黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑优化与实施

摘要：汽包水位保护是热工保护中最重要的一项保护，发电厂的汽包水位高低保护都应符合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》。针对我厂原有设计的汽包水位保护在变送器坏点信号故障判断、汽包水位保护逻辑组态上存在的问题进行了改进及优化，提高了该保护的可靠性，保证了机组的运行安全。

关键词：汽包水位;汽包水位保护逻辑;水位信号

一、 前言

锅炉汽包水位是机组运行中影响安全稳定的一项重要参数，锅炉汽包水位保护作为机组主要保护之一，汽包水位测量的准确性，汽包水位保护的严谨性、可靠性，都直接影响着机组的安全运行。黔北发电厂对汽包水位保护逻辑及信号在清理中发现原有#3、#4炉水位保护逻辑不满足要求，针对存在的问题对水位测量系统的逻辑进行了完善，并且增加了水位信号偏差大报警功能。

二、 设备现状及问题

（一） 改造前汽包水位测量系统概述

我厂锅炉汽包水位测量，共三种测量装置。其中就地云母水位计及磁翻板水位计各一套完成远程电视监控;两套电接点水位计完成远传显示报警;三台差压变送器（单室室平衡容器），信号送DCS完成信号的处理、补偿和逻辑运算送入保护控制回路。每一种水位测量方式均是单独取样开孔（水、汽侧取样管的中心间距为670mm），共有7对取样孔，符合取样独立的原则，不同的测量信号在燃烧不平衡的情况下的测量数据偏差较大。

（二） 改造前汽包水位保护及逻辑存在问题

1. 改造前汽包水位信号及逻辑保护情况

现有#3—#4锅炉汽包水位信号及保护逻辑逻辑情况是：就地独立的三台差压水位变送器测量的差压信号送入DCS三个独立的I/O卡件后，通过DCS系统内部的温度压力补偿函数后直接得出三个独立的补偿后的独立水位信号。三个独立补偿后的汽包水位信号通过三选模块得出三选后的汽包水位信号。三选模块得出三选后的信号既作为汽包水位自动调节和显示的信号，也作为汽包水位的高低保护的信号（图1）。

2. 改造前汽包水位保护逻辑保护存在问题

（1）逻辑组态保护回路所用汽包水位信号没有独立使用汽包水位高低判断。

（2）逻辑组态保护没有水位信号三取二和信号故障的判断条件逻辑组态。

即上述存在的问题违反《防止电力生产事故的二十五项重点要求》第6.4.8.1条规定“锅炉汽包水位高、低保护应采用独立测量的三取二的逻辑判断方式。当有一点因某种原因须退出运行时：应自动转为二取一的逻辑判断方式，办理审批手续，限期（不宜超过8h）恢复;当有二点因某种原因须退出运行时，应自动转为一取一的逻辑判断方式，应制定相应的安全运行措施，严格执行审批手续，限期（8h以内）恢复，如逾期不能恢复，应立即停止锅炉运行。”所以需进行逻辑优化及整改。

三、 水位保护逻辑的优化与实施

（一） 信号处理逻辑优化

将三选模块后的汽包水位只作为显示、调节系统使用，不参与保护信号选用;三个独立的补偿后信号各自独立经过水位高、低判断输出信号跳闸信号。

逻辑说明如下：

1. 显示、调节系统使用汽包水位，三个正常时选中间显示的水位;一个故障时二选平均;两个故障时选择非故障水位信号。

2. 三个差压测量信号通过汽包压力独立的补偿送出汽包水位保护所需信号，该独立的三个信号由经过各自的比较模块，送出独立的水位比较后的开关量信号作为汽包水位高低的最终信号，并增加锅炉汽包水位，水位高、低保护应采用独立测量的三取二的逻辑判断方式。

（二） 信号故障逻辑判断增加与实施

增加各路信号故障时锅炉汽包水位保护逻辑判断方式自动转换信号的选取方式。

（三） 汽包水位显示及偏差异常告警

三个单独进行信号的补偿及修正后的汽包水位信号，送至三选中模块（二选平均）得出的中间液位信号作为画面的显示及报警，当任何两个液位发生偏差大时发出告警信号。中间液位信号也作为液位高、低的告警输出，提醒运行人员汽包水位方式异常。

四、 结束语

通过对我厂4×300MW机组汽包水位逻辑进行优化完善后，将偏差大或因汽包测量系统变送器质量码坏、测量信号断线、DCS通道坏、测量管路及系统泄漏、阀门内漏等各种原因造成测量信号品质坏点的汽包水位测量信号自动排除，从“三取二”“二取一”到“一取一”，减少了机组运行中保护误动，满足了防止电力生产事故的二十五项重点要求，给机组安全稳定运行提供了保障。

参考文献：

[1]叶江祺.热工测量和控制仪表的安装[M].中国电力出版社.

[2]防止电力生产事故的二十五项重点要求[M].中国电力出版社.

作者簡介：

颜绍霖，贵州省毕节市，黔北发电厂。