DCS系统控制逻辑与联锁的分析及改进.docx

(山东省东营市胜利发电厂, 山东东营25708 (山东省东营市胜利发电厂, 山东 东营 257087) 摘要: 针对 DCS 系统(分散控制系统)控制逻辑、联锁上出现的问题进行分析和解决, 阐述了完善改进控制逻辑的方法, 提高了设备稳定运行, 保证了机组长周期安全经济运行。 关键词: DCS 逻辑; 联锁; 改进; 机组安全运行 中图分类号: TK323 文献标识码: B 文章编号: 1006-6519(2006)06-0064-03 The Analysis and Ameliorate of DCS System Control Logic and Interlock LU Yun 胜利发电厂 II 期工程 3、4 号机为 2 台 300 MW 机组, 锅炉为 1 025 t/h 亚临界压力中间再热自然循环 锅炉, 单炉膛四角切向燃烧, 烟气挡板调温, 双进双出 钢球磨直吹式制粉系统。热控系统采用美国西屋公司 OVATION 分散控制系统。3 号机组于 2004 年 5 月 19 日正式投产, 4 号机组于 2004 年 10 月 25 日正式 投产, 在试生产期间及正式投产后, 发现 OVATION 系统本身安全可靠, 但经过各种不同工况的检验, 也 暴露出了控制逻辑、联锁设计上存在许多不合理之 处, 依照国家电力公司 2000 年下发的“防止电力生产 重大事故的二十五项重点要求”(以下简称“反措二十 五条”), 对其中的控制逻辑、联锁进行了修改和完善。 1 MFT(锅炉主燃料跳闸)控制逻辑分析及改进 该厂 2 台 300 MW 机组锅炉为 1 025 t/h 自然循 环锅炉(上海锅炉厂有限公司), 其 MFT 共有 13 项保 护, 包括手动 MFT、锅炉火焰、炉膛压力、汽包水位、汽 机跳闸和转机信号等引入保护逻辑, 在这些参数危及 炉膛安全时, 发 MFT 动作信号, 及时切断送入炉膛内 的燃料, 联跳汽机主保护, 保证锅炉和整个机组的安 全。但其中存在着以下问题需要修改: (1) 原设计当锅炉炉膛压力低于- 2 490 Pa 或高 于+3 240 Pa(三取二)时, 延时 5 s, MFT 保护动作。这样 做的好处是当信号瞬间(5 s 之内)误发时, 不会引起保 护误动, 但相应的当炉膛压力超限时, MFT 却不能及 时动作起到保护作用, 增加了保护拒动的可能, 对锅 炉的安全造成更大威胁。“反措二十五条”中 3.2.1 条 明确规定: 严防锅炉缺水和超温超压运行。现在在 DCS 逻辑中将 5 s 延时取消, 当炉膛负压达到保护定 值后炉膛负压开关动作, MFT 随即动作, 切断燃料(掉 A、B、C、D 4 台磨煤机, 掉 8 台给煤机, 并切断来油跳闸 阀及所有油角阀), 防止导致锅炉爆燃, 保护锅炉安全。 (2) 原逻辑中“汽机掉闸, 且负荷大于 30 %时, 锅 炉 MFT 动作”所取的“大于 30 %负荷”是用调节级压 力算出的蒸汽流量信号。在机组启动过程中, 蒸汽流 量信号不准, 容易导致锅炉灭火, 延长了机组启动时 间。现在把逻辑改为“汽机掉闸且有给粉证实(即有任 1 台磨煤机在服务状态), 锅炉 MFT 动作”, 减少误动, 缩短机组启动时间。 (3) 炉运行火检冷却风机故障跳闸, 备用冷却风 机联启需要一定时间, 而保护逻辑中“两台火检冷却 风机全停 MFT 动作”无延时, 在运行火检冷却风机掉 联启备用风机时会引发 MFT 动作。“火检冷却风与炉 膛差压低 3 kPa 延时 5 s MFT 动作”时间太短, 易造成 火检冷却风机连锁在 5 s 内未执行完就引发 MFT 动 作。经咨询厂家(上海神明控制工程有限公司)得知, 火 检探头在无冷却风的情况下可坚持 30 min。鉴于此, 在逻辑中把火检风机全停 MFT 动作无延时, 改为增 加 10 s 延时动作 MFT; 将“火检冷却风与炉膛差压低 3 kPa MFT 动作”的延时由 5 s 改为 15 s。 (4) 两台空预器全停时, 无延时联跳引、送、一次 风机且 MFT 动作, 空预器运行电机在运行过程中易 跳闸、备用电机联启不正常, 即使备用电机联启, 也需 要一定时间, 不能满足设备运行要求, 造成 MFT 保护 误动作。现在将逻辑更改为“在电机停止信号后加 5 s 延时跳空预器; 运行电机跳闸后 10 s 联启备用电机; 空预器全停延时 5 s 联跳送风机、一次风机, 空预器全 停延时 20 s MFT 动作; 空预器全停延时 20 s 跳引风 收稿日期: 2006 - 06 - 25 作者简介: 鲁 运(1969- ), 男, 山东莒南县人, 工程师, 从事热工自动化工作. - 64 - DCS系统控制逻辑与联