燃煤火力發(fā)電是熱力系統(tǒng)非常復雜、蒸汽參數****的常規(guī)能源,在我國也是分布非常廣泛、占比非常高的電源,對支撐電網整體安全穩(wěn)定運行起著決定性的作用,所以需要設計完善的保護系統(tǒng)來保障機組主要設備的運行安全。為此國家頒布了《火力發(fā)電廠熱工保護系統(tǒng)設計技術規(guī)定》和《防止電力生產事故的二十五項重點要求》等一系列規(guī)定、標準、規(guī)程來規(guī)范火電機組設計、施工、調試等各個環(huán)節(jié)工作。一目前國內發(fā)電機組保護拒動、誤動的情況仍時有發(fā)生,嚴重危及了人員、設備和電網運行的安全,造成嚴重的經濟損失。為了規(guī)范技術人員對發(fā)電機組保護系統(tǒng)的設計方法,迫切需要一套體系完整的保護設計圖冊,輔助相關“規(guī)定、標準、規(guī)程”,為保護邏輯設計工作提供參考。
《燃煤發(fā)電機組主要設備熱工保護設計圖冊》是總結華北電力科學研究院多年燃煤發(fā)電機組調試技術經驗的結晶,主要內容以燃煤發(fā)電機組主輔設備熱工保護標準化設計為核心,涵蓋了鍋爐、汽輪機以及其他必要的輔助設備,全書側重于熱工邏輯設計在工作中的實用性。
《燃煤發(fā)電機組主要設備熱工保護設計圖冊》適用于燃煤發(fā)電機組調試技術人員、分散控制系統(tǒng)控制邏輯維護人員,以及熱工專業(yè)研究人員學習使用。
本書是總結全國電力科研院所工程實施經驗,經眾多專家討論完成的關于燃煤發(fā)電機組熱工保護設計實現(xiàn)方法的唯一圖書。本書是歸納現(xiàn)行發(fā)電相關技術標準、規(guī)程等文件并嚴格按照相關要求繪制的綜合技術手冊,參照執(zhí)行有利于完善保護系統(tǒng)設計和實現(xiàn)方法標準化,具有較強的實用性和指導性,可以作為全國各發(fā)電集團、發(fā)電公司及相關工程技術人員進行保護系統(tǒng)設計的重要參考文件
近年來,我國電源結構逐漸轉變,風電、光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)展迅速,但是燃煤發(fā)電機組仍然是我國電源結構中的重要組成部分。隨著“上大壓小”政策的持續(xù)推進,大容量燃煤發(fā)電機組數量不斷攀升,其運行情況將對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定產生重大影響。
燃煤發(fā)電機組可以根據爐型、容量、燃燒方式以及循環(huán)方式等分為多種類型。各類型燃煤發(fā)電機組的運行參數、輔機配置以及安全邊界并不相同,機組保護邏輯的結構也存在著差異。全面梳理不同類型燃煤發(fā)電機組相關保護邏輯結構,總結保護設計原則,有助于消除保護邏輯缺陷,提高機組運行安全性,對規(guī)范熱工保護邏輯設計,提高機組保護邏輯可靠性具有重要意義。為此,華北電力科學研究院組織編寫了《燃煤發(fā)電機組主要設備熱工保護設計圖冊》一書。《燃煤發(fā)電機組主要設備熱工保護設計圖冊》適用于多種類型燃煤發(fā)電機組的熱工保護系統(tǒng)設計,對核電機組、燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組、生物質發(fā)電機組、太陽能熱發(fā)電機組等的熱工保護系統(tǒng)設計也具有借鑒和指導意義。
由于編者水平有限,書中難免有不妥或疏漏之處,懇請廣大讀者批評指正。
姓名 高愛國
工作單位 華北電力科學研究院有限責任公司
職稱 高級工程師 主要技術經歷
高愛國,國網冀北電力有限公司電力科學研究院(華北電力科學研究院有限責任公司)熱控技術研究所副所長,科技攻關團隊負責人,高級工程師,國網冀北電力有限公司優(yōu)秀專家人才。長期從事電力系統(tǒng)網源協(xié)調、發(fā)電自動化控制技術等領域的科研與調試工作,熟悉熱電機組調峰調頻、協(xié)調及環(huán)?刂、經濟運行等相關專業(yè)。先后承擔多個發(fā)電集團公司10余個重點基建調試項目,負責組織專業(yè)所科技項目20余項,申請發(fā)明專利30余項,參與編寫專著3部,制訂國家標準1項,發(fā)表學術論文多篇。主持設計/調試的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組APS系統(tǒng),在京能集團北京多個發(fā)電公司得到推廣應用,機組安全性能大幅提高、經濟效果顯著。 '
前言
1 概述
1.1 設計范圍
1.2 設計依據
2 常用術語及圖符說明
2.1 常用術語
2.1.1 電廠標識系統(tǒng)(KKS)
2.1.2 輔機故障減負荷(run back,RB)
2.1.3 汽輪機監(jiān)視儀表(turbine supervisory instrument,TSI)
2.1.4 開關量測點三取二、二取二、二取一判斷
2.1.5 高Ⅰ值、高Ⅱ值、高Ⅲ值,低Ⅰ值、低Ⅱ值、低Ⅲ值
2.2 圖符說明
2.2.1 輸入端圖例
2.2.2 輸出端圖例
2.2.3 連接線圖例
2.2.4 運算功能塊圖例
2.2.5 系統(tǒng)或設備名稱說明
3 繪圖原則
3.1 基于常見設備類型
3.2 基于保護可靠性原則
3.3 關于模擬量“三取二”判斷邏輯設計原則
4 常規(guī)保護設計圖
4.1 常規(guī)汽輪機跳閘保護
4.1.1 潤滑油壓力低Ⅱ值保護
4.1.2 抗燃油壓力低Ⅱ值保護
4.1.3 凝汽器真空低Ⅱ值保護
4.1.4 軸向位移高Ⅱ值保護
4.1.5 高壓缸脹差高Ⅱ值保護
4.1.6 中壓缸脹差高Ⅱ值保護
4.1.7 低壓缸脹差高Ⅱ值保護
4.1.8 汽輪機軸振高Ⅱ值保護
4.1.9 汽輪機支撐瓦溫度高Ⅱ值保護
4.1.10 發(fā)電機支撐瓦溫度高Ⅱ值保護
4.1.11 汽輪機推力瓦(非工作面)溫度高Ⅱ值保護
4.1.12 汽輪機推力瓦(工作面)溫度高Ⅱ值保護
4.1.13 潤滑油箱液位低Ⅱ值保護
4.1.14 高壓缸排汽溫度高Ⅱ值保護
4.1.15 高壓缸排汽壓比低Ⅱ值保護
4.1.16 中壓缸排汽溫度高Ⅱ值保護
4.1.17 中壓缸排汽壓力高Ⅱ值保護
4.1.18 低壓缸A排汽溫度高Ⅱ值保護
4.1.19 低壓缸B排汽溫度高Ⅱ值保護
4.1.20 DEH側綜合保護
4.1.21 DEH控制器供電電源1與供電電源2失電保護
4.1.22 ETS超速保護
4.1.23 集控室手動按鈕停汽輪機保護
4.1.24 就地手動按鈕停汽輪機保護
4.1.25 發(fā)電機定子冷卻水流量低Ⅱ值保護
4.1.26 發(fā)電機轉子冷卻水流量低Ⅱ值保護