壓力變送器作為爐膛壓力保護信號的延遲分析與實際應用

目前，火電廠爐膛壓力保護控制均采用壓力開關(guān)測量值經(jīng)三取二邏輯運算后高于爐膛壓力III值或低于爐膛壓力III值將觸發(fā)爐膛壓力保護動作，使鍋爐總?cè)剂咸�閘(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，需隔離壓力開關(guān)測量功能，從而使得鍋爐失去爐膛壓力保護控制功能。
    (2)控制系統(tǒng)無法實時監(jiān)視壓力開關(guān)因取樣管路堵塞而失去測量功能的狀態(tài)，改進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量點，但這并不能解決壓力開關(guān)取樣管路堵塞的問題，仍然存在保護拒動的隱患。

2 壓力變送器作為保護信號的延遲分析
    針對上述問題，采用爐膛壓力模擬量信號取代壓力開關(guān)量信號，實時監(jiān)控爐膛壓力模擬量信號，一旦發(fā)生管路堵塞，則可及時實施管路吹掃措施;由DCS將模擬量信號轉(zhuǎn)換成越限開關(guān)量信號，經(jīng)判斷后完成爐膛壓力的保護控制。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拒動的問題。但是，采用爐膛壓力模擬量信號將產(chǎn)生爐膛壓力保護延遲的問題:
(1)爐膛壓力保護信號由信號測量和傳輸、信號采樣和轉(zhuǎn)換以及邏輯運算3個部分組成。信號測量和傳輸將現(xiàn)場信號由物理量轉(zhuǎn)換成電信號并傳輸至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)換器完成信號采樣和轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的延遲可忽略不計;由于I/O模件轉(zhuǎn)換精度要求在0.5%以內(nèi)，對于多數(shù)爐膛壓力定值為2000Pa的機組，轉(zhuǎn)換誤差為2000PaX0.5%=10Pa，可以忽略;對于邏輯運算，模擬量回路的計算周期為100ms，即采用模擬量信號作為保護信號存在100ms的延遲。(2)爐膛壓力保護動作時，壓力以秒級的速度快速上升或下降，爐膛壓力的變化速率甚至達到1000 Pa/ s。模擬量信號的100ms(0.1s)延遲誤差為:1000 Pa/s X 0.1s=100Pa，因此將模擬量信號用于爐膛壓力保護控制時，將產(chǎn)生100Pa左右的延遲誤差。(3)某300 MW機組在爐膛壓力高III值MFT動作時，2個爐膛壓力變送器顯示值分別為1924,1936Pa，平均為1930 Pa，與爐膛壓力保護定值2000 Pa相差70Pa。由此得出，模擬量信號產(chǎn)生的延遲均小于100Pa,

3 實際應用
    6臺爐膛壓力變送器采用獨立的壓力取樣管路，用于爐膛壓力高III值和低III值的保護控制。在保護控制系統(tǒng)中，對參與爐膛壓力高III值保護控制的3個壓力變送器模擬量信號和參與爐膛壓力低III值保護控制的3個壓力變送器模擬量信號分別進行三取中邏輯運算后進行超限判斷，從而構(gòu)成爐膛壓力保護控制邏輯。將保護定值在原定值基礎(chǔ)上降低100 Pa，使控制邏輯判斷時無延時。
    將爐膛壓力模擬量信號用于爐膛壓力保護控制時，應使爐膛壓力控制邏輯運算回路的計算周期盡可能小，最大限度地減少保護動作的延遲。
4 結(jié)論
    (1)采用壓力變送器模擬量信號實現(xiàn)爐膛壓力保護控制，可有效降低因采樣管路堵塞而產(chǎn)生的保護拒
動隱患和減少采樣管路的吹掃次數(shù)，提高鍋爐保護控制的可靠性。
    (2)對爐膛壓力保護定值的修改可降低模擬量信號的保護動作延遲。
    (3)通過理論和對實際動作數(shù)據(jù)的分析表明，將爐膛壓力模擬量信號用于鍋爐的爐膛壓力保護控制是可行的。

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