目前，火電廠爐膛壓力保護(hù)控制均采用壓力開關(guān)測(cè)量值經(jīng)三取二邏輯運(yùn)算后高于爐膛壓力III值或低于爐膛壓力III值將觸發(fā)爐膛壓力保護(hù)動(dòng)作，使鍋爐總?cè)剂咸l(MFT)。
近年來，因燃用煤質(zhì)的惡化，燃燒灰分的增加，使得爐膛壓力開關(guān)取樣管路的堵塞情況越來越嚴(yán)重，迫使在壓力取樣管路上加裝了吹掃裝置，但是依然存在以下問題。
(1)爐膛壓力取樣管路吹掃時(shí)，需隔離壓力開關(guān)測(cè)量功能，從而使得鍋爐失去爐膛壓力保護(hù)控制功能。
(2)控制系統(tǒng)無法實(shí)時(shí)監(jiān)視壓力開關(guān)因取樣管路堵塞而失去測(cè)量功能的狀態(tài)，改進(jìn)的方法是在同一取樣管路中安裝壓力變送器，以增加爐膛壓力模擬量測(cè)量點(diǎn)，但這并不能解決壓力開關(guān)取樣管路堵塞的問題，仍然存在保護(hù)拒動(dòng)的隱患。
2 壓力變送器作為保護(hù)信號(hào)的延遲分析
針對(duì)上述問題，采用爐膛壓力模擬量信號(hào)取代壓力開關(guān)量信號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)控爐膛壓力模擬量信號(hào)，一旦發(fā)生管路堵塞，則可及時(shí)實(shí)施管路吹掃措施;由DCS將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成越限開關(guān)量信號(hào)，經(jīng)判斷后完成爐膛壓力的保護(hù)控制。這樣，可有效解決因爐膛壓力開關(guān)取樣管路堵塞造成保護(hù)拒動(dòng)的問題。但是，采用爐膛壓力模擬量信號(hào)將產(chǎn)生爐膛壓力保護(hù)延遲的問題:
(1)爐膛壓力保護(hù)信號(hào)由信號(hào)測(cè)量和傳輸、信號(hào)采樣和轉(zhuǎn)換以及邏輯運(yùn)算3個(gè)部分組成。信號(hào)測(cè)量和傳輸將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)由物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳輸至DCS，未產(chǎn)生延遲;通過I/O模件的多路切換開關(guān)和12位A/D轉(zhuǎn)換器完成信號(hào)采樣和轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的延遲可忽略不計(jì);由于I/O模件轉(zhuǎn)換精度要求在0.5%以內(nèi)，對(duì)于多數(shù)爐膛壓力定值為2000Pa的機(jī)組，轉(zhuǎn)換誤差為2000PaX0.5%=10Pa，可以忽略;對(duì)于邏輯運(yùn)算，模擬量回路的計(jì)算周期為100ms，即采用模擬量信號(hào)作為保護(hù)信號(hào)存在100ms的延遲。(2)爐膛壓力保護(hù)動(dòng)作時(shí)，壓力以秒級(jí)的速度快速上升或下降，爐膛壓力的變化速率甚至達(dá)到1000 Pa/ s。模擬量信號(hào)的100ms(0.1s)延遲誤差為:1000 Pa/s X 0.1s=100Pa，因此將模擬量信號(hào)用于爐膛壓力保護(hù)控制時(shí)，將產(chǎn)生100Pa左右的延遲誤差。(3)某300 MW機(jī)組在爐膛壓力高III值MFT動(dòng)作時(shí)，2個(gè)爐膛壓力變送器顯示值分別為1924,1936Pa，平均為1930 Pa，與爐膛壓力保護(hù)定值2000 Pa相差70Pa。由此得出，模擬量信號(hào)產(chǎn)生的延遲均小于100Pa,
3 實(shí)際應(yīng)用
6臺(tái)爐膛壓力變送器采用獨(dú)立的壓力取樣管路，用于爐膛壓力高III值和低III值的保護(hù)控制。在保護(hù)控制系統(tǒng)中，對(duì)參與爐膛壓力高III值保護(hù)控制的3個(gè)壓力變送器模擬量信號(hào)和參與爐膛壓力低III值保護(hù)控制的3個(gè)壓力變送器模擬量信號(hào)分別進(jìn)行三取中邏輯運(yùn)算后進(jìn)行超限判斷，從而構(gòu)成爐膛壓力保護(hù)控制邏輯。將保護(hù)定值在原定值基礎(chǔ)上降低100 Pa，使控制邏輯判斷時(shí)無延時(shí)。
將爐膛壓力模擬量信號(hào)用于爐膛壓力保護(hù)控制時(shí)，應(yīng)使?fàn)t膛壓力控制邏輯運(yùn)算回路的計(jì)算周期盡可能小，最大限度地減少保護(hù)動(dòng)作的延遲。
4 結(jié)論
(1)采用壓力變送器模擬量信號(hào)實(shí)現(xiàn)爐膛壓力保護(hù)控制，可有效降低因采樣管路堵塞而產(chǎn)生的保護(hù)拒
動(dòng)隱患和減少采樣管路的吹掃次數(shù)，提高鍋爐保護(hù)控制的可靠性。
(2)對(duì)爐膛壓力保護(hù)定值的修改可降低模擬量信號(hào)的保護(hù)動(dòng)作延遲。
(3)通過理論和對(duì)實(shí)際動(dòng)作數(shù)據(jù)的分析表明，將爐膛壓力模擬量信號(hào)用于鍋爐的爐膛壓力保護(hù)控制是可行的。
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