锅炉热工保护.ppt

第四章锅炉机组的热工保护,主要内容4-1锅炉汽压保护4-2锅炉水位4-3直流炉断水4-4再热器保护4-5MFT的条件、逻辑和动作,本章教学要求,知道锅炉汽压保护重要性，能够进行安全门控制电路分析，掌握汽压保护系统逻辑框图。知道锅炉水位保护重要性，掌握水位保护系统框图分析。知道直流炉断水保护的重要性，掌握断水保护系统框图的分析方法。知道再热器保护的工作要求，掌握再热器壁温高保护和再热汽温高保护框图分析方法。熟练掌握MFT的条件、逻辑和动作。,自动保护技术及锅炉热工保护,1.自动保护系统功能逻辑技术2.联锁控制技术3.锅炉保护中常见保护方式4.锅炉机组热工保护4.1锅炉汽压保护4.2汽包水位保护4.3直流炉断水保护4.4再热器保护5.主燃料跳闸保护MFT,1.自动保护系统功能逻辑技术,自动保护系统（ProtectionSystem）的基本作用防止事故的产生，避免事故扩大，确保人身设备安全。一般热工保护工作的三步骤监视报警→事故处理→紧急跳闸（局部/全局）即当被监控的主要参数超过规定值（报警值）时发出报警信号，以进行事故处理，在超过极限值（危险值）时保护装置动作，实行紧急跳闸，以避免重大恶性事故发生。,2.联锁控制技术,在保护中常用到联锁控制技术。这就是将被控对象通过简单的逻辑关系联系起来，使这些被控对象相互牵连，形成联锁反应，从而实现自动保护的一种控制方式。例如引风机因故障全部跳闸时，会引起送风机、排粉机、给煤机、磨煤机等相继依次跳闸。联锁技术包括联动与闭锁两种信号。对于具体设备来说，联动信号控制是指该信号存在成立则该设备动作，闭锁信号控制则是指该信号存在成立则禁止该设备动作。例如油压低信号对转机启动是闭锁信号，而对相应备用油泵则是联动信号。,3.锅炉保护中常见保护方式,（1）限值保护。根据运行工况，对设备的出力、变化速度、阀门挡板的开度等加以限制。（2）联锁保护。防止误操作；一定情况下，联动、连跳、闭锁某些设备。（3）紧急停炉保护过程。异常时，报警并进行事故处理，如减负荷等；当参数到危险值或设备严重异常，危及设备人生安全时则紧急停炉，切断所有入炉燃料，避免事故产生或扩大。,4.锅炉机组热工保护,锅炉机组的热工保护主要包括锅炉汽压保护、水位保护、直流锅炉断水保护、再热器保护和锅炉最极端的主燃料跳闸保护MFT等。这类保护主要防“爆”，如爆管、爆膛等。,4.1锅炉汽压保护,该保护项目的主要是用于锅炉汽水系统设备防爆，其一般处理手段是控制燃烧和旁路，保护手段是利用安全门排汽降压。某带旁路系统的单元机组锅炉汽压保护的条件、逻辑、动作关系如图所示。这种垂直逻辑图分析方法自左向右是不同情况下的逻辑，并进行对应的报警，自上而下是条件、逻辑、动作。安全门安装位置再热器联箱、过热器联箱、汽包。安全门工作术语工作压力、起座压力、回座压力等。,,带旁路系统的单元机组锅炉汽压保护,,,重锤式电磁安全门结构示意图,,,,,脉冲式安全门控制电路分析,,,泄压阀,泄压阀作用是减少安全门动作次数，延长安全门寿命。其功能是在安全门动作前，排除多余蒸汽，降汽压。电磁泄压阀主阀、控制阀、电磁线圈、APS型控制器、PS型开关板和隔离阀等组成。APS的高低压两压力开关在压力达到设定值时分别动作，接通或断开电磁线圈，使阀门打开或关闭。,,PS可自动、手动、关断。正常，弹簧力使关闭；压力大于起座值时，高开、线圈励磁、电磁铁、杠杆、打开主阀；压力低于回座值时，低开、线圈失磁，关闭主阀。,弹簧式安全阀,原理弹簧力与蒸汽压力的平衡关系簧力大则关；汽力大则关。调整弹簧松紧力即调节设定值。当二力相等时，阀又未跳，有少量汽以极高速度从阀线间隙中逸出，即“前泄”，易造成缺陷性泄漏。可采用辅助启闭装置（气动装置、特殊阀瓣结构等）弥补此缺陷。,,,4.2汽包水位保护,汽包水位保护的主要目的是保证锅炉汽包汽水分离效果，特别是防止满水和干锅、爆管等。其基本处理手段是控制汽包的流入水量和流出蒸汽量关系；极端的保护手段是紧急停炉。常见的汽包水位保护的条件、逻辑、动作关系如图所示。分析方法同上。,汽包水位高保护,,汽包水位低保护,,,,,,,,,,,,4.3直流炉断水保护,直流锅炉断水保护的基本目的是防止直流炉在运行中发生断水故障而导致锅炉受热面严重超温而损坏。其基本的处理手段是控制锅炉的流入水量等；极端的保护手段是紧急停炉。其一般的条件、逻辑、动作关系框图如图所示。,直流炉断水保护系统框图,直流炉断水保护系统框图分析,注意为了提高可靠性，甲、乙两个流程各自两个测点信号先“与”，然后，再两个流程与后的信号再“或”；只要有一个流程发断水信号经“延时”后，发出停炉信号。延时是为了防止误动作。同时延时时间应当保证备用给水泵投入及建立水压的事故处理时间，并且保证不能烧毁受热面金属材料。,,,,,4.4再热器保护,再热器保护可分为再热器壁温高保护和再热蒸汽温度高保护。再热器壁温高保护的基本目的是在锅炉启动过程中，锅炉蒸发量小于额定值的10时，防止烟温过高而使再热器管壁超温烧坏。其基本处理手段是调整燃烧，减低烟气温度，若持续超温则紧急停炉MFT。注意其测温探头启动时投入，正常运行时退出，以免烧坏探头。再热蒸汽温度高保护有多种调整手段，一般采用喷水减温来进行事故处理。,再热器、再热汽温保护框图,,,,某亚临界中间再热锅炉再热器保护逻辑,,5.主燃料跳闸保护MFT（即紧急停炉）,主燃料跳闸保护MFT的主要目的是保护炉膛安全，防止炉膛爆炸，其基本保护手段是防止可燃混合物的聚集引起膛爆。它是锅炉保护最极端的手段，也是影响单元机组的全局性保护。,5.1MFT的一般条件、逻辑、动作,一般条件燃烧系统严重异常（熄火、断燃料、断风、炉膛压力波动越限等）；汽水系统严重异常（断水、汽包水位越高/低限、汽压越限（某些机组）等）；主辅设备严重异常（失电、失气、再热器持续超温、凝汽器严重故障等）；指令跳闸（人工指令、机跳炉（某些机组）等自动保护指令）；基本逻辑或（OR）；基本动作切断所有入炉燃料，停一次风机；发MFT信号，起停联锁相关设备（判断是否炉跳机、开旁路、强制风门档板开大、准备吹扫炉膛等）。MFT动作后，仍需要维持炉内通风，进行吹扫，以清除炉膛及尾部烟道中的可燃混合物。在吹扫结束之前，有关允许条件未满足情况下，不允许再送燃料至炉膛。,5.2某单元机组MFT逻辑框图,,复习思考题,1、保护的作用和三步骤2、联锁技术的信号作用3、常见保护方式作用4、常见锅炉保护项目中的基本逻辑手段（事故处理、紧急跳闸）5、MFT的条件、逻辑和基本动作6、复习思考题P633-1、3-2、3-3、3-4、3-5,