提高锅炉保护工作的准确性和稳定性

提高锅炉保护工作的准确性和稳定性

　随着经济的发展，用电量日益增长，发电厂机组的单机容量随之增加，机组的安全和稳定运行越来越显得重要锅炉保护是发电厂中一种非常重要的保护，锅炉保护是否准确地动作直接影响整个机组的安全同时还必须保证锅炉保护的稳定性，以防锅炉保护误动而引起机组的不必要停运1概况300MW燃煤机组组成其中一期的锅炉燃烧管理系统采用FORNEY的ECS-1200系统，二期采用BAILY的INFI-90系统虽然这两套系统无论在硬件上还是在软件上都不一样，但其锅炉保护原理及设置基本一致我厂的主要锅炉保护包括：汽包水位保护、炉膛压力保护、发电机跳闸保护、汽轮机跳闸保护、锅炉灭火保护、火检冷却风压力低保护、送风机全停及引风机全停保护等2存在问题及解决方案汽包水位保护及炉膛压力保护以上两种锅炉保护原理完全一致，唯一的区别是所采用一次元件不同汽包水位保护采用差压变送器，而炉膛压力保护采用压力开关在生产中发现该两个锅炉保护的设定值很容易发生漂移，另外保护容易因回路故障（如一次元件、接线、信号输入卡件）而影响准确性及稳定性针对以上要的改进第一步选用性能较稳定的一次元件，第二步完善保护回路。经过改进的回路由3个一次元件及3个独立的数据采集通道（数字输入卡）组成，所采集到的信号送进保护逻辑并通过1个3取2计数器QOR进行逻辑判断，简图见如图所示，只有在3个独立回路中的任意2个回路条件成立时，该锅炉保护才会动作也就是说3个回路中任意1个回路（包括一次元件及数字输入卡）故障时，该锅炉保护不会动作，但会发出报警，提醒工作人员检查回路。通过这些措施提高该锅炉保护的准确性及稳定性一次元件1―输入卡1一次元件2―输入卡2―保护输出一次元件3―输入卡3―*汽包水位及炉膛压力保护回路机组在运行当中，如果发电机因事故而跳闸，锅炉保护必须迅速动作。如不能马上切断燃料就会导致超温、超压，损坏锅炉受热面我厂一期的发电机跳闸信号是一个周长为30ms脉冲接点信号，而锅炉保护系统的采集周期约为100ms由于发电机跳闸信号周期过短造成锅炉保护系统采集不到该信号，所以曾发生过多次发电机跳闸而锅炉不能连锁跳闸的情况为了解决上述问题，我们对此保护回路进行了改进具体方案为：为该保护新增加一个自动保持及自动释放回路当发电机跳闸信号产生时，新增回路使其自动保持直至锅炉保护系统发生锅炉跳闸。锅炉保护系统跳闸后此回路使发电机跳闸信号自动释放电路如图中A为发电机跳闸脉冲信号，B为锅炉保护系统内一跳闸继电器接点，锅炉正常运行时该接点闭合、锅炉跳闸断开。C为继电器，DE分别为继电器ZJ1的两个常开接点回路动作原理：锅炉正常运行时B点闭合，当发电机跳闸脉冲发生时A点闭合，使继电器ZJ带电动作，其常开接点D开关2另一个常开接点E也由开路变为闭合，并将发电机跳闸信号送至锅炉保护系统当锅炉保护系统采集到信号并产生锅炉跳闸后，B点由闭合变为断开，使自保持回路自动释放E―至锅炉保糊系统发电机跳闸保护回路我厂火焰检测装置的光纤安装在喷燃器的二次风口处，光纤外面套有金属保护管，保护管内通冷却风强制冷却火检冷却风由2台专用冷却风机提供，正常运行时一台风机工作，另一台备用。

　　为了防止丧失冷却风或者冷却风压力低造成光纤烧坏，原保护回路共有3个压力开关开关1开关2设定值为5200Pa，若风压低于此设定值有任一个压力开关动作时起动备用冷却风机开关3设定值为4500Pa，若风压低于此设定值时开关动作并引起火检冷却风压力低保护条件成立为了防止因为压力开关3误动作而引起锅炉跳闸，除选用质量较好的压力开关之外，我们还对保护回路进行优化，方案如从可知，如冷却风压力低于5 200Pa但高于4 500Pa时，开关12任意一个动作并起动备用风机及发出报警。如冷却风压力低于4 500Pa时，开关1开关2任意一个动作同时开关3也动作，产生火检冷却风压力低保护。此改进有效地防止了风压正常时由于开关3的误动导致不必要的停炉。

　　开关1起备用风机并报警风压低保护输出开关3火检冷却风压力低保护回路我厂锅炉灭火保护包括临界火焰保护、失去所有火焰保护、角火焰保护。以二期为例，我厂锅炉为东方锅炉厂设计生产的中间储仓式燃煤汽包炉，喷燃器为四角切圆布置，每个角由4层煤及3层重油燃烧组成，具体布置方式见火焰检测装置采用BAILY生产的FLAMONUM型可见的二次风口处通过单一火焰的检测来构成全炉膛火焰。在使用过程中发现该火焰检测装置工作可靠性并不高，对重油火焰的检测效果较好，但对煤火焰检测效果不理想>在锅炉燃烧工况变化较大及锅炉刚点火启动时尤为明显。锅炉燃烧工况波动造成炉内动力场紊乱使火焰产生飘移，而光纤安装位置相对固定，使该燃烧器检测不到火另外在锅炉刚点火启动时，由于炉温比较低，燃烧器的着火点离喷燃口较远，可见光被未燃的油雾或煤粉遮挡使该燃烧器检测不到火。为了提高对单个燃烧器火焰检测的可靠性，煤燃烧器火焰判断在原有的基础上引入相邻的重油燃烧器火焰作用，形成相关性火焰判断由于我厂锅炉为负压炉，炉内的上升气流使相邻燃烧器的火焰相互认错交织在一起，这就是相关性火焰判断的理论依据以锅炉A角燃烧器为例，相关性火焰判断的具体实施方案如下：A角第一层煤与A角第一层重油、A角第二层煤与A角第二层重油、A角第三层煤与A角第三层重油、A角第四层煤与A角第四层重油构成相关性火焰判断同时增加了单个燃烧器的火检失败报警，及时提醒运行人员调整锅炉燃烧工况或通知热控人员检查火检回路。在应用相关性火焰判断后，提高了火焰检测装置适应锅炉燃烧工况变化的能力，有效防止由于火检装置误判断而引起燃烧器跳闸，使锅炉灭火保护能稳定投入3结束语锅炉保护的重要指标就是保护动作的稳定性和准确性，也就是说必须防止保护拒动和误动当二者出现矛盾时，在实践中一般采取“误动优于拒动”的原则只有在这一前提下才能有效防止事故发生，使机组安全、高效、长周期运行。