电厂热工逻辑设置
浅析电厂热工保护系统误动与逻辑优化_2
浅析电厂热工保护系统误动与逻辑优化发布时间：2021-08-23T09:55:28.720Z 来源：《当代电力文化》2021年4月11期作者：周阳[导读] 热工保护系统是火力发电机组不可或缺的一部分，其能否可靠准确地动作，对于机组的安全稳定运行起着关键作用。
周阳国电汉川发电有限公司湖北省汉川市 431600摘要：热工保护系统是火力发电机组不可或缺的一部分，其能否可靠准确地动作，对于机组的安全稳定运行起着关键作用。
但在机组正常运行过程中，往往由于DCS软/硬件故障、热控元件故障、电缆接线短路/断路/虚接、电源故障、人为因素或设计安装存在缺陷等各类原因，热工保护会发生误动或拒动的事件。
这些情况轻则造成机组快减负荷，严重的就会直接导致停机，给企业带来不同程度的经济损失。
因此，在机组稳定运行时，加强日常巡视、规范操作、认真排查设备隐患，在主/辅机可能发生事故前，及时采取相应措施加以保护，才能避免机组发生减负荷或停机事件，从而减少经济损失。
本文主要分析浅析电厂热工保护系统误动与逻辑优化。
关键词：热工保护；误动；逻辑优化；设备治理引言在热保护工作过程中，经常发生误动作拒绝的情况，即使主辅助机械正常工作，保护工作也经常发生。
如果停止主辅助机械，将影响系统的正常运行，给火力发电厂带来一定的经济损失。
通常，保护系统会因故障问题而启动，主辅助机械停止工作。
同时受故障原因的影响，保护系统在主辅助机械发生故障时不能立即工作，保护作用得不到充分发挥，事故扩大，这种情况是拒绝保护。
随着科学技术的进步和发展，火力发电厂的运行效率不断提高，热工保护的误动拒动问题也受到广泛关注和重视。
1、火力发电厂热工保护概述火力发电厂运行中，热工保护能否有效发挥作用直接关系到机组运行的安全稳定，特别是在大型火力发电厂，每年因非计划停运、RB 等原因造成的损失占一定比例，在停运事件中，部分是热工保护系统故障造成的，新机组投入使用时，这种情况尤为突出，发生这种情况主要是因为建设时期没有进行合理的设计和配置，投产机组经常发生热工保护的误动作，严重的情况下一年内也可能发生7次误动作。
火电厂热工控制系统调试基本要求
第一章火电厂热工控制系统调试基本要求现代单元制机组热工控制系统主要由DCS控制系统实现，通常按功能划分为几大系统：数据采集系统（DAS）、开关量控制系统（OCS）、炉膛安全监控系统（FSSS）、模拟量控制系统(MCS)、汽机数字电液控制系统（DEH）、旁路控制系统（BPS）等。
电力行业标准对火力发电厂热工控制系统的设计、调试和质量验收都提出了具体的要求。
《火力发电厂设计技术规程》DL 5000对火力发电厂热工控制系统提出了总体性的设计要求，《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》DL/T 5175则给出了具体的设计原则和设计方法。
《DCS技术规范书》是根据各工程的特点由买卖双方签定的技术合同文件，对火力发电厂热工控制系统提出了更为具体的基本要求。
新建机组热控系统的调试主要包括以下阶段：调试前的准备、控制系统受电前检查和受电后的测试、组态软件检查和功能测试、外部系统的联调、模拟量控制系统的投入和调试、协调控制系统的投入及负荷变动试验、RB试验、文档验收等。
第一节火电厂热工控制系统调试依据及标准一、热控系统调试采用的电力行业标准1. 与调试有关的设计标准DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》；DL/T5175-2003《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》；1. 施工安装、调试及验收标准DL/T 5190.5-2004《电力建设施工验收技术规范第5部分：热工自动化》；DL/T 655-2006《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程》DL/T 656-2006《火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程》DL/T 657-2006《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》DL/T 658-2006《火力发电厂开关量控制系统验收测试规程》DL/T 659-2006《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》DL/T 1012-2006《火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程》DL/T 824-2002《汽轮机电液调节系统性能验收导则》电建[1996]第159号《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》2. 运行和检修维护标准DL/T 774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》二、有关技术资料和文件主要是指设计院和设备制造厂提供的控制系统设计技术文件和设备说明资料，如控制逻辑图（digital logic diagram）是开关量控制系统和炉膛安全监控系统的主要调试依据；SAMA图（analog functional diagram）是模拟量控制系统的主要调试依据；DCS系统手册是DCS系统的主要调试依据。
电厂热工自动控制系统
电厂热工自动控制系统电厂热工自动控制系统单元机组的自动调节系统¾ ¾ ¾ ¾ ¾机组功率－转速调节系统汽温控制系统（过热、再热）水位控制系统（凝汽器、除氧器、汽包）燃烧控制系统（燃料、风量、炉膛压力及一、二次风配比控制）其它单回路控制系统第一部分汽温控制系统一、过热汽温控制系统1. 任务温度过高，可能造成过热器、蒸气管道和汽轮机的高压部分金属损坏；温度过低，会引起电厂热耗上升，并使汽轮机轴向推力增大造成推力轴承过载，还会引起汽轮机末级叶片蒸汽湿度增加，降低汽轮机内效率，加剧对叶片的腐蚀控制要求：最大控制偏差不超过±10℃，长期偏差不超过±5℃规定要求：2. 静态特性过热器的传热形式、结构、布置将直接影响其静态特性。
大容量锅炉一般采用对流过热器、辐射过热器和屏式过热器交替串连布置。
过热器出口温度对流式3. 动态特性蒸汽流量变化、热烟气的热量变化、减温水流量变化相同点：均为有迟延的惯性环节辐射式不同点：特性参数有较大区别蒸汽流量变化扰动下，汽温的迟延和惯性较小烟气扰动与蒸汽流量扰动相似，汽温反映较快减温水流量扰动由于管道较长，汽温反应较慢4. 控制方案串级控制导前微分控制过热器减温器出口温度TE4001TE4025末级过热器出口温度TE4024LDC指令过热器减温水阀控制逻辑静态特性：纯对流特性动态特性：更容易受负荷、燃烧工况等干扰的影响，温度变化幅度较大调节手段：烟气再循环、尾部烟道挡板、喷燃器摆角、喷水减温烟气再循环：尾部烟道烟气抽至炉膛底部，降低炉膛温度，减少炉膛的辐射传热，从而提高炉膛出口烟气的温度和流速。
使再热器的对流传热加强，达到调温的目的。
优点：反应灵敏，调温幅度大。
缺点：系统结构复杂尾部烟道挡板：尾部烟道被分割为两部分，主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置低温过热器，烟气挡板布置在温度较低的省煤器下面。
优点：结构简单，操作方便缺点:调温灵敏度差，幅度小，挡板开度与汽温不成线性关系。
发电公司设备维护部热工保护及定值修改管理制度
设备维护部热工保护及定值修改管理制度1.范围1.1本制度规定了设备维护部热工专业保护及定值修改管理的内容及检查与考核。
2总则2.1电厂热控保护系统是机组安全运行的保证，各级领导和生产管理人员都应执行本管理标准。
2.2任何工作人员都不得擅自更改保护装置的设定值，不得任意在软件上强制、改动保护功能，不得在在硬件上更改保护接线，使保护系统功能被旁路运行。
2.3公司所属机组热控装置的保护定值，联锁功能，程序控制中软件、硬件逻辑保护，协调控制系统中的联锁保护，机组及设备的控制策略和软件均属本制度管理内容。
3术语3.1保护异动：即保护设备结构的改变或保护相关的硬件和软件逻辑设计的更改或设备的拆除或增装后保护功能的改变，即永久性变动。
3.2定值修改：即原设计保护定值与实际运行工况要求不符，需要修改设定值或设备异动后需作相应的保护定值修改或由于设备缺陷需临时修改设定值。
3.3临时保护逻辑信号强制3.3.1机组启动过程中，因热控保护系统原因，不能投入的保护，采用临时逻辑信号强制。
3.3.2机组启动过程中，在系统运行参数或工况未达到要求时，采用临时保护逻辑信号强制。
3.3.3运行过程中，因运行方式更改不需要某些保护信号联锁存在或退出某些保护时，采用临时保护逻辑信号强制。
3.3.4运行过程中，因设备缺陷存在，机务、电气、热控各专业消缺工作安全措施要求，退出部分联锁保护时，采用临时保护逻辑信号强制。
3.3.5因各种试验要求，退出某些联锁保护时，采用临时保护逻辑信号强制。
3.4保护退出3.4.1机组启动过程中和正常运行时由于实际运行工况改变或运行方式临时变更；保护设备本身故障或消缺安措要求等，临时退出相关的保护，其内容同上述临时逻辑信号强制。
3.4.2在采用临时保护逻辑信号强制时，预计强制时间超过24小时，则直接采用保护退出申请程序。
3.4.3临时保护逻辑信号强制后，因故不能在24小时内恢复时，及时转入保护退出申请程序。
热工自动控制系统1
项目一 热工控制系统 基本知识
任务三 调节器的动作规律及其 对过渡过程的影响
任务三 调节器的动作规律及其对过渡过程的影响
一、比例调节规律（ P ) 二、积分调节规律( I )
1、开环控制（前馈控制）系统
特点：1）根据扰动大小对被控 量进行调节； 2）控制作用及时，结构 简单； 3）调节效果未知，控制 精度差，只能克服单一扰动。
闭环控制(反馈控制）系统 系统中的被调量反馈到输入端作为调节器产生控制作用的依据。 只要被调量的偏差存在，控制设备就不停地向控制对象施加控制作用， 直到被调量符合要求为止。单元机组自动控制系统大多属于闭环控制 系统。 1）根据被控量与给定值的偏差进行调节，控制精度高；
3、综合自动化阶段（计算机控制阶段）：
（1）集中型计算机控制：用一台计算机实现几十甚至几百个控制回路 和若干个过程变量的控制、显示及操作、管理等。 （2）分散型计算机控制：指控制过程采用的系统是一种控制功能分散、 操作管理集中、兼顾复杂生产过程的局部自治与整体协调的新型分布 式计算机控制系统（又称分散控制系统） （3）综合自动化：是一种集控制、管理、决策为一体的全局自动化模 式 计算机控制的发展： 1、集中型计算机控制：可靠性要求高，风险高。（DDC） 2、分散型计算机控制：微机局部控制，协调困难。
自动控制系统中常用术语
1、被控量（被调量）：表征生产过程是否符合要求需要 加以控制的物理量。 2、给定值：按生产要求被控量必须维持的希望值。 3、调节量：由控制作用改变并对被调量进行调节的物理 量。 4、扰动：引起被控量偏离给定值的各种原因。 按来源分为外扰和内扰。
模糊逻辑控制在火电厂热工过程中的应用分析
位和设定水位 相等 的情 况下，若此时 的水位变化率是正值 ， 那 么则要增大液体的流出流量或者 降低液体的流入流量； 在检测 水位和 设定 水位 相等 的情 况下 ， 位变 化率等于零 ， 则不 改变液
体 的流 入 流量 和 流 出流 量 。
本文中根据模 糊逻 辑控 制的基本特点 ， 研究探讨 了关于该
‘ １ — ｔ ｈ ｅ ｎ …” 条件规则的设计 。 （ ４ ） 模糊推 理结构设计。 该部分
感器是以连续 的模拟量作为输 出量 ， 那么则需采用 Ａ ／ Ｄ转 换器 是 以状态估计模糊控制推理方法 控制水位和温度 。（ ５ ） 解模糊 将其转化成作为计算机输入测量值的数字 量； 然后标准化 处理 化 方 法 的选 择 。 文 章 中 采 取重 心 法 进 行选 择 。（ ６ ） 仿真应用 。 参 该输入测量值 。经过这样的一系列步骤， 将输入 的精 确量 转换 照控制效果， 适当的修改模糊控制规则的输入 ， 出变 量论域 ， 待 成模糊变量值 ， 方可在模糊控制规 则中以检 测到的输 入量作为 达到预期效果方可 结束修改 条件 。 并通 过模糊控 制规则完成推 理过程 。在 获取 的输出范围 中， 真正的输出控 制量应当是一个代表性较 强的值 。模糊控制
２ ９ ２ 企业导 报 ２ ０ １ ３ 年第 ８ 期
控 制 方 式 在 火 电 厂 热 工 过程 中应 用 的必 要 性 和 可 行 性 ， 在 热 工 图 １ 模糊 控 制 系统 基 本 框 架 图
过程中引入模糊控 制的思想 ， 对模糊逻 辑控制系统 设计步骤做 了相关总结 。并对热工过程中的水位 、 温度等 典型对 象设计 了
参 考 文 献
技术市场
模 糊 逻 辑 控 制 在
火电厂AGC及一次调频控制逻辑优化
火电厂AGC及一次调频控制逻辑优化发布时间：2022-09-15T07:23:23.852Z 来源：《福光技术》2022年19期作者：赵倩[导读] AGC 及一次调频控制逻辑优化，较为复杂，涉及事项众多，需要从细节把控，结合现实应用中表现出来的问题，进行针对性改善，全面提升系统性能，为火电厂良性运转提供保障。
河南京能滑州热电有限责任公司河南省安阳市 456400摘要： AGC 及一次调频控制逻辑优化，较为复杂，涉及事项众多，需要从细节把控，结合现实应用中表现出来的问题，进行针对性改善，全面提升系统性能，为火电厂良性运转提供保障。
关键词：火电厂；AGC；一次调频；控制；逻辑；优化1 相关概述1.1AGC 系统AGC 系统一般指自动发电控制，通过自动控制程序，实现对控制区内各发电机组有功出力的自动重新调节分配，以维持系统频率、联络线交换功率在计划目标范围内的控制过程。
AGC 是由主站自动控制程序、信息传输通道、信息接收装置(远方终端)、机组协调控制系统(电厂监控系统)、执行装置、发电机组自动化装置等环节组成的整体。
1.2 一次调频一次调频，是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程。
当电网频率升高时，一次调频功能要求机组利用其蓄热快速减负荷，反之，机组快速增负荷。
2 火电厂 AGC 及一次调频控制中存在的问题及处理 2.1AGC 控制存在问题 2.1.1 锅炉主控存在的问题在火电厂锅炉的主控中设计的前馈条件，容易出现前馈冗余问题，而且机组锅炉主控中设定的 PID 参数较强，同时很多火电机组都受到低氮燃烧改造的影响，锅炉运行的滞后性相对严重，多种情况的共同作用下，容易造成锅炉的运行出现燃料超调量异常、运行经济性较差等问题，甚至会出现炉膛负压和烟气氧量波动剧烈的问题，对锅炉安全运行造成威胁。
2.1.2 燃料主控存在的问题在电厂机组的原有燃料主控中 PID 调节器设定的参数较弱，不能形成理想的跟踪线性。
试析常见电厂热工自动控制技术要点
试析常见电厂热工自动控制技术要点
电厂热工自动控制技术是指在电厂的燃料燃烧、蒸汽发生、机组运行等过程中，通过先进的自动控制技术手段，提高发电效率、降低能耗、增强运行安全。
常见电厂热工自动控制技术要点主要包括以下几个方面：
1. 温度控制
温度是影响电厂运行的关键因素之一，需要对温度进行全面的控制。
热工自动控制技术可以实时监测机组温度变化，控制燃料供给、蒸汽压力、循环水温度等参数，确保温度恒定在稳定工作区间内，避免过热或失控等问题的发生。
2. 压力控制
电厂运行中，压力也是一个极其重要的参数，会直接影响到机组的正常操作。
自动控制系统可以实时监测机组压力变化，调用控制策略，及时变化给定煤量、给定气量、风量等参数，确保电厂正常运行，避免压力失控等问题的发生。
3. 流量控制
在电厂的运行过程中，液体和气体的流量也需要进行精确的控制。
热工自动控制技术通过实时监测液体和气体的流量变化，并通过调整给定的参数，控制流量在稳定工作区间内，提高电厂发电效率，降低能耗，增强运行安全。
5. 负荷控制
综上所述，电厂热工自动控制技术要点包括温度、压力、流量、炉温、负荷等多个方面的控制。
通过实时监测、及时调整参数、控制策略等手段，确保电厂的正常运行和发电效率，降低能耗，增强运行安全。
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油阀开到位，见火信号来延时3秒，开空气阀。（空气阀在油阀关到位时会联 关。） #1油组跳闸条件： • #1角微油枪灭火（油阀开到位25秒后，连续2秒无“有火信号”）。 • 油阀在开位且F层油母管压力低于0.5MPa延时5秒 • 油阀在开位且F层吹扫空气母管压力低于0.2MPa延时5秒 • MFT或OFT • 相应磨出口门已关 #1油组停止途径 • 有跳闸条件 • 通过“#1油组”中的停止按钮 • 通过画面上的“F油组”中的停止按钮 #1油组停止过程 • 关油阀 • 油阀关到位10分钟后关空气阀。 • 所有燃料丧失MFT中“所有油阀关或跳闸”用的是各油阀关到位或各角有跳 闸条件
磨紧急停过程
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1、磨煤机跳闸信号发出，立即跳磨煤机，联跳给煤机， 关闭磨热风挡板、热风调门、冷风挡板、冷风调门。 2、磨热风挡板和磨冷风挡板关到位后，关闭磨出口至 燃烧器一次风门。 3、不允许正常停磨及快速停磨过程进行。 4、不允许启动磨煤机。
快速停磨条件
• 磨失去点火能量，当以下条件全部满足后延时120秒，则认为A磨 失去点火能量：
• • • 给煤机运行； 给煤机断煤或小于最小给煤量（给煤量小于17t/h时发，大于17t/h时复位； 油组燃烧器全停且负荷<70％。
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磨运行，磨入口一次风流量低于65，延时3秒； 磨煤机运行，磨稀油站油分配器入口油压低(30HFV15CP202 ,
≤0.105MPa )且稀油站油分配器入口油压高 （30HFV15CP201， ≥0.13MPa ）未动作，延时5秒 ；
给煤机断煤
• 给煤机断煤后：一级报警中相应“磨快停条件”光字牌报 警，三级报警中“给煤机故障”光字牌报警。 断煤后给煤机煤量减小，从而总的给煤量减小。在燃 料主控投自动的情况下，会自动增大在自动位的给煤机输 出指令。
微油模式的热工联锁
• • 微油点火方式：手动投入，退出：手动退出或负荷高于420MW延时10秒。 少油方式下，见火信号消失延时2秒关相应出口门。有4个及以上出口门关时 跳F磨。（大油组只在MFT、正常停、快速停过程、或是紧急停磨且冷热风门 已关时联关） • 油阀或吹扫阀开关都有或都没，延时5秒，发控制系统故障，不允许启动。 F层微油油组允许启动条件： 1、F层两侧中心风门开度均大于75%或F层有任一煤组运行。 2、少油点火条件满足： • 炉膛点火条件满足（MFT复位且给水流量正常、总风量大于30%、火检冷却 风正常） • 供油快关阀已开 • 油泄露试验完成或旁路 • F组进油母管压力高于0.8MPa • F组压缩空气母管压力高于0.35MPa • 无MFT、OFT
磨紧急停条件
• 7、磨煤机出口温度30HFC10CT351、352、353三取中后 大于110度延时3秒。 • 8、磨电机轴温 30HFC10CT363、364任一个高于95度 。 • 9、磨稀油站推力瓦温 30HFV65CT354、355 均高于85度. • 10、磨辊轴承油温 30HFC60CT365、366、367 任一个 高于95度。 • 11、给煤机停15分钟后跳磨煤机。 • 12、MFT动作。 • 13、两台一次风机全停。 • 14、两台密封风机全停。 • 15、RB动作跳磨 • 16、手动紧急停磨。
快速停磨条件
磨煤机快速停共分为6步，具体步骤如下： • 1、置热风调节门15％，全开冷风调门，停给煤机，机组 负荷若小于等于70%时投点火油组， ； 检查条件：正常停磨允许条件满足； 执行动作：机组负荷若小于70%，投入该层油组；置热风调 节门15％，全开冷风调门，停给煤机； • 2、提升磨辊，关磨热风门，关给煤机出口煤阀； 检查条件：油燃烧器组启动或机组负荷>70%，给煤机已 停热风调门开度小于16%，冷风调门开度大于95%； 执行动作：关磨热风关断门，提升磨辊，关给煤机出口煤阀； • 3、停磨煤机； 检查条件：磨出口温度小于65℃，延时60秒，磨磨辊提升到 位，给煤机出口门及热风门已关，； 执行动作：停磨煤机；
风机喘振的判据
送风机：喘振开关动作，且动叶开 度大于28%，延时120秒。 引风机:喘振开关动作，且动叶开度 大于50%，延时120秒。 一次风机:喘振开关动作，且动叶开 度，密封风与一次风差压低于1KPa （压力开关30HFW41DP202与变送器30HFW41DP001相 与），延时10秒。 • 2、磨煤机在运行状态时，4个及以上磨出口门关。 • 3、给煤机在运行状态时，磨煤机运行状态消失延时3秒。 • 4、磨煤机在运行状态时，稀油站高速油泵运行状态消失 延时3秒 • 5、磨煤机在运行状态时， 稀油站油分配器入口油压低 (30HFV15CP202 , ≤0.105MPa )、稀油站油分配器入口油 压低低 （30HFV15CP203 ，≤0.1MPa ）动作，且稀油站 油分配器入口油压高 （30HFV15CP201，≥0.13MPa ） 未动作，延时3秒 。 • 6、4个及以上煤角火焰失去。
磨分离器风粉混合物温度>100℃或<60℃； 磨煤机电机轴承温度任一点>85℃ ，延时0.5秒 ； 磨煤机电机线圈温度任一点>130℃ ，延时0.5秒 ； 磨煤机电机铁芯温度>130℃ ，延时0.5秒 ； 磨稀油站推力瓦温度两个都>75℃ ，延时0.5秒 ； 磨辊轴承温度>90℃； 磨加载油压（30HFV60CP001）低于2MPa延时5秒 。
微油油角允许启动条件（以#1油组为例）： • #1油枪在远操位 • #1无控制系统故障 • 微油油组允许启动 #1油组启动途径： • #1油组手动启动：通过“#1油组”中的启动按钮。 • 层启动： 磨正常停或快速停投油组且机组负荷小于等于70% RB动作投油 通过画面上的“F油组”中的启动按钮 自动启动时，会按1~6的顺序每隔10秒启动下一个油组，若油组启动不允 许或已经在运行，则自动跳过去启下一什油组。 油组启动过程： 发一个25秒的脉冲启点火器 点火器打火后开油阀
• 4、磨辊下降； • 检查条件：磨已停止； • 执行动作：磨降磨辊电磁阀带电； • 5、关磨冷风门； • 检查条件：磨辊下降到位，液动换向阀开到位，磨出口温 度小于50℃； • 执行动作：关磨冷风门； • 6、关磨入口密封风挡板；关磨出口至燃烧器关断门；关 磨出口风门密封风风门； • 检查条件：冷风门关到位； • 执行动作：关磨入口密封风挡板；关磨出口至燃烧器关断 门；关磨出口风门密封风风门。