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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,超(超)临界机组,热控系统牢靠性核查,2023年8月17日,热控系统牢靠性核查必要性,影响因素分析,掌握规律设计,DCS点、卡配置原则,自动调整系统中的典型问题,一、热控系统牢靠性核查的必要性,1、超超临界机组的显著特点是初参数高、机组效率高、环保效益好和单台机组容量大。随着超超临界机组在整个电网所占的比重增加，超超临界机组的安全运行对电网的稳定性影响渐渐加大，牢靠的热控系统是机组安全运行的重要保障。,2、各发电企业对热控系统的重视程度越来越高，我们大唐集团也在乐观组织和开展热控系统牢靠性评价和核查工作。通过这些持续的、定期的活动可以觉察问题、解决问题、优化设计，进展准时的沟通和借鉴，使各机组热控系统牢靠性不断提升。,二、影响因素分析,1、人的因素:人为因素是引起热控爱护误动、拒动的重要缘由，往往是由于爱护投退制度执行不严格，日常操作或者爱护投退时检查不到位、工作失误等缘由引起，很多电厂都有着深刻的教训。因此提高热控系统的牢靠性，必需首先防止人为失误。,2、爱护规律和装置的因素:爱护规律和装置是热控爱护系统的核心内容之一。爱护规律设计的合理性和完整性直接关系到爱护系统的牢靠性。当现场测量系统的稳定性存在问题时，可以通过对爱护规律的适宜处理，而保证爱护系统正确动作。,为了避开因人的因素造成爱护误动、拒动，国家及行业规程对热控爱护功能的投切都有着明确要求。如火力发电厂热工牢靠性评估技术导则规定“爱护回路中不应设置供运行人员可投、切爱护的任何操作接口”。国家能源局2023年新制定的防止电力生产事故的二十五项重点要求对于爱护投切也有明确规定。,各厂应当设置严格的爱护投退审批制度，假设需要投退爱护，必需由运行人员提出后至少经过值长和电厂分管领导两级审批，热控人员执行时也应做到一人操作、一人监护，最大程度的降低风险。同时，恢复爱护时也应严格作业措施，避开爱护信号发出时投入该爱护工程。,目前仍存在DCS画面中设置爱护“投/切”按钮的现象，主要表达在热控系统改造为DCS的老机组中。设置缘由主要是为了便利因设备问题而频繁检修时解除爱护，也有惯性思维的问题。,在监视中时觉察，在少数新建大机组中也存在该问题，这样设置，假设没有严格的治理制度约束，特别工况下运行人员轻易操作，很简洁发生爱护拒动，其后果不堪设想。,各厂热控人员切除DCS爱护一般承受拆线、强制模块输入输出、或者将爱护输出与上一个ON/OFF模块的方式。但这几种方式在爱护投入、退出时均存在着不同程度的操作风险，一旦操作失误或者检查不到位即可能导致爱护误动，往往也给热控人员在操作时增加了很大的心理压力。,防检修人员误操作的爱护“投/切”规律,热控人员可以参加该规律，避开通过拆线、直接强制等方法来投/切爱护，从根本上削减了人为误动的几率。该规律的好处是：操作简洁、牢靠，即使操作失误也不会引起严峻后果，运行人员还可以通过DCS画面报警提示准时觉察。该规律具有自锁功能，当爱护条件动作时制止爱护投入，避开误动，在恢复爱护时提高了安全性。,防止人为失误，应当多从人的角度去考虑，热控专业的工作需要细致和急躁，因此更要加强人员的技术培训，不断提高热控人员的工作力量和工作素养，在制定相关对策时，要加强人员的思想教育和约束治理，做到在工作中有条不紊、慎重细致。同时还应在日常工作中关注热控人员的工作状态、精神状态，将各种人为因素造成爱护误动、拒动的可能消退在萌芽状态。,三、热控爱护规律设计,1、佐证信号:佐证信号在爱护规律中主要起到证明主要爱护信号真实性的作用，目的是减小爱护误动的几率，但假设佐证信号设计不当，反而简洁提高爱护拒动的几率。因此，在爱护规律的设计和优化过程中对佐证信号的选择时必需慎重。,某机组“磨煤机运行时入口一次风量40t/h”规律中，在磨煤机运行、给煤机运行且一次风量40t/h的同时，要求四个粉管一次风速均小于设定值。在该项爱护功能中，磨出口风速主要是对一次风量起到佐证作用，减小爱护误动几率，这是一种正确的做法。,但由于风速测量大都是差压式管路，简洁发生堵塞等状况，造成风速测量发生偏大或偏小，将佐证条件设计为4个粉管风速低于定值相“与”反而增加了爱护拒动的可能。,不合理的佐证信号,某机组送风机联锁跳闸规律中“高压油压力低低”爱护为单点爱护，电厂反映由于现场没有模拟量的油压测点，难以对该项爱护条件进展容错和佐证处理。,经过对该送风机油系统的相关信号进展梳理，觉察还设计有“油压正常”、“油压低”的开关量信号，且这两个信号与“油压低低”存在因果关系，故将其它们作为上述爱护规律的佐证，马上“油压正常”信号取反后与“油压低”、“油压低低”信号相“与”再输出跳闸指令，有效避开了单点爱护存在的风险。,合理的佐证信号,2、单点爱护信号的处理：,在热控爱护规律当中常常消失单点爱护信号，这是由多种缘由造成的。如设备制造厂供给设备时一次元件为单支单点、工艺条件限制只能是单点、爱护规律设计疏忽造成等等缘由。,(1)电机温度单点爱护信号,少数机组为了避开6KV电机轴承的单点温度高爱护误动，将全厂全部电机轴承温度高爱护降为报警等级而不触发爱护动作，报警后由运行人员推断、操作。这种现象其实很危急，简洁造成设备损坏和事故扩大。,解决方案,首先应考虑轴承上是否已设计有相近位置的温度测点可进展爱护的冗余推断。,将单点单支的温度元件换成双支元件，分别设置跳闸定值和报警定值，爱护规律改为“二取二”推断。,在爱护规律中参加信号品质和变化速率的推断条件。,(2)单点硬接线爱护信号,案例：某公司发电机发变组爱护跳汽轮机的爱护设计为：将电气A、B、C、D、E爱护柜各送出的一路爱护输出常开接点在E柜内并为一路送到ETS机柜，其中A、B柜爱护工程一样，C、D柜爱护工程一样，因此这种爱护的设计等于是将冗余的爱护条件变成了单点爱护，由此会增加误动、拒动的几率。,解决方案：,将电气爱护柜中E柜的爱护输出拓展为2副常开接点E1、E2，A、C柜爱护输出接点与E1相并，B、D柜爱护输出接点与E2相并，并分别送到ETS机柜中相互独立的2块I/O模块，在ETS系统中承受“二取一”规律推断后跳闸汽轮机。,(3)爱护规律中引入单点应慎重,案例：某公司MFT规律中，“脱硫系统跳闸MFT”规律为：三个脱硫烟气温度高于定值“三取二”推断后，和FGD入口事故喷淋气动门全开信号相“与”输出MFT跳闸信号。,分析：气动门在长周期运行和反复开关动作后，全开、全关的限位开关牢靠性往往较差，即气动门实际到位后相应限位开关的信号并不触发，增加了爱护拒动风险。同时从设备爱护角度来讲，一旦脱硫烟气温度到达设计限值，无论喷淋气动门是否全开，均应当马上停炉以保障系统安全。“FGD入口事故喷淋气动门全开”信号的引入降低了“脱硫系统跳闸MFT”信号的牢靠性。,3、TSI轴承振动爱护探讨及争论,国内应用,TSI,装置主要,品牌,：,美国本特利内华达公司的3500系统,；,德国艾普公司的MMS6000系统,；,瑞士韦伯公司的VM600系统。,德国申克公司的产品在我集团百万机组也有应用业绩,任一振动测点到达跳闸值,由于TSI设备的差异和汽轮机厂家的要求不同，大机组TSI轴承振动爱护规律的设计也各具特点，但爱护规律设计中防误动和拒动的原则始终不变。,2023年1月24日某公司#2机组2轴承Y向振动探头故障，振动大触发汽机跳闸。,2023年6月21日某公司#1机组#5轴承相对振动跳变，导致汽机跳闸。,2023年10月25日，某公司#6机组汽轮机#1Y振动值突变，汽轮机轴振大爱护动作，机组跳闸。振动大缘由是由于外包工误碰探头接头。,TSI单点爱护的典型误动案例,机械振动 在非旋转部件上评价测量机器的振动 第2局部GB/T 6075.2-2023/ISO 10816-2：2023中指出：,“为避开虚假信号引起的不必要停机，实际承受多个传感器掌握规律，并在触发机器自动停机的任何自动动作之前，规定一个时间延迟。因此假设收到振动停机信号，而且至少被两个独立的传感器确认超过了规定的有限延迟时间才可以触发停机。典型的延时时间是1到3秒。”,2、TSI“二取二”爱护,二,取,二,“相邻轴瓦”有两种状况：一种是通过联轴器相连的两瓦相邻；另一种是中间隔着缸体的两瓦相邻，其相关性并不被广泛认同。汽轮机振动的主要缘由有转子质量不平衡、轴承损坏、油管崩裂造成摩擦、电磁不平衡、热不平衡等多种，在本瓦轴承损坏时，有可能只是本瓦消失振动增大的状况或者向联轴器相连的轴瓦传递的可能性更多，而对于隔着缸体的相邻两瓦其传递的能量要少一些。即使是振动故障中消失最多的转子质量不平衡的状况下，虽然相邻两瓦振动具有相关性，但是具体定值的给出还需要依据实际状况进展计算。,案例：2023年4月21日，某机组#1轴承X方向轴振处于报警值以上，#1轴承Y方向轴振测量突然特别，CRT画面示值由正常值突降到0.4m，TSI机架发出“测量回路故障”报警，机组其他运行参数均正常。由于3500系统关于信号质量推断的规律是：假设信号故障，即推断该信号到达跳闸值。,缘由：检查Y方向轴振测量特别的缘由是高温蒸汽进入振动探头爱护罩以及金属软管，并在金属软管远端内冷凝成水，由于金属软管内部布满蒸汽和冷凝水，导致延长电缆接头处受潮，绝缘下降。最终导致测量回路特别。,TSI一样轴瓦“二取二”爱护误动案例,TSI“二取二”爱护的留意事项,承受TSI“二取二”爱护方案的机组，建议适当减小报警定值建议由原设计的125m改为l00m甚至更小，综合寻常正常运行值和机组启动过临界时的振动值考虑。同时当任一轴承振动到达报警或动作值时，都应有明显的声光信号，以便振动值瞬间变化过快或有单点振动到达限值时，提示运行人员加强监视，设法安排检修、消缺，必要时手动停机。,3、TSI爱护延时设置,TSI振动爱护在普遍承受“单点爱护”阶段，因屏蔽、干扰、接线等问题发生了较多的误动案例。但对于目前已进展振动大“二取二”等冗余推断的机组，已可以到达防止单点信号突变、故障造成爱护误动的要求。同时经过多台机组TSI跳闸输出信号的实测，觉察TSI各信号通道已存在几百毫秒不等的延时。因此振动爱护中过长的延时设置反而会在振动确实过大的时候增加设备损坏的风险，故建议汽轮机振动爱护延时设置不大于1秒。,四、DCS点、卡配置原则,DCS设计过程中信号的IO通道和卡件的安排是一项特别重要的工作，必需在设计阶段就依据风险分散的要求进展合理安排，一旦安排存在问题会给机组的安全运行埋下很多隐患。,点、卡配置原则,1 冗余的I/O信号必需分别配置在不同的I/O模件上。,2 2台互为冗余的辅机，各自掌握回路的I/O信号必需分别配置在不同的掌握器模件上，多台组合辅机(如给粉机)各自的I/O信号也必需分组分散配置在不同I/O模件上，减小单块I/O模件故障对机组安全稳定运行的影响。,3重要掌握回路的I/O信号不应配置在同一块I/O模件上。,五、自动调整系统中的典型问题,热控系统的牢靠性不仅局限于爱护系统本身，很多机组在自动调整系统中也存在各种影响系统牢靠性的典型问题，有的已导致机组特别甚至非停。,案例：,某660MW超临界机组在AGC方式下维持350MW负荷稳定运行，此时炉膛压力、总风量等参数突然同步发生大幅振荡并呈发散趋势。总风量最高值达1080t/h，最低值到525.67t/h，两送风机动叶最低分别关至1.6%和5.5%，总风量振荡幅度加大后触发“总风量低低600t/hMFT”。,该机组在高负荷区间570MW也曾发生类似现象，但当时送风掌握系统经过PID调整能逐步过渡到新的稳定状态；而在低负荷区间风量信号发生扰动时，在一样的调整参数下，送风掌握系统则无法到达新的平衡，说明风机特性在不同开度区间相差较大。,自动调整系统中，“设定值与测量值偏差大”切手动的定值设置为500t/h,明显过大，起不到爱护作用。,自动调整系统调试建议,1充分考虑风机在不同区间的掌握特性。机组检修期间应对风机执行机构与动、静叶进展零位与满位的对位校准，确保在各开度区间的特
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