火电厂顺序控制与保护课件

过热器安全门：1.02倍工作压力 汽包安全门： 1.05倍工作压力 过热器安全门先于汽包安全门打开。 脉冲安全门控制框图：
1 正常情况：5-6通，7-8通。 2 超压情况： P高通 J带电 J1通自保持 P低断 J2通，5-6通 KC带电 KC1通 KC2通 BJ带电 DCK带电开阀 BJ1通（为关阀准备） BJ2通（为安全门关准备）
重点 （1）FSSS系统的组成和作用 （2）炉膛爆炸的原因和防止措施 （3）火焰检测系统的工作原理 （4）煤、油燃烧器的控制 （5）燃料安全系统
一、概述
作用：在锅炉运行的各个阶段对炉膛状态参数进行连 续监视；按照安全规定对采集到的状态参数进行判断、 运算。遇到危险工况，能自动的启动有关设备进行紧 急跳闸，切断燃料，实现紧急停炉，保证主、辅设备 不受损害。 组成 a 燃料安全系统（Furnace Safeguard System, FSS） 重要参数监测（如炉膛中是否有火焰）、主燃料跳闸 （MFT）及首出原因、炉膛吹扫。 b 燃烧器管理系统（BCS） 点火及暖炉油枪控制 、煤燃烧器控制 c 炉水循环泵控制 强制循环
火检安装位置。燃烧器喷出煤燃烧经过四个阶段。第一段为 预热区第二段是初始燃烧区, 亮度不是最大,但变化频率达到最大 值;第三段为完全燃烧区, 亮度最高且稳定;第四段为燃烬区亮度 和变化频率较低。火检探头的安装必须使其视线落在初始燃烧区 中,如果视线在预热区,势必造成盲火;若在燃烧区靠近炉膛中心, 则必然偷看其他燃烧器的火焰,不能反应本燃烧器的真实情况。火 检视线应落在初始燃烧区内 。火检灵敏度要调整恰当,过低,火检 不能足够灵敏地检测火焰状况,易造成误动;过高,又易使火检误发 有火
§2-1 概述
一、保护系统的特点
优先级最高。 应采用独立的信号检测传感器。 保护系统具有可维护性，有一定的实验手段。 保护动作是单方向的。保护系统动作后，必须排除故 障后，设备才能重新启动。 二、保护系统的手段 （1）限值保护。根据锅炉和辅机的运行工况对锅炉的 最大出力进行限值。 （2）联锁保护 （3）紧急停炉 1 2 3 4
二、自动电器 有两个回路，工作线圈回路接通时，产生电流，产生 磁场，吸合衔铁，执行元件回路接通工作。小功率回 路控制大功率回路。 1 电磁式继电器 图1-15 电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器 2 接触器 频繁接通断开大功率设备的自动开关
常用控制电器符号
第二章 锅炉机组的热工保护
二、水位保护系统
水位高一、高二、高三（+50，+150，+250）， 水位低一、低二、低三（-50，-150，-250） 水位保护原理图 图2-5 安全门动作时，会引起汽包压力的变化，使汽包产生 虚假水位现象。安全门动作时，有60秒的禁止信号。
三、继电器原理图
水位高一 23ZJ带电 水位高二 4ZJ带电 1ZJ闭合（无安全门动作） 2ZJ闭合（无计算机指令）
3 液位开关 浮子式，图1-8 电接触式，图1-9
4 温度开关。0～100度：固体膨胀式温度开关； 100～250度：气体膨胀式温度开关； >250度：热电偶、热电阻 模拟量 开关量
5 行程开关 反映运动部件的位置信息。
§1-2 常用控制电器
一、手动电器（开关） 1 按钮 主令电器 2 组合开关 闸刀开关 3 控制开关 多个触点，不同触点接通产生不同命令。
油枪泄漏实验
1主油阀开,回油阀关,燃油压力调整门手动关,等待5min 充压>30%; 2主油阀关; 3等待5min,测试油压不低(P1 非)、不高(P4非); 4油泄漏测试OK; 5回油阀开,燃油压 力控制投自动 ;6 主油阀开结束。如果测试压力高则主 油阀泄漏;反之则回油阀或油枪泄漏。
三、火焰检测系统
P1 T1 T1 P2 T2 T1 T
BQ P2 P 1 1 VT C 1 v
2 内爆 炉膛内压力突然降低，炉膛负压过大，炉膛向内塌陷 在高负荷时炉膛突然灭火 MRT P 送引风机联锁失败 V 3 可燃物堆积原因 （1）空气不足或点火能量暂时中断失去火焰。 （2）炉膛灭火，没有及时切断燃料。 （3）停运期间，有泄漏 4 防爆措施 （1）主燃料与空气混合物进口处有足够的点火能量。 （2）对于已进入炉膛的可燃混合物应尽快冲淡。 （3）当进入炉膛的燃料只有部分燃烧时，应继续冲淡， 使之成为不可燃的混合物。
§1-1 热工开关量变送器
一、开关特性
切换差：被测物理量上升时开关动作值与下降时开关 动作值之差。
切换差例子
切换差≠误差，切换差大小应按使用场合确定。
二、热工开关变送器
1 压力开关 图1-3
2 流量开关 水、蒸汽等，用孔板或喷嘴测量流量，由流量整定 值得到开关信号，测量精确。 煤流，断煤开关。
自动关阀 汽压下降 P低闭合 J掉电 J2断 KC失电 KC2断 J3通BJ2通 GC带电 DCK失电。 GC4通 DCG带电（关阀门） GC3断 GC2通 闪烁。正在关阀 GC1通 启动定时SJ 10s后SJ断 BJ失电 BJ2断 GC失电 GC3闭合 LD亮 GC4断 DCG失电 关阀动作结束。
四 燃烧器管理系统
包括油层控制和煤层控制。 燃烧器布置 温州发电厂#3机组的锅炉是上海锅炉厂生产的亚临界、中间一次 再热、控制循环汽包锅炉，型号为SG-1025/18.3-M843。该锅炉采 用π 型布置、单炉膛、平衡通风、炉膛四角切圆燃烧，采用正压 直吹式系统。 锅炉配有五台碗式中速磨煤机，每台磨煤机各对应一层煤粉喷嘴 （煤粉喷嘴共分五层，从下到上依次为A、B、C、D、E，对应制 粉系统也称为A、B、C、D、E），在正常生产运行时，四层制粉 系统运行就可使机组带满负荷。 设有三层轻油枪（从下到上分别称为AB、BC、DE），采用机 械雾化，二级点火方式。本燃烧系统的点火方式为二级点火，即 高能点火装置点燃轻油，轻油点燃煤粉。系统配有12支蒸汽雾化 的轻油枪。油枪前雾化压力恒定在0.8MPa，雾化蒸汽温度小于 250℃，且有28℃的过热度，油枪出力按30%MCR负荷设计。
火电厂顺序控制与保护
第一章 绪论
一、大型火电机组的自动化技术
热工自动化包括：监测（Monitor）、控制（Control）、 报警（Alarm）、保护（Protection）。简称（CAMP）。 1 热工自动化技术的发展过程 a. 50年代，就地指示仪表。 b. 80年代，集中的模拟显示仪表（DDZII, DDZIII） c. 微机化的组件式仪表。（SPEC-200) d. 分散控制系统（DCS）。ABB的INFI-90，西屋的 WDPF，新华电站的（XDPS-2000），华北电力大学的 LN2000等。
水位表计失灵、指示不正确，引起误判断误操作，水位保护拒动。 1 某厂＃2炉（HG670t/h）在负荷由15万千瓦升至16万千瓦时，燃烧 不稳，水位波动大，运行监视失误，误判断、误操作，锅炉先满 水后干锅严重损坏。水冷壁爆管6根另有9根损坏。水冷壁鳍间焊 口裂缝，后墙6米，前墙20米。 2 某厂＃4炉（SG400t/h）检修后启动过程中，负荷由4万千瓦猛增到 7万千瓦时，由于给水调节操作不当，造成严重缺水，173根水冷 壁管烧坏。 3 某厂＃2炉（苏制670t/h）在大修后启动中12－18kg/cm2时，锅炉 负荷60t/h，差压水位表及差压水位记录表不能投入运行，电接点 水位计因测量筒水脏亦不正常作为参考，靠司水手拨水位调整水 位。司水监视云母水位计技术不熟练，未能准确报告水位，加之 给水流量表因小信号切除无指示，调整给水操作失误，导致锅炉 长时间缺水，烧坏249根水冷壁管，构成重大损坏事故
二、汽压保护系统
汽压高一、高二、高三值。保护动作 图2-4
§2-3 锅炉水位保护
重点 （1）锅炉汽包水位保护的重要性。 （2）掌握水位高和水位低的保护方法。
（3）理解水位保护的继电器原理图。
一、水位保护的重要性（汽包锅炉）
汽包是汽水的分界处。 水位过高：汽包内蒸汽和水的分离行程变短，造成蒸 汽带水带盐、导致汽机进水，过热器汽机结垢。 水位过低：锅炉的自然循环被破坏，造成水冷壁干烧。
1 定义：将生产过程的部分工艺按照事先规定好的条件 及顺序进行自动操作。可以是闭环的，也可以是开环 的。 2 组成 锅炉定期排污顺控系统 炉膛吹灰系统 化学水处理顺控系统 输煤程控系统
第一章 开关量控制系统的基本知识
重点 （1）理解开关量切换差的含义。 （2）了解常用热工开关的工作原理 （3）掌握常用电器的工作原理，包括继电器，接触器等。
火检可靠性不高的原因 火检探头镜面被烟灰污染；火检传感器及接线由于高 温老化损伤；火检炉墙测孔积灰结渣；火检装置的整 定值（强度、频率）和实际运行工况不符；火检探头 的视角小，检测不到火焰。 5 提高灭火保护功能可靠性的途径 （1）提高火焰检测器的可靠性 火检安装位置恰当；采 用“火焰亮度”和“火焰频率”双信号判定有火信号； 光纤要可靠且要保证冷却风通畅；保证探头清洁；火 检探头要标定合适；探头的数量要合适。 （2）加强入炉煤质管理，减少煤质的突然变化 （3）提高逻辑系统的可靠性。
2 火焰检测器组成 光电转换 图2-15 频率检测 图2-17
强度检测 图2-16 故障检测 图2-18
3 层火焰监视 典型600MW机组安装20只火检，分为五层，每层四只。 安装在二次风口中，并有冷却风机送风冷却。监视上 下层火焰。每一层通过2/4，或3/4指示本层有火焰。 4 火检的问题
2 汽轮机的热工保护 轴向位移保护、缸胀和差胀保护、超速（零转速保 护）、振动监测及保护、主轴弯曲保护、轴承温度 高和润滑油压力低保护、真空度低保护、汽轮机进 水保护等。 3 机、炉、电大联锁保护 单元机组是一个整体。 燃料 锅炉 汽轮机 发电机 任何一个故障都会影响整个系统。
电网
三、火电厂顺序控制系统作用及组成
相与
6ZJ带电
开放水门
安全门动作时间逻辑。 安全门动作 DKJ闭合 SJ带电 60s后SJ触点 1ZJ带电禁止事故放水门