浅谈“火电厂停炉停机保护系统采用安全相关系统”

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1、浅谈“火电厂停炉停机保护系统采用安全相关系统”侯新建张翼(华东电力设计院，上海200063）摘要：本文介绍了国内外功能安全的有关标准以及火电厂停炉停机保护系统设计现状；指出了国内火电厂安全相关系统设计中的问题，期望推动我国在火力发电厂设计中功能安全标准的研究、实施.关键字：火电厂;停炉;停机;安全相关系统;功能安全作者简介:侯新建(1978-),男,工程师,从事电厂热控设计工作。DiscussthesafetyrelatedsystemfortheboilerandturbinetripprotectionsystemofthethermalpowerplantHouXinjian,Z

2、hangYi(EastChinaElectricPowerDesignInstitute,Shanghai200063)Abstract:Thispaperintroducesthedomesticandforeignstandardsaboutthefunctionsafetyanddesignsituationfortheboilerandturbinetripprotectionsystemofthethermalpowerplant;Pointouttheproblemsofsafetyrelatedsystemdesigninthedomesticthermalpowerpl

3、ant,andexpecttopromoteresearchandimplementationoffunctionsafetystandardinthedomesticthermalpowerplant.Keywords:thermalpowerplant;theboiltrip;theturbinetrip;safetyrelatedsystem;functionsafety0引言伴随着仪表和控制技术的发展，用于“安全保护”功能的系统也从最初的气动和机电继电器逻辑，发展为基于印刷电路板的“固态”逻辑，以及当前普遍采用的可编程逻辑系统；安全设计理念也从最初的“故障安全”（FailSaf

4、e）扩展到“功能安全”（FunctionalSafety）。在此背景下，功能安全基础标准《Functionalsafetyofelectrical/electronic/programmableelectronicsafety-relatedsystems》IEC61508-1998发布，随后与之对应的过程工业领域分支标准《Functionalsafety-Safetyinstrumentedsystemsfortheprocessindustrysector》IEC61511-2003发布，目前已经分别转化为中国国家标准《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》GB/T2043

5、8-2006和《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》GB/T21109-2007。目前该系列标准在国内已广泛应用于过程工业中，如石油、化工等，但是在火力发电厂的应用才刚刚起步。51功能安全的基本概念“功能安全”在GB/T20438-2006中的定义为：与EUC（受控设备）和EUC控制系统有关的整体安全的组成部分，它取决于E/E/PE/（电气/电子/可编程电子）安全相关系统、其它技术安全相关系统和外部风险降低设施功能的正确行使。GB/T21109-2007将“功能安全”定义为：与工艺过程和BPCS（基本过程控制系统）有关的整体安全的组成部分，它取决于SIS（安全仪表系统）和其他保护层的正

6、确功能执行。两个标准对“功能安全”定义有差别，也只是反映出过程领域术语中的差异。就其SIS而言，功能安全探讨的是系统本身的绩效问题，即SIS在实现其安全功能时，能够降低风险的能力。2停炉停机保护系统设计标准现状电力行业标准《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000中12.2.4条款明确锅炉炉膛安全监控宜采用分散控制系统（DCS）；对于300MW及以上机组，当响应速度允许并有成功的应用经验时，也可将汽轮机保护纳入分散控制系统。其实是对停炉停机保护系统是否采用具有功能安全的安全相关系统没有涉及。中国电力工程顾问集团公司技术标准《火力发电厂分散控制系统（DCS）技术规范书》Q/DG1-

7、K401-2004中3.8.1条款明确锅炉炉膛安全监控系统的设计应符合NFPA85的规定，没有提及功能安全要求。但是随着国家标准GB/T20438-2006和GB/T21109-2007的发布，随后的电力行业标准《火电厂热工保护系统设计技术规定》DL/T5428-2009中5.3.1条款规定：炉和机保护系统（FSS和ETS）可采用安全相关系统（当采用安全相关系统时，宜采用经认证的、符合GB/T20438.1-2006、GB/T20438.2-2