鍋爐汽包水位保護的優化與完善

曹松

摘 要：根據目前國內鍋爐汽包水位頻繁出現人為從水位保護中退出和拒動、誤動等問題，依靠國家編制的《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》，進行優化和改進鍋爐汽包水位保護邏輯，同時提出如何制定與實施該項目以及指出優化與改進過程中如何應對出現的困難。

關鍵詞：鍋爐汽包水位；保護邏輯；優化

一、鍋爐汽包水位保護邏輯方法存在的不足

1、規定要求

《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》第8條的8.8.1款規定：鍋爐汽包水位高、低保護應采用獨立測量的三取二的邏輯判斷方式。同時根據具體運行過程中出現的問題，可以在規定時間內以及所有審批手續均落實后，及時采用二取一的邏輯判斷方式，時間要控制在8小時以內；相同道理，當運行過程中，由于不同原因出現，導致二取一的邏輯判斷方式停止運行，則在少于8小時時間內，經過總工程師同意批準，采用一取一的邏輯判斷方式，如規定時間內無法恢復原來的邏輯判斷方式，則果斷停止運行。

2、鍋爐汽包水位邏輯方式性能不足

常見兩種邏輯主要由DCS廠商提供，分別為3個水位信號三取二和3個水位信號三取中。3個水位信號三取二具體操作步驟為：3個鍋爐汽包水位保護系統在測量工具準確測量得出數據之后，信號數據再通過壓力以及溫度的加壓補償后，通過信號在高低值限產生報警的性能，利用報警信號轉換取出要求的高低信號，分別取三個值。在通過采用三取二邏輯判斷方法之后，形成MFT動作條件。如圖1：

另一種DCS提供的3個水位信號三取中同3個水位信號三取二運行過程基本相似，均需經過變壓器進行施壓補償、提出高低三值。不同之處在于，提取出來的三個高低值最后需通過輸入FSSS系統，才可運行三取二邏輯判斷。但是，3個水位信號三取中仍然由于本身存在缺陷無法滿足三取二的邏輯判斷要求，其中的某一個點出現缺陷將造成整體值無法正常運行，無法做到保護邏輯判斷。如圖2：

總之，這兩種邏輯判斷方式無法適應鍋爐汽包水位保護的需求，加強對鍋爐汽包水位保護邏輯的優化與改進工作至關重要。

二、鍋爐汽包水位保護邏輯優化和完善

1、所有汽包水位信號正常情況下，整體的運行情況。當全部汽包水位信號正常時，三取二邏輯方式能夠正常運行，經過壓力補償和溫度的適應之后，提取出來的三個高低值能夠獨立完成對三取二邏輯的整體運行。

2、一個汽包水位信號發生故障。當發現一個汽包水位信號出現故障，導致其運行的效益和功能變壞時，立即對其進行剔除，確保其他汽包水位信號不被品質壞掉的汽包水位信號影響，出現惡性循環。將變化的汽包水位信號引入特定的位置進行后期的重復運用，剩下的兩個采取邏輯判斷。剩下的無障礙汽包水位信號，繼續運行，當任意一個具有高三值特質，且和準備好的信號相“與”之后，再觸發鍋爐主保護MFT，即形成二取一邏輯運行模式。

3、出現兩個汽包水位信號故障。當發現兩個發生故障導致品質變壞的汽包水位信號時，立即對其進行剔除。無障礙的汽包水位信號，當具備高三值特質時，則將其與準備的信號相“與”之后，觸發MFT，保護動作，完成一取一的邏輯方式。如圖3：

通過優化后的汽包水位保護邏輯不受任意一個汽包水位信號的影響，三個汽包水位信號相互獨立存在，獨立完成全部鍋爐汽包水位保護的邏輯。解決了邏輯改進之前三個汽包水位信號相互影響、相互制約的問題。

三、邏輯優化與完善汽包水位信號特點

通過上圖顯示，優化后的汽包水位信號正常運行，不同水位高低值之間相互不受影響，可獨立承擔整體工程的運行。在優化與改進的保護邏輯進入正式運行之前，要對邏輯進行動態試驗，確保運行過程安全、可靠。根據優化設計原理，檢查的內容主要有三點：汽包水位信號品質均好。在確保三個水位信號均品質良好的情況下，對其中兩個水位信號進行數值調整，當信號靠近保護定值時，查看是否有后續動作，是否觸發MFT，完成運行；同理，余下步驟分別預設一個汽包水位信號損壞和兩個汽包水位信號出現故障時，是否在調整至保護值時可觸發MFT完成運行。三種檢查結果顯示，優化與改進后的汽包水位信號邏輯質量過關，對鍋爐保護具有實效性，可正常使用于鍋爐主保護。

四、結語

汽包水位信號保護邏輯對鍋爐整體的安全、可靠運行具有重要影響。存在設計與質量問題的汽包水位信號保護邏輯在運行過程中將對整個鍋爐的運行形成不同程度的損害，甚至在某些原因出現時引發潛在的危險，威脅人員的安全。設計有質量保障、可靠性強的汽包水位保護邏輯需要熱控人員細致認真的分析每一環節的運行情況，優化和完善原有汽包水位信號邏輯。實踐顯示，汽包水位保護邏輯經過優化和完善之后，不再存在無法進行三取二的保護邏輯，且自動轉換的二取一等保護邏輯也能夠滿足《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》的要求，保障鍋爐的安全。

參考文獻

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