《锅炉汽包水位保护逻辑的优化与改进》 (1)

黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑优化与实施一、背景介绍黔北电厂是一家以煤炭为主要燃料的火力发电厂，拥有多台锅炉进行电力生产。

锅炉是发电厂的核心设备之一，而锅炉汽包的水位保护是关乎锅炉运行安全和稳定的重要问题。

水位保护逻辑的合理性对于保障锅炉安全运行具有至关重要的意义。

黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑一直以来都是在不断优化和完善的过程中，以确保锅炉安全可靠运行。

本次对锅炉汽包水位保护逻辑进行优化和实施，旨在进一步提高锅炉汽包水位保护的效果和安全性。

二、当前存在的问题在对黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑进行深入调研和分析后发现，当前存在以下几个问题：1. 水位保护逻辑设置不够严格，容易造成水位偏离正常范围。

2. 报警和保护信号触发间隔时间不合理，影响应急处理能力。

3. 水位保护逻辑与其他保护系统的协同性有待优化，未实现最佳保护效果。

基于以上问题，对黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑进行优化和实施显得尤为迫切和必要。

三、优化方案针对以上存在的问题，针对黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑进行了全面的优化方案，涉及了保护逻辑的设置、信号触发间隔时间的调整、保护系统的协同性等方面。

1. 优化逻辑设置根据实际情况，对锅炉汽包水位保护逻辑的设置进行了优化。

设置更加严格的水位保护范围，确保在任何情况下水位不会偏离过多。

适当增加水位保护的触发点，以提高保护逻辑的灵活性和稳定性。

2. 调整信号触发间隔时间对报警和保护信号的触发间隔时间进行了调整，确保在出现问题时能够更及时地触发相应的保护措施。

在保护信号触发后，对相应的处理措施也进行了优化，以提高锅炉应急处理能力。

3. 优化保护系统协同性对锅炉汽包水位保护逻辑与其他保护系统的协同性进行了优化。

改善不同保护系统之间的联动逻辑，确保各个保护系统能够协同工作，实现最佳的保护效果。

四、实施效果评估经过对黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑的优化与实施，实施效果得到了有效的提升。

五、结论与展望下一步工作将进一步深入优化锅炉汽包水位保护逻辑，加强对保护逻辑的运行状态监测与检查，并及时更新和完善保护逻辑。

汽包水位保护逻辑优化升级改造唐山开滦东方发电有限责任公司建设有两台南汽2×135MW抽凝式汽轮发电机组，配以上海锅炉厂有限公司出品的2×490t/h超高压循环流化床锅炉。

一、汽包水位测量系统的概况东方发电公司超高压循环流化床锅炉汽包水位监控保护测量系统按2套就地水位表、3套差压水位计配置。

汽包水位测量装置由锅炉厂供货，相应安装位置均由锅炉厂提供。

按照工作原理的不同配置了两种水位测量系统：1、带工业电视的牛眼水位计两套，测点取自汽包左右端部；2、单室平衡室容器的差压变送器三套，用于汽包水位的自动调节和锅炉MFT保护，测点同样取自汽包左右端部，其测量的准确性和可靠性直接影响着锅炉运行的安全性和稳定性。

汽包水位测量监控系统的任务是：将水位准确控制在0线附近，使饱和蒸汽品质最佳；事故水位时手动或自动停炉。

汽包水位保护是机组最重要的保护之一，若锅炉汽包水位太高，使蒸汽带水，蒸汽品质变坏，将导致汽轮机叶片水蚀，日久还将使过热器和汽机通流部分结垢，热效率下降；若汽包水位过低将破坏锅炉整体水循环，引起水冷壁超温爆管，因此必须完善汽包水位的保护系统，优化保护逻辑。

二、汽包水位保护逻辑优化升级方案的提出原汽包高低水位保护逻辑中，各使用一个简单的三取二逻辑算法块，当来自三个差压变送器的信号中有两个满足时（即信号为"1"），输出信号即为"1"。

这种简单的三取二逻辑判断方式在三个汽包水位点都正常的情况下没有什么问题，但是当有一点或两点因某种原因须退出运行时，水位的保护逻辑就不能正常实现，有可能发生拒动现象。

根据二十五项反措要求，汽包水位当有一点因某种原因须退出运行时，应自动转换为二取一的逻辑判断方式；当有二点因某种原因须退出运行时，应自动转换为一取一的逻辑判断方式，以避免发生保护拒动现象。

因此东方发电公司两台锅炉必须在水位保护逻辑中引入测量点的状态判断，当某一点退出运行变成坏点时，将这一点退出保护逻辑，自动切换到另外两点二取一的逻辑判断方式；当两点都退出运行变成坏点时，自动切换到一取一的逻辑判断方式。

锅炉汽包水位保护逻辑的完善
刘复平; 王伯春; 刘文丰
【期刊名称】《《湖南电力》》
【年(卷),期】2005(025)002
【摘要】根据《二十五项重点反措》的要求,分析了目前常用的汽包水位保护逻辑存在的问题,提出了汽包水位保护逻辑中应考虑差压水位计取样管泄露和测点质量坏的问题,同时建议在取样管上加装温度测点以提高水位保护动作的正确率。

【总页数】4页(P29-32)
【作者】刘复平; 王伯春; 刘文丰
【作者单位】湖南省电力试验研究院湖南长沙 410007
【正文语种】中文
【中图分类】TM621.2
【相关文献】
1.锅炉汽包水位保护逻辑的优化与改进 [J], 秦成果;王立红;王彪;杨丽;王冲宇
2.用NETWORK-6OOO实现锅炉汽包水位保护逻辑自功转换功能 [J], 刘华山
3.锅炉汽包水位保护逻辑优化 [J], 鲁学农;张朝阳
4.汽轮机轴向位移保护测量回路的完善及保护逻辑优化 [J], 田刚; 秦希贤
5.双母单分接线方式下母线差动保护逻辑完善方案 [J], 冯广杰; 王智勇; 闫志辉; 胡沙沙; 王志伟; 肖锋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑优化与实施1. 引言1.1 背景介绍黔北电厂是一家位于贵州省北部地区的大型发电厂，该电厂采用了锅炉汽包作为主要设备来生产蒸汽，进而驱动发电机发电。

在电厂运行过程中，保证锅炉汽包水位的稳定是至关重要的，因为水位过高或过低都会对设备安全和电厂运行造成不利影响。

目前黔北电厂的锅炉汽包水位保护逻辑存在一定的不足之处，例如对水位异常偏高或偏低的判断不够准确，导致保护措施的响应不及时，影响到设备的安全运行。

对锅炉汽包水位保护逻辑进行优化是当前亟待解决的问题。

本研究旨在通过优化锅炉汽包水位保护逻辑，提高故障检测和处理的准确性和时效性，进一步确保黔北电厂锅炉设备的安全稳定运行。

通过设计新的保护方案，并对实施过程进行跟踪评估，分析其效果，最终提出改进措施和建议，为电厂锅炉汽包水位保护逻辑的优化提供理论和实践支撑。

1.2 问题提出在黔北电厂的锅炉汽包水位保护逻辑存在一些问题。

主要体现在现有的水位保护逻辑存在误差较大的情况，无法准确判断汽包水位情况，容易造成水位超高或超低的情况发生，从而影响锅炉正常运行。

现有的保护逻辑设计较为简单，没有充分考虑到水位控制的复杂性，导致在实际运行中容易出现失效或不稳定的情况。

由于水位是保证锅炉安全运行的重要参数，因此提高水位保护逻辑的准确性和稳定性对于保障锅炉运行安全至关重要。

需要对电厂锅炉汽包水位保护逻辑进行优化，以提高水位保护系统的稳定性和可靠性，保证锅炉的安全运行。

1.3 研究目的研究目的是为了探讨黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑的优化问题。

当前电厂锅炉汽包水位保护存在一些不足之处，如容易受到外部干扰影响、维护保养困难等。

本研究旨在通过优化现有的保护逻辑，改进控制策略，提高水位保护的准确性和稳定性。

我们希望通过研究，找出目前存在的问题，并设计出更为科学合理的优化方案，从而提高电厂锅炉汽包水位保护系统的效果。

通过本研究的实施，我们将评估优化方案的实际效果，分析改进措施的有效性，并提出进一步的改进建议。

黔北电厂锅炉汽包水位保护逻辑优化与实施随着工业化进程的不断推进，电力成为了人们生活中不可或缺的一部分。

而电厂中的锅炉起到了至关重要的作用，它们负责产生蒸汽供应给汽轮机发电。

而作为锅炉的重要组成部分，汽包的水位保护显得尤为重要。

汽包的主要功能是负责储存锅炉中的蒸汽，以平衡锅炉产生的蒸汽量和汽轮机使用的蒸汽量。

汽包也承担着稳定锅炉水循环和保护汽轮机安全运行的重要任务。

保持汽包水位稳定，合理控制水位的上下限是确保锅炉和汽轮机安全运行的关键。

目前，黔北电厂使用的锅炉汽包水位保护逻辑需要进行优化与改进。

在现有系统中，水位保护逻辑设置过于保守。

过高或过低的水位都会对锅炉和汽轮机的正常运行造成不利影响。

需要根据黔北电厂的实际情况，合理调整水位上下限，提高整个锅炉系统的运行效率。

在水位保护逻辑的实施过程中，应考虑到锅炉的自身特点和操作需求。

黔北电厂锅炉的运行参数可能与其他电厂存在差异，因此水位保护逻辑需要根据实际情况来定制。

该逻辑可以基于先进的控制算法，通过对锅炉状态、蒸汽流量和给水流量的实时监测，及时调整汽包水位控制阀的开度，以保持汽包水位在合适的范围内。

汽包的水位保护还需要与其他系统相互配合，形成完整的保护机制。

水位过高时，可以通过排汽和补水来控制水位下降；而水位过低时，可以通过调整给水量和排汽量来控制水位上升。

对于黔北电厂这样规模较大的电厂而言，可以采用分级保护策略，即根据水位的具体高低，分别进行不同方式的保护处理。

为了确保锅炉汽包水位保护逻辑的有效实施，需要对相关人员进行培训和教育。

锅炉操作人员需要了解锅炉的特点、水位保护逻辑和相应的操作流程，以便能够熟练操作和掌握保护逻辑。

还需要定期进行系统的维护和检修，确保各个传感器、阀门和控制设备的正常运行，以避免故障对水位保护逻辑的干扰。

黔北电厂锅炉汽包的水位保护逻辑需要进行优化与实施。

通过合理调整水位上下限、定制化的保护逻辑、与其他系统的协调配合以及相关人员的培训和教育，可以确保锅炉和汽轮机的安全运行，提高电厂的发电效率。

改进汽包水位测量和保护系统几年来，各火力发电厂积极组织落实《防止电力生产重大事故的二十五项要求》（以下简称《要求》）中第八项“防止锅炉汽包满水和缺水事故”和《国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定（试行）》（以下简称《规定》），但在组织落实的过程中遇到了许多问题，造成各电厂在实际落实中的殊多困难，因而各显神通，使目前国内各电厂的汽包水位测量和保护系统配置以及逻辑设计差异很大，存在很大的事故隐患。

这些困难和差异的存在，主要原因是现行的汽包水位测量系统技术落后、测量误差很大、独立测点数量少所造成的。

目前，汽包水位多采用云母水位计、电接点水位计、射线液位计、液位开关、单室平衡器、双室平衡容器等。

这些水位计从一次传感转换的原理看，归纳为两种，一种是连通器原理水位计，另一种是差压水位计原理。

众所周知，目前的水位计根据上面两种原理设计而生产，采用的工艺结构简单，无法克服因温度变化所造成的测量误差，其误差之大，严格说不能满足锅炉安全经济运行。

一、下面就两种原理的水位计所产生的测量误差作简要分述：（一） 连通器原理 如图一所示：不考虑饱和蒸汽（Δh 、r //、g ）的静压影响有公式（１）成立Ｈr /g ≈h ×r ×g --- (1) Ｈ≈h ×r/ r /Δh ＝Ｈ- h ≈(r/ r /-1)×h --- (2)g ：重力加速度r ：测量筒内水柱的平均密度 r /：汽包内饱和水密度 r //：饱和蒸汽密度 h ：测量筒内水位Δh ：汽包内水位与测量筒内水位差由公式（２）可以看出，Δh 与饱和水的密度r /，测量筒内水柱的平均密度r ，以及水位的高低h 有关（这里r 永远大于或等于r /，当r ≥r /时，r r/≥1，Δh 就存在），当r ＝r /时，Δh ＝0，否则Δh 永远存在，而饱和水的密度r /与汽包压力有关，测量筒内水柱的平均密度r 与汽包压力、水位的高低、测量筒的结构、测量筒所处环境的温度和风向、取样管的通径等均有关系，而且影响非常大，这样r 存在着很大的不确定性。

汽包水位保护逻辑的改进作者：唐堂来源：《经济技术协作信息》 2018年第36期依据《二十五项反措》的要求，对火电厂的汽包水位常用的保护逻辑进行分析，设计了满足现今运行要求的汽包水位保护逻辑。

结合电厂典型水位保护案例，对设计逻辑进行改进优化，引入了测点品质判断与测量器件判断，加强了汽包水位保护逻辑的安全性、准确性。

《二十五项反措》中提出：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l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，并办理审批手续，限期(不宜超过8h)恢复；当有2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，经总工程师批准，限期（8h以内）恢复，如逾期不能恢复，应立即停止锅炉运行。

本文对现今电厂常用的汽包水位保护逻辑进行分析，找出常用汽包水位保护逻辑的不足之处。

一、电厂汽包水位常用保护逻辑分析汽包水位保护即当锅炉缺水或汽包水位过低时发出报警且保护系统动作，打开备用给水门，必要时采取紧急停炉。

当水位过高而造成”满水”时，保护系统及时打开事故放水门，必要时也采取紧急停炉，以免事故发生或防止事故扩大[3]。

如今DCS厂家提供的汽包水位保护逻辑常见的为2种。

图l为，某电厂汽包水位保护拒动引起跳机。

经现场调查分析，确认导致本次机组跳闸事故的原因是：1号炉汽包水位l测点正压侧二次门阀芯泄漏，导致整个保温柜内充满水汽，由于正压侧泄漏，差值变小造成汽包水位l升高，显示为1981mm。

30分钟后在同一个保温柜内的汽包水位测点2变送器进水发生故障，汽包水位2显示1985mm，汽包水位l、2同时达到水位高高（三取二保护），触发汽包水位高高跳闸MFT、汽包水位高高跳闸汽轮机。

从图中可知，首先保护逻辑不满足《二十五项反措》要求，即两个坏点之后，未实现一取一转换。

其次保护逻辑设计不完善，未考虑到设备事故等因素，不能自动切除。

二、汽包水位保护逻辑改进提高汽包水位保护逻辑的安全性、准确性的首要任务就是如何确定测量信号的好坏，如何确定测量信号是否投入还是退出运行。