1、序言
苇湖梁电厂2*125MW机组设计投产时汽包水位保护采用三套电接点液位计(液位开关)三取二的方式进行汽包水位保护,由于这些一次元件输出均为开关量,无法判断水位测量是否发生故障,只能人工判断也就不能满足《防止电力生产重大事故二十五项重点要求》以及火力发电厂安全性评价的相关要求。为此,公司利用DCS系统改造机会重新设计了汽包水位保护逻辑,顺利实现了当汽包水位测点当有一点或二点故障退出运行时,逻辑判断将能自动转换为二取二或一取一逻辑判断方式,提高了汽包水位保护运行质量,有效地防止了汽包水位保护的拒动或误动。
2、原汽包水位保护设计
2.1 原汽包水位保护实现方案
原设计汽包安装有三台电接点液位计用于保护,两台汽包水位变送器用于自动调节和显示。三台电接点液位计输出水位高低信号至FSSS系统中,由FSSS系统进行三取二逻辑判断,当三台电接点液位计中有两台达到动作值时,保护动作。
2.2 原汽包水位保护村的弊端
原汽包水位保护逻辑采用的一次元件为电接点液位计其本身由于结构上存在不连续的情况是基于分段报警式测量的原理,虽然仪表本身具备一定的抗误动设计(如高一、高二都存在时,才允许高三值接点发出),但因中间环节多、对开关量无法进行有效判断使得DCS系统无法判断水位测量是否运行正常;二是运行过程中电极机械密封泄漏率高,水质差,电极易污染,需经常排污冲洗,增加保护切投次数和故障率,如要消缺必须将汽包水位保护全部退出,对锅炉安全运行影响较大;三是不满足保护逻辑自动进行转换的功能。而利用水位变送器输出的连续模拟量可以方便地用DCS系统进行分析和各种判断:如突变、超限等,便于自动转换逻辑的实现,从而实现保护三取二自动转换的目的。
3、汽包水位保护三取二自动转换的实现
结合公司进行的DCS改造,我们首先取消了一台电接点液位计,在原取样位置新增一台水位变送器,然后将三台水位变送器的4~20mA信号在DCS系统中进行故障判断以及压力、温度的补偿,通过补偿后的信号去参与保护判断。其中的水位变送器测点故障判断逻辑如下:
实现自动判断的逻辑如下示:若三台液位变送器测点均未故障,则采用三取二逻辑判断;若有任一台变送器测点信号发生故障,则采用二取一逻辑判断;若有任两台变送器测点信号发生故障,则转为一取一逻辑判断。同时,故障信号会发出语音报警提示运行人员通知热工值班员进行检查!
4、结束语
总体来说,三取二逻辑进行自动转换的逻辑判断较为复杂,在组态时一定要认真核对点号,组态完成后一定要进行相关的实验来确定逻辑组态的正确性,当实地验证后方可投如运行,且每次开炉前均需要进行水位传动试验加以验证。
通过此次改造,使得本公司的汽包水位保护逻辑满足了《防止电力生产重大事故二十五项重点要求》以及火力发电厂安全性评价的相关要求,有效防止了汽包水位保护的误动和拒动,避免更大事故的发生,提高了公司机组的安全运行水平。另外,相关的报警提示,使汽包水位保护系统得到了有效和及时的维护,对及时发现问题和处理问题,消除设备隐患起到了积极地作用!
参考文献: HOLLiAS-MACS应用系统技术手册 和利时自动化公司