3机组跳闸与转速的关系

一电厂热工控制DCS系统设计

| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计刘景芝，孙　伟（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏　徐州　２２１００８）摘要：以西山孝义金岩公司自备电厂为背景，主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性，对其热工系统运用集散控制方式进行控制，并采用浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ　ＪＸ－３００Ｘ系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。关键词：热工控制系统；集散控制系统（ＤＣＳ）；循环流化床锅炉中图分类号：ＴＰ３９３．０３文献标识码：Ｂ文章编号：１００３－７２４１（２００７）１２－００６７－０３ A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler １引言火力发电是现代电力生产中的一种主要形式，火力发电厂运行系统多而且复杂，各系统之间要协调运行又要对负荷变化具有很强的适应能力，因此有效的控制火力发电厂运行极其重要。目前火电机组都普遍采用ＤＣＳ［３］，因为ＤＣＳ系统给电厂在安全生产与经济效益方面带来巨大作用，使以往任何控制系统无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控制要求的提高，一种全数字化的控制系统——现场总线控制系统（ＦＣＳ）问世了，并得到了快速发展。虽然现场总线控技术代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化，但由于火电厂的具体环境和控制特点，经过论证与分析，近期内热控系统只能以ＤＣＳ为主［１］［２］。西山孝义金岩公司自备电厂包括２台７５ｔ／ｈ循环流化床锅炉、２台１５ＭＷ抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床锅炉，将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机组的运行特点，分析其热控系统的功能要求，采用集散控制系统（ＤＣＳ）实现热工自动化，并以浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ　ＪＸ－３００Ｘ为例，进行具体系统的初步设计。收稿日期：２００７－０７－０３ＪＸ－３００Ｘ集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技术，采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，兼具高速可靠的数据输入输出、运算、过程控制功能和ＰＬＣ联锁逻辑控制功能，能适应更广泛更复杂的应用要求，是一套全数字化的、结构灵活、功能完善的新型开放式集散控制系统。ＪＸ－３００Ｘ体系结构如下图：２系统介绍及方案描述２．１系统总体方案描述根据单元机组运行特点及要求，其控制系统一般配有以下系统：（１）数据采集系统（ＤＡＳ）；图１ JX－３００X体系结构图

热工保护与顺序控制

1.“三取二”信号法的好处？表达方式？单个检测元件的误动作率p或拒动作率q很小时，可有效减小误动作率和拒动作率。逻辑表达式： 2.中英文简称计算机监视系统【CMS】数据采集系统【DAS】模拟量控制系统【MCS】机组协调控制系统【CCS】锅炉炉膛安全监控系统【FSSS】燃烧器管理系统【BMS】汽轮机控制系统【TCS 】汽轮机数字电液调节系统【DEH】汽轮机安全监视仪表【TSI 】旁路控制系统【BPS 】顺序控制系统【SCS或SEQ】汽轮机紧急跳闸系统【ETS】报警系统【ANN】 3.避免轴弯曲的有效方法（1）正确投入盘车（2）当取闷缸措施 4.什么是差胀？汽轮机从前段到后段，差胀的变化特点 ①转子和汽缸之间的相对膨胀值差值，也可以说是主轴相对于汽缸某一点的膨胀差值。 ②从前段到后段，差胀越来越大 5.电涡流传感器测量系统的构成 6.汽轮机转速的测量方法磁阻测速、磁敏测速、电涡流测速、霍尔转速传感器 7.双探头测轴震时，两个传感器在安装时要注意什么在测轴的绝对振动时，应尽可能把绝对振动传感器放在同一个平面，或尽可能靠在一起。为了提高测量精度，应尽可能减少轴的偏心度，椭圆度，轴颈上的缺口，刻痕等等因素。 8.大型单元机组对所发生的带有全局性影响的事故的保护方式辅机故障减负荷（RB）、机组快速甩负荷（FCB）、主燃料跳闸（MFT） 9.暖炉油泄露试验为了防止轻油泄露（包括漏入炉膛），通过油系统泄露试验对油母管快关阀，回油阀、油母管，各层各油角阀所做的密闭性试验。操作人员可根据实际情况，在OIS上旁路油系统泄露试验，但是在油系统管路维修、初次投运或较长时间未投运油系统时，油泄露试验不得旁路。选择油泄露实验旁路时，OIS画面将警告提示。 10.电磁式继电器（1）电流继电器（2）电压继电器（3）中间继电器（4）时间继电器 11.接触器的特点特点：触点接触良好，接触压力足够大，触点通断速度快，并具有灭弧装置。 12.阀门的操作转矩特点在开启（或关闭）阀门的初始（或终了）一瞬间出现最大转矩，而在整个开启（或关闭）阀门的过程中转矩是不大的。13.锅炉炉膛爆炸的方式及原因炉膛外爆、炉膛内爆（用内外压差来回答） 14.什么是缸胀，缸胀的方向受什么影响 ①汽缸的绝对膨胀值，即汽轮机的汽缸相对于机座基准点的增长。 ②汽缸的绝对死和点滑销装置 15汽包水位高低保护，再热器壁温高保护及汽压高保护逻辑框图

浅议提高热工保护可靠性及安全性对策

浅议提高热工保护可靠性及安全性对策发表时间：2017-07-19T11:52:25.420Z 来源：《电力设备》2017年第8期作者：张嘉男[导读] 摘要：热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分，它以安全运行为前提，是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。热工保护系统在主辅设备发生严重故障时，能及时采取针对性的防御或修补措施，保障人身安全和设备安全运行（大唐长山热电厂吉林松原 131109）摘要：热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分，它以安全运行为前提，是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。热工保护系统在主辅设备发生严重故障时，能及时采取针对性的防御或修补措施，保障人身安全和设备安全运行。它是进一步保证工人的人身安全以及确保设备完好无损的最后一道防线。热工保护的可靠性在提高机组主辅设备可靠性和安全性方面起着相当重要的作用。关键词：热工保护；可靠性；安全性一、热工保护简介热工保护是通过对发电机组工作状态和运行参数进行监视和控制而起保护作用的装置，对提高机组的可靠性和安全性具有十分重要的作用。当机组发生异常时，保护装置及时发出报警信号，必要时自动启动或切除某些设备或系统，使机组仍然维持原负荷或减负荷运行。当发生重大故障而危及机组设备安全运行时，停止整个机组或某一设备系统运行，避免事故进一步扩大。较完整的热工保护系统包括：监测装置、报警装置、控制逻辑、保护装置、保护在线试验装置、事故追忆、打印设备等。二、热工保护的概念热工保护是指在机组启停和运行过程中，通过对机组及其主要辅助设备的工作状态和运行的热力参数及电网的运行状态的实时在线监测，在主辅设备及系统的热力参数及电网发生异常或故障时，及时发出报警信号，紧急情况下自动启动或切除某些设备或系统，使机组仍然维持原负荷运行或减负运行；当发生重大故障而危及机组设备安全时，自动停止机组运行并记录相关信息。一般来说，一套完整的热工保护系统包括监测装置、报警装置、控制逻辑、保护定值、记录和打印设备、保护在线试验装置等。三、热工保护的重要性热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分，热工保护对提高发电厂主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护是指通过机组的状态系统能够自动的检测出机组的状态是否正常，如果出现异常或故障时则会自动地切除故障并及时的发出报警信号的过程。但在主辅设备正常运行时，保护系统因自身故障而引起动作，造成主辅设备停运，称为保护误动，并因此造成不必要的经济损失：在主辅设备发生故障时，保护系统也发生故障而不动作，称为保护拒动，并因此造成事故的不可避免和扩大。由此可见，提高热工保护系统的可靠性对减少或消除DCS系统失灵和热工保护误动、拒动具有非常重要的意义。四、热工保护的常见问题 4.1DCS软、硬件故障 DCS是分布式控制系统的英文缩写，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，一般系统存在两个CPU互为备用，当两个CPU都故障时，就会出现因DCS软、硬件故障而引起的保护误动。主要包括DCS的信号处理卡、输出模块、输入模块、网络通讯连接等故障。 4.2相关辅助设备故障 ①热控元件故障：热控元件因老化和质量差，单元件工作无冗余设置和识别等因素而造成的主机、辅机保护误动、拒动等；电缆故障：因电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀或接线松动等引起电缆接线断路、断路、虚接等；②电源故障：随着热控系统自动化程度的提高，热工保护中加入了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护。因热控设备电源故障引起的热工保护误动、拒动的次数也有上升的趋势。主要原因是热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠导致。 4.3人为因素火力发电厂中工作人员误动或误碰了接线端子、工作人员将接线端子看错了，或者是使用工器具不正确导致接线误碰误接导致出现信号。五、提高热工保护可靠性和安全性的方法 5.1事故的分析当机组的热工保护系统每出现一次拒动或者每发生一次动作时，都应该严格的按照事故调查的规章制度进行分析和研究，要充分利用计算机的存储和记忆功能，在确保DCS的各个计算机时钟同步的同时，对各个系统都应该做好相关的历史趋势曲线。加强对事故的分析，能有效的预防同类事故的发生。尤其需要注意的是对于分析不清的事故，应该组织这方面的专家进行分析研究，要彻查事故的真正的原因，并且制定出相应的预防措施。 5.2关于解决逻辑故障和现场设备故障的方法 ①为了防止单个设备或者部件发生故障而造成机组跳闸问题的发生，在进行新机组的运行、机组检修或者逻辑设计时，采取容错逻辑设计的措施。在运行过程中出现的元件故障、部件故障或者设备的故障，应该从控制逻辑上优化，从而进一步进行完善。②全面的调整好热工保护连锁信号，重点从动作可靠性角度入手，从而进行全面的优化处理。③就保护逻辑组态而言，应该合理配置页面并且确保正确的执行时序。④最好的方法是不要在保护回路中设置有关运行人员可投、切保护以及手动复归保护逻辑的任何操作设备。⑤应该至少有两路信号是关于ETS、GTS、MFT之间跳闸的指令，通过各自的输出模块，根据二选一或者三选二的逻辑启动跳闸继电器。 5.3关于完善测量报警信号系统的方法测量信号的报警作用在及时发现故障且排除故障争取时间方面，起着相当重要的作用。但是，目前很多的电厂经常存在描述错误、报警值的设置与运行实际值不相符合、测量的信号不可靠、机组软报警点未分级或者机组软报警点分级不够完善等一系列的问题，因此而造成的误报警，将导致工厂的工作人员不能准确的判断设备是否发生故障。因此，为了进一步提高报警信号的可靠性，应该从装软件逻辑和对数据库的比较、删除重复的和不必要的软报警点、修改错误描述入手，从修改数据库里的软报警量程和报警值的上下限以及对软报警组织专项核对整理入手，或者对所有软报警重新进行分级和分组，开通操作员站声音报警装置并且采用不同的颜色，从而使软报警系统发挥其该有的作用。

火电厂热工自动化概述

第一章火电厂热工自动化概述第一节引言随着我国国民经济的高速发展，工、农业生产和人民生活对电力的需求不断增长，电力工业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验，使电力工业得到了迅速的发展。随着单机发电容量的增大和电网容量的迅速扩大，我国已进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。由于300MW、600MW以及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速，装机数量日益增多，机组对热工自动化水平的要求越来越高。另外由于微电子技术的迅猛发展，大型自动化装备的现代化程度快速提高，促使大型火力发电厂现代热工自动化技术发展迅猛。其特点是上世纪70年代中期，以计算机技术（Computer）、通讯技术（Communication）、控制技术（Control）和显示技术（CRT）为基础的计算机分散控制系统（简称DCS-Distributed Control System）的问世和其技术的日臻完善。分散控制系统广泛应用于大型发电机组的自动控制中，并将热工自动化水平推上了一个崭新的台阶，取得了十分显著的经济效益和社会效益。与中、小容量火力发电机组相比，600MW及以上大容量机组的特点之一是监视点多、参数变化速度快和被控对象数量大，而且各个控制对象相互关联，操作稍有失误就会引起严重的后果。因此，大型发电机组必须采用完善的自动化系统。如果将大型发电机组的监视和操作任务仅交给运行人员去完成，不仅体力和脑力劳动强度大，而且很难做到及时调整和避免人为的误操作。大量事实证明，自动化技术的运用对于提高大型发电机组的安全经济运行水平是行之有效的。在机组正常运行过程中，自动化系统能根据机组运行要求，自动维持运行参数在规定值的范围内，以取得较高的热效率和较低的消耗（煤耗和厂用电率等）。当机组运行出现异常时，自动化系统能迅速按照预定的规律进行处理，以保证机组尽快恢复正常运行。如辅机故障减负荷（简称RB- RunBack）、迫升/迫降（RUNUP/RUNDOWN）、机组快速甩负荷（简称FCB-Fast Cut Back）等功能。当运行工况异常发展到可能危及到设备及人身安全时，能自动采取保护措施，以防止事故的进一步扩大和保护生产设备不受破坏。如锅炉主燃料跳闸（MFT），汽机超速保护（OPC）等功能。在机组启停过程中，自动化系统能根据机组启停时的状态和条件进行相应的控制，以避免机组产生不允许的热应力而影响机组的运行寿命，如汽机顺序控制系统。通常，自动化系统按照预先制定的规律进行工作，不需要人工干预。但在特殊情况下却要求人工给以提示或协调，即需要人的更高层次的干预。所以，随着自动化水平的提高，也要求运行人员具有更高的文化和技术素质。建国以来，随着机组容量的增大，参数的提高，对于机组安全经济运行的要求越来越高。火电厂的自动化系统迅速发展，其功能已从单台辅机和局部热力系统发展到整个单元机组的监测与控制，并且随着整个单元机组自动化的不断完善，以及电网发展的要求，火电厂热工自动化的功能正和电网调度自动化相协调，以实现电网的自动化。尤其是目前随同整套大型火电机组同时引进的和国产的DCS系统的普遍使用，以及单元机组协调控制系统（CCS）和

防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故

编号：AQ-JS-00769 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故 Prevention of DCS failure and thermal protection failure

防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。为了防止分散控制系统（DCS）失灵、热工保护拒动造成的事故，要认真贯彻《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》（国电安运［1998］483号）、《单元机组分散控制系统设计若干技术问题规定》（电规发［1996］214号）、《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程》（DL／T655－1998）、《火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程》（DL／T656－1998）、《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》（DL／T657－1998）、《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》（DL／ T658-1998）、《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》（DL ／T659－1998）等有关技术规定，并提出以下重点要求：1分散控制系统配置的基本要求。

1.1DCS系统配置应能满足机组任何工况下的监控要求（包括紧急故障处理），CPU负荷率应控制在设计指标之内并留有适当裕度。 1.1.1所有控制站的CPU负荷率在恶劣工况下不得超过60％。所有计算机站、数据管理站、操作员站、工程师站、历史站等的CPU 负荷率在恶劣工况下不得超过40％，并应留有适当的裕度。 1.1.2CPU的负荷率应定期检查统计，如超过设计指标，应迅速采取措施处理。 1.1.3控制站、操作员站、计算机站、数据管理站、历史站或服务器脱网、离线、死机，在其它操作员站监视器上应设有醒目的报警功能，或在控制室内设有独立于DCS系统之外的声光报警。 1.2控制器，FSSS、ETS系统的I／0卡应采用冗余配置，重要I／O点应考虑采用非同一板件的冗余配置。 1.2.1分配控制回路和I／0信号时，应使一个控制器或一块I／0板件损坏时对机组安全运行的影响尽可能小。I／0板件及其电源故障时，应使I／0处于对系统安全的状态，不出现误动。 1.2.2冗余I／0板件及冗余信号应进行定期检查和试验，确保处

热工控制系统课程设计样本

热工控制系统课程设计题目燃烧控制系统专业班级: 能动1307 姓名: 毕腾学号: 02400402 指导教师: 李建强时间: .12.30— .01.12

目录第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定....................... (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28)

第一部分多容对象动态特性的求取某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下: 导前区: 136324815.02++-S S 惰性区: 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456++++++S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数, 能够用两点法求上述主汽温对象的传递函数, 传递函数形式为 w(s)= n TS K )1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线, 然后利用两点法确定对象传递函数。 1.1 导前区利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示:

热工保护拒动风险控制

热工保护拒动应急措施 1.概述热工保护装置是热控监督的重要内容之一，保证机组安全运行的重要手段，是防止机组产生重大生产事故，导致事故扩大的重要保证。在机组运行中为保证保护装置动作可靠，防止保护系统失灵，造成停机、停炉构成机组非计划停运。机组热工保护拒动是指机组主要设备的热工保护拒动，包括锅炉及汽机、发电机、高压加热器的热工保护。对于机组热工保护拒动可能造成的后果主要有三种：一是引起爆炸、火灾或由于设备损坏造成人员伤亡；二是造成电网事故，大面积停电；三是造成设备损坏。 2.机组热工保护拒动的原因：（1）保护定值计算问题（2）保护装置或二次回路问题（3）保护配置问题（4）电源问题 3. 机组热工保护拒动的预防 3.1对保护系统有关设备的检修应严格遵从热工检修标准，检修工艺符合要求。 3.2运行人员加强监视，发现涉及到机组保护系统异常的情况及时和热工分场联系，共同对存在问题进行分析，热工分场及时对问题进行处理。 3.3定期对热工电源系统进行工作/备用切换试验，保证电源切换正常，工作可靠。 3.4对涉及保护回路的仪表、压力开关、传感器等元件，应进行定期校验，校验周期符合规程规定。 3.5根据设备巡回检查制度规定，热工人员每日应对保护系统进行检查，发现问题及时消除。 3.6应对锅炉灭火保护装置定期进行保护定值的核实检查和保护试验，对锅炉灭火保护装置的动态试验（指在静态试验合格的基础上，通过调整锅炉运行状况达到MFT动作的现场整套炉膛安全监视保护系统的闭环试验）时间不得超过3年。 3.7在对锅炉灭火保护装置进行动态试验时必须将锅炉有关磨煤机、给煤机的连锁一并纳入试验中。 3.8加强对汽轮机仪表的监视，保证每台机组至少有两台相互独立的转速监视仪表，保证汽轮机转速监视的可靠性。

热工控制系统课程设计56223

热工控制系统课程设计 ----某直流锅炉给水控制系统设计二○一○年十二月目录第一部分多容对象动态特性的求取 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (4) 一、广义频率特性法参数整定 (5) 二、临界比例带法确定调节器参数 (6) 三、比例、积分、微分调节器的作用 (9) 第三部分串级控制系统参数整定 (10) 一、主蒸汽温度串级控制系统参数整定 (10) 二、给水串级控制系统参数整定 (13) 三、燃烧控制系统参数整定 (15)

第四部分某电厂热工系统图分析 ........................................................ 16 参考文献： (19) 第一部分多容对象动态特性的求取选取某主汽温对象特定负荷下导前区和惰性区对象动态特性如下：导前区： 1 40400657 .12++-s s 惰性区： 1 1891542269658718877531306948665277276960851073457948202 .1234567+++++++s s s s s s s 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数，可以用两点法求上述主汽温对象的传递

函数，传递函数形式为n Ts K s W )1()(+=，利用Matlab 求取阶跃响应曲线，然后利用两点法确定对象传递函数。导前区阶跃响应曲线：图1-1 由曲线和两点法可得： 657.1=K 637.28,663.0657.14.0)(4.01==?=∞t y 165.61,326.1657.18.0)(8.02==?=∞t y 2092.25.0075.12 121≈=??? ? ??+-=t t t n ，8.2016.22 1≈+≈n t t T 即可根据阶跃响应曲线利用两点法确定其传递函数：2 ) 18.20(657 .1)(+-= s s W 惰性区阶跃响应曲线：

浅谈防止热工保护误动拒动的技术对策

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策摘要：随着DCS控制系统的成熟发展，热工自动化程度越来越高，凭借其巨大的优越性，使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还有时发生。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为电厂甚至大型旋转机械设备控制的日益关注的焦点。关键词：热工保护；误动；拒动；技术热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分，它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时，自动紧急联动相关的设备，及时采取相应的措施加以保护，从而软化机组或设备故障，避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。主辅设备正常运行时，保护系统因自身故障而引起动作，造成主辅设备停运，称为保护误动；在主辅设备发生故障时，保护系统也发生故障而不动作，称为保护拒动。随着热工技术水平的进步和设备的质量的提高，控制理论的快速发展与不断完善，使得电厂热工控制系统的控制品质和自动化水平都得到了极大的改善与提高。但从近几年热工保护情况统计来看，由于热工保护误动引起机组跳闸，

造成非计划停运的比例还是较大的。如何避免热工保护误动、拒动成为火力发电厂同益关注的问题。 1 热工保护误动、拒动原因分类热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为：DCS软、硬件故障；热控元件故障；中间环节和二次表故障；电缆接线短路、断路、虚接；热控设备电源故障；人为因素；设计、安装、调试存在缺陷。 2 热工保护误动、拒动原因分析 2.1 DCS软件、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，热工保护里加人了一些重要过程控制系统（如：DEH、CCS、BMS等），两个控制器同时故障时停机保护，由此，因DCS软、硬件故障而引起的保护误动也时有发生。主要是控制器、输出模块、设定值模块、网络通讯等故障引起。

防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故措施

编号：AQ-JS-03501 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故措施 Measures to prevent DCS failure and thermal protection failure

防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故措施使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。为了防止分散控制系统（DCS）失灵、热工保护拒动造成的事故，要认真贯彻《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》（国电安运［1998］483号）、《单元机组分散控制系统设计若干技术问题规定》（电规发［1996］214号）、《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程》（DL／T655－1998）、《火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程》（DL／T656－1998）、《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》（DL／T657－1998）、《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》（DL／T658—1998）、《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》（DL／T659－1998）等有关技术规定，并提出以下重点要求：1分散控制系统配置的基本要求。

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策(2020新版)

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策(2020新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策 (2020新版) 摘要：随着DCS控制系统的成熟发展，热工自动化程度越来越高，凭借其巨大的优越性，使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还有时发生。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为电厂甚至大型旋转机械设备控制的日益关注的焦点。关键词：热工保护；误动；拒动；技术热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分，它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时，自动紧急联动相关的设备，及时采取相应的措施加以保护，从而软化机组或设备故障，避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。

主辅设备正常运行时，保护系统因自身故障而引起动作，造成主辅设备停运，称为保护误动；在主辅设备发生故障时，保护系统也发生故障而不动作，称为保护拒动。随着热工技术水平的进步和设备的质量的提高，控制理论的快速发展与不断完善，使得电厂热工控制系统的控制品质和自动化水平都得到了极大的改善与提高。但从近几年热工保护情况统计来看，由于热工保护误动引起机组跳闸，造成非计划停运的比例还是较大的。如何避免热工保护误动、拒动成为火力发电厂同益关注的问题。 1热工保护误动、拒动原因分类热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为：DCS软、硬件故障；热控元件故障；中间环节和二次表故障；电缆接线短路、断路、虚接；热控设备电源故障；人为因素；设计、安装、调试存在缺陷。 2热工保护误动、拒动原因分析 2.1DCS软件、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，热工保护里加人了一些重要过程控制系统（如：DEH、CCS、BMS等），两

热工过程控制系统

热工过程控制系统第一章过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识过程控制定义所谓过程控制（Process Control ）是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成被控过程（Process ），指运行中的多种多样的工艺生产设备；过程检测控制仪表（Instrumentation ），包括：测量变送元件（Measurement ）；控制器（Controller ）；执行机构（Control Element ）; 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类按系统的结构特点来分:：反馈控制系统，前馈控制系统，复合控制系统（前馈-反馈控制系统）按给定值信号的特点来分：定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统性能指标：对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性，调整时间ts 反映系统的快速性。第三章过程执行器主要内容执行器电动执行器气动执行器调节阀及其流量特性变频器原理及应用本节内容在本课程中的地位执行器用于控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。 3.1 调节阀（调节机构）结构调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，被调介质的流量也就相应地改变，从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀功能：接受控制器输出的控制信号，转换成直线位移或角位移，来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成要求观察思考调节变换显示记录调节给定值执行机构检测仪表记录仪显示器调节器控制器测量变送被控过程执行器r(t)e(t)u(t)q(t)f(t)y(t)z(t)-控制器测量变送被控过程执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -

电厂热工保护误动的原因及应对

电厂热工保护误动的原因及应对摘要：热工保护系统在整个电厂系统中对维护机组的安全运行有着至关重要的作用，同时也是整个电厂中的核心部分，但是在实际的电厂机组运行过程中，经常会因为突发事件造成电厂热工保护出现误动的情况，进而导致整个机组停机，给相企业带来一定的经济损失，为此，需要加强热工系统的稳定性和可靠性的研究。在日益激烈的电厂竞争中，为保证企业能够占据有利的地位，需要相关工作人员能在设备运行强对热工保护系统进行全面检查，并提前做好相应的应急措施，使相关热点设备能够正常的运行，进而实现创造经济效益的目的。关键词：热工保护；误动；原因 Abstract：the thermal protection system in the whole power system to maintain safe operation of the unit have a vital role，is also the core part in the whole plant，but in the process of the actual power plant unit operation，often because of emergencies caused by thermal power plant protection maloperation situation，leading to the entire machine stop and bring that enterprise certain economic loss，therefore，need to strengthen the stability of the thermal system and the reliability of the research. In the increasingly fierce competition in the power plant，in order to ensure the enterprise to occupy the advantageous position，to relevant personnel can run on the device for thermal protection system to conduct a comprehensive inspection，and the corresponding emergency measures in advance，make relevant hot equipment can normal run，and then to realize the purpose of creating economic benefits. Key words：thermal protection；Misoperation. Why 在整个电厂系统中，热工保护对于维护整个机组的安全有着至关重要的作用，随着科技的进步，相关的热工工艺水平和设备的质量方面都得到有效的提高，但是从当期的多发的事故中看来，该技术还是存在一定的问题。 1 提高热工保护系统可靠性的重要性要想使热工保护拒动、误动减少，必须是DCS系统的失灵发生率降低。近几年来，不断更新的电厂机组设备，不断增加的性能，主要表现在以下几个方面：不断增加的发电机组容量，不断提高的参数，逐渐提升的热工自动化程度等。不断发展和应用的DCS分散控制系统，拥有强大的优势和功能，对机组的稳定性、经济性、可靠性、安全性有极大的提高。不断增大的机组容量导致参与保护的热工参数也在增加，这样就提高了设备或机组拒动、误动的发生。所以，提高热工保护系统可靠性对热工误动的降低有很大的促进作用。 2 热力保护误动的现象分析在当前的电厂安全运行事件中因为热控专业造成的事件占同比的20%，而造成热控的最主要原因是因为电工保护误动现象的发生。其中主要是以新投资生产的机组为准，这部分机组在最初的建设期间因为对热工的保护设计以及配置等方面不够重视，进而导致误动事件的发生，严重时部分机组一年会发生7次以上的误动现象，本文下面将列举近几年较为典型误动事件进行分析： 2.1某电厂的故障原因是主汽温度故障，在进行相关“三取二”的逻辑判断中出现失误，将错误降温信号发送至相关的设备中，使发电机和发电系统中其余部分之间失去联系且无法恢复同步以及锅炉主燃烧跳闸（MFT）的现象发生。 2.2因为某电厂的发电机主开关中只有一个用于发送“合闸”的反馈信号，

热工控制系统故障专项应急预案

热工控制系统故障专项应急预案 1总则 1.1编制目的：为防止热工控制系统故障导致事故扩大，避免由于热工控制系统故障导致设备损坏事件的发生，特制定本预案。 1.2编制依据：本应急预案依据《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂热工控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》、《枣庄市建阳热电有限公司公司重大突发事件应急预案》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写。 1.3热工控制系统故障：指热工控制系统硬件、软件以及系统出现故障导致锅炉、汽轮发电机组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障，造成设备被迫停止运行，对机组安全运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。 1.4适用范围：本应急预案适用于枣庄市建阳热电有限公司热工控制系统故障事件的应对工作。 1.5热工控制系统现况：枣庄市建阳热电有限公司#1、#2炉、1 #机DCS系统为XDPS分散控制系统。DCS系统的控制范围覆盖模拟量控制系统MCS、顺序控制系统SCS、燃烧器管理系统BMS、数据采集

系统DAS、汽轮机控制系统DEH、给泵汽轮机控制系统MEH和电气控制系统ECS。控制室里，采用CRT控制并辅以大屏幕显示。 2事故类型和危害程度分析 2.1分散控制系统操作员站和过程控制单元等故障，导致控制信号消失或被控对象失去控制； 2.2分散控制系统网络或模件总线通信故障，导致信息传输中断或坏质量； 2.3热工控制系统软件存在缺陷、错误，导致控制系统发出错误指令； 2.4热工控制系统电源故障，导致控制系统停止工作； 2.5汽机控制系统（DEH）或给水泵汽机控制系统（MEH）故障，导致汽机或给水泵汽机不能正常控制和运行。 3应急处置基本原则 3.1当分散控制系统局部故障，重要的局部区域信号异常、部分主重要运行参数失去控制或其显示不能真实反映实际工况时，由值长按照规程，通过运行方式的调整、现场监视和操作等可以利用的一切手段，尽可能使机组运行稳定、设备处于安全状态。当部分操作员站（OIS）出现故障时，应由可用操作员站继续承担机组监控任务（此时应尽量减少操作），同时迅速排除故障。 3.2当全部操作员站出现故障时（所有OIS"黑屏"或"死机"），若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组现况，则转用后备操作方式运行，同时排除故障并恢复操作员站运行方式，由值长

热工保护控制系统论文

热自1101班李海龙 201159060132 炉膛安全监控系统（ＦＳＳＳ）分析摘要：炉膛安全监控系统（ＦｕｒｎａｃｅＳａｆｅｇｕａｒｄＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ，以下简称ＦＳＳＳ），目前已成为我国大型电站锅炉必不可少的控制系统，其主要功能是保护锅炉炉膛，避免发生爆炸事故，对油、煤燃烧器进行程控等管理。炉膛安全监控系统主要包括：联锁系统、主燃料跳闸系统、燃油系统和制粉系统。ＦＳＳＳ系统能够连续地在线监控燃烧系统的大量参数和工况，不断地进行实时逻辑运算和判断，必要时发出动作指令，通过联锁装置，防止锅炉和任何部分形成可爆的燃料和空气混合物，以保障锅炉运行的安全性。由此可见，ＦＳＳＳ系统是保护锅炉安全的重要控制手段，火电厂锅炉装设了炉膛安全监控系统后极少发生炉膛爆燃事故。关键词：锅炉爆燃；炉膛安全监控系统（ＦＳＳＳ）；主燃料跳闸（ＭＦＴ）；联锁系统；吹扫。一、概述电厂锅炉需要控制数量众多的燃烧设备，如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风挡板、二次风挡板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化，如油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火枪的投入与断开等。在锅炉启停工况和事故工况下，燃烧器的操作更加频繁，如果操作不当很容易造成意外事故。过去，国内锅炉由于缺少燃烧安全控制系统，每年锅炉发生炉膛爆炸事故几十起，损失巨大。为了防止锅炉事故的发生，减少电力生产的损失，在电厂锅炉上安装炉膛安全监控系统（ＦｕｒｎａｃｅＳａｆｅｇｕａｒｄＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ，简称ＦＳＳＳ）成为必然趋势。

二、ＦＳＳＳ的功能 2.１炉膛点火前的吹扫锅炉停炉以后，尤其是长期停炉后，闲置的炉膛里必然会积聚一些燃料、杂物等，给重新运行带来不安全因素。因此，系统设置了点火前炉膛吹扫的功能。在吹扫许可条件满足后，由操作人员启动一次为时５ｍｉｎ的炉膛吹扫过程，这些吹扫许可条件的满足实际上是全面检查锅炉是否能投入运行的条件。为了防止操作人员的疏忽，系统设置了大量的连锁，锅炉如果不经吹扫，就无法进行点火。同时，５ｍｉｎ的吹扫时间必须满足，如果因为吹扫许可条件失去而引起吹扫中断，必须等待条件重新满足后，再启动一次５ｍｉｎ的吹扫，否则，锅炉也无法点火。２．２燃油投入许可及控制在锅炉完成点火前吹扫后，控制系统即开始对投油点火所必备的条件进行检查，如：吹扫是否完成、油系统泄漏试验是否成功、油源条件、雾化介质条件、油枪和点火枪机械条件等。上述条件经确认以后，系统即向运行人员发出点火许可信号，一旦运行人员发出点火指令后，系统即对将要投入的燃油层进行自动程序控制，内容包括：总油源、汽源打开，编排油角启动顺序，油枪点火器推进，油枪阀控制，点火时间控制，点火成功与否判断，点火完成后油枪的吹扫，油层点火不成功跳闸等。２．３煤粉投入许可及控制系统成功进行了锅炉点火及燃油低负荷运行之后，即开始对投入煤粉所有设备的条件进行检查，完成大量的条件扫描工作。这主要包括：锅炉参数是否合适，煤粉点火能量是否充足，燃烧器工况，给粉机工况，有关风门挡板工况等。待上述诸方面条件满足以后，系统向运行人员发出投粉允许信号。当运行人员发出投粉指令后，系统开始对将要启动的煤层进行自动程序控制，内容包括：编排设备启动顺序，控制启动时间，启动各有关设备，监视各种参数，启动成功与否判断，煤层自动启动，启动不成功跳闸等。系统还对煤层正常停运进行自动程序控制。２．４持续运行监视当锅炉进入稳定运行工况后，系统全面进入安全监控状态（实际上从点火前吹扫开始锅炉就置于系统的安全监控之下了）。系统连续监视锅炉主要参数，如汽包水位、炉膛压力、汽轮机运行状态、全炉膛火焰以及各种辅机工况等。若发现各种不安全因素时给予声光报警，