电厂之 a100 锅炉保护在线试验和汽包水位保护逻辑的改进

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1、防止锅炉汽包水位保护拒动和误动的措施靖长财(北京国华电力有限责任公司)摘要　本文重点对锅炉汽包水位保护的逻辑和DCS系统的CRT画面存在的问题进行了认真分析，提出了改进措施，分析MFT在线试验装置的特点和试验方法，并且取得了显著的效果。关键词　水位保护水位逻辑在线试验锅炉保护是保证锅炉安全稳定运行的重要手段之一，尤其是汽包水位保护如果拒动或误动后果更加严峻，并且保护装置的在线试验更是保证保护完好率的主要手段之一。三河发电厂一期工程安装两台350MW日本三菱机组，亚临界、汽包强制循环锅炉，机组给水系统设置两台正常运行的50%汽动给水泵和一台50%启动/备用给水泵。锅炉

2、设备为日本三菱公司（简称MHI）供货，热控系统为美国MCS提供的MAX控制系统，锅炉汽包水位自动调节系统为三冲量调节系统，在机组加负荷时主汽流量超过325吨/时，由单冲量自动改为三冲量，在机组减负荷时主汽流量低于275吨/时，三冲量自动改为单冲量。针对#1锅炉汽包水位高，保护误动，机组跳闸的问题，对汽包水位保护逻辑进行认真分析和改进，分析锅炉MFT在线试验装置的特点和特性，收到了显著的效果。1汽包水位保护和调节水位信号系统的设置锅炉汽包水位共有6个测点，1、2、3测点取锅炉汽包北侧，4、5、6测点取锅炉汽包南侧，原设计锅炉汽包水位自动调节系统输入信号取自为第1、2、

3、6测点，锅炉汽包保护水位输入信号取自为第3、4、5测点。在其三个测点正常时，自动调节和保护的输入信号三个测点选取在自动方式为三取中，锅炉汽包水位自动调节系统信号值和汽包水位保护输入信号值的压力补偿，分别采用MAX和MHI算法，由于算法上的不同，即使同一汽包水位测量值，MAX和MHI修正后的差值还是不一样的，即MAX和MHI的修正值不同。由于#1机自投产以来汽包南北两侧总有偏差，因而调节用的信号取自汽包水位1或汽包水位2的信号，保护用的信号取自汽包水位4或汽包水位5的信号，且和汽包水位6的信号相近。2汽包水位保护保护逻辑改进的原因2000年3月13日按照调度要求#1机

4、9:00升负荷至350MW，8:34启动#4磨煤机升负荷，8:40#4磨煤机启动后启动给煤机，8:42:27#4磨煤机跳闸，8:48:35锅炉MFT动作，8:48:36发电机解列。#1机组跳闸时SOE记录下当时负荷、调节用水位值、保护用水位值，见下表1。表1—#1机组故障时参数变化情况576时间8:39:008:42:008:43:428:46:008:47:208:48:00发电机负荷MW324.71303.53338.82343.53341.18340.46汽包保护水位（6）mm（修正前）-28.24-30.59-44.7116.4714.1222.69汽包调节

5、水位（1）mm（修正前）-91.76-80.0-124.71-101.18-79.0-74.58在8:42:27#4磨煤机跳闸后，发电机负荷突降，汽包水位波动，汽包水位1、6由-28.24mm、-91.76mm降至-30.59mm、-80.0mm，继续下降到-44.71mm、-124.71mm的水位最低点，随着负荷升高，汽包水位升高，从水位最低点开始到锅炉MFT，水位始终是上扬的趋势。在8:48:00这一时刻,汽包水位6、汽包水位1的值分别为22.69mm、-74.58mm，两个值相差97.28mm；经过MHI算法补偿后，汽包水位6的值为269.79mm、汽包水位1

6、的值为40.23mm，两个值相差229.56mm。在8:48:00这一时刻，经过MHI算法补偿后的汽包水位6的值为269.79mm，已接近锅炉MFT值（汽包水位±300mm，实际整定值有一定的误差）。8:48:00以后水位仍在上扬，所以到8:48:35形成汽包水位高，锅炉MFT。经过分析认为锅炉汽包水位高停机主要是由于压力补偿MAX与MHI计算方法不同，产生偏差，并且由于#1炉汽包南北两侧实际水位存在很大偏差，水位变送器的配置问题造成汽包调节用水位和保护用水位等同于分别取汽包北南两侧的汽包水位值，并且在CRT画面上看不到汽包水位保护水位输入信号修正后数值，DCS系统

7、CRT画面上只能监视调节用水位值，在负荷和汽包压力波动时，容易造成调节用水位值在正常范围内而保护水位值已经达到汽包水位保护动作值。3锅炉汽包水位保护改进针对两台锅炉汽包水位存在的问题，经过认真分析，汽包水位保护逻辑和DCS画面CRT显示，必须进行改进，才能满足锅炉安全稳定运行。（1）锅炉汽包水位自动调节系统输入信号原来从MAX取数值（1、2、6点），改为取MAX和MHI（3、4、5点）数值的平均值，做为锅炉汽包水位自动调节系统输入信号的最终输入量。水位变送器3、4、5三取中补偿后的值作为水位保护用值，这样就减小了调节用与保护用水位值之间的偏差，并将保护用水位输入