1、鍋爐 MFT 硬繼電器回路可靠性分析與改造本文分析總結了大唐寶雞熱電廠一期 2X 330MW 機組 MFT 保護回路設計存在問題，提出并落 實了技術改造方案，解決了存在問題，提高了控制回 路的可靠性。鍋爐MFT保護是爐膛安全監控系統（FSSS的 核心，為了防止爐膛發生爆燃， 緊急情況下 MFT 發 出跳閘指令，快速動作相應的跳閘對象，以起到快速 切斷所有進入爐膛燃料的作用。大唐寶雞熱電廠一期 2X 330MW 機組分散控制 系統（DCS）采用杭州和利時提供的 MACSV系統， 為了保證 MFT 跳閘回路的可靠性，采用軟邏輯和硬繼 電器兩套回路并行的設計原則， 軟回路由 DCS 邏輯實 現，硬繼

2、電器回路通過兩個 MFT 跳閘繼電器接點驅動 相應的跳閘對象實現。這兩套 MFT 回路設計成軟硬件 互相冗余，其中一個失效時，另一個可以及時地安全 地停止機組運行。作為爐膛安全保護系統，出于安全 的考慮，這兩套回路的電源等級是不一樣的，軟邏輯 是交流 220V 即 DCS 系統電源 ，而硬繼電器回路使 用的是直流110V,由于兩路電源都可以實現無擾切 換，因此具有很高的可靠性。MFT 硬繼電器電源回路分析按照一期工程FSSS系統功能的設計思想，原硬 繼電器回路的熱工電源部分設計為兩路同時供電的 110V直流系統，兩路電源分別取自本機組鍋爐 PC A 段、PC B段的直流110V分屏柜，輸出之間

3、采用二極 管隔離供給跳閘繼電器。這兩段公用母線各自帶一些 直流負載并安裝有直流系統接地檢測裝置，相互之間 獨立而沒有聯系，但輸出通過二極管相連使得兩段電 源之間間接聯系，在機組調試投運后發現存在問題， 兩路電源雖然可以實現完全備用，一路失去對系統動 作沒有任何影響，但兩路電源同時投入時，電氣直流 檢測裝置就會檢測到直流接地報警故障，導致裝置長 期報警，失去應有的監測功能。原理圖如下圖所示。改造前 MFT 硬繼電器電源回路原理圖 為了消除該問題， 2013年 9月，我們對#1 機組電 源回路進行了改造，拆除了隔離的二極管，增加了一 個 OFT 繼電器，并在各繼電器電源開關后面安裝一 電源監視繼電

4、器，繼電器接點送 FSSS邏輯進行監視 并報警。兩路電源各自控制一個 MFT和OFT硬繼電 器，并不影響系統的正確動作，卻使電源系統更具獨 立性，安全性、可靠性更高。如下圖所示。MFT 硬繼電器控制回路分析改造前，兩個 MFT 硬繼電器并接在電源回路中， 因此緊急手動按鈕（ 2 個）各共用一對接點即可。要 符合電源回路徹底分開而無牽連的改造要求，我們在 原緊急手動按鈕上各增加了一對接點，用于 MFT2 繼 電器回路的控制，達到了改造目的。改造前，DCS輸出兩個MFT跳閘指令（DO卡件 輸出）分別控制兩個 MFT 硬繼電器， 存在當此 DO 卡 件通道故障、 DO 輸出繼電器故障或一根電纜故障會

5、 引起保護誤動或拒動， 按照熱控 DCS 的設計要求， 重 要保護 I/O 信號一般要求采用三取二方法，并將三個 信號分別引入不同的 I/O 卡件。因此改造時我們增加 了一個跳閘指令，在兩個硬繼電器回路分別進行三取 二。采用三個信號，可保證一個信號故障不影響保護 系統正常動作，這樣就保證了 MFT 保護動作的可靠 性，有效地防止誤動和拒動。下面，我們對 MFT 保護回路的功能進行全面分 析：當MFT動作條件出現時，FSSS邏輯經過運算后 發出跳閘指令。一方面，軟邏輯對發出的指令信號進 行擴展（并接），通過 DO 卡件輸出相應的信號至各個 DROP，通過邏輯停掉相關的設備；同時輸出三個跳 閘指令

6、，其 DO 繼電器接點進行三取二控制繼電器動 作。MFT繼電器采用雙線圈，帶電動作帶電復位，因 此 MFT 信號動作后復歸時也必須有指令發出， 在改造 中我們增加了一個復位指令 DO 用于控制 MFT2 的復 位，使兩個跳閘回路徹底分開，它比單線圈繼電器更 可靠。該繼電器接點共有 16個常開和 16 個常閉接點， 用于對指令信號的擴展。 任意一個 MFT 繼電器動作鍋 爐跳閘，因此兩個繼電器接點采用常開接點并聯、常 閉接點串聯的方法，根據不同設備通過硬接線送至相 應的電氣跳閘回路中來停掉它們。操作臺上安裝有兩個手動 MFT 按鈕，每個按鈕三 對觸點，其中 1對接點 2個按鈕串聯后， 通過 DI

7、 進入 FSSS跳閘邏輯去MFT，另兩對接點也以相同的接法 分別串入 MFT 繼電器回路，通過 MFT 繼電器實現跳 閘。見上圖。這樣，按下任一按鈕，跳閘回路不會動 作，可有效防止人員誤碰誤按造成保護誤動。正常情況下，MFT動作由DCS邏輯判斷產生MFT 動作條件， 通過軟硬回路實現 MFT 功能（軟硬兩套回 路冗余）；緊急情況或 DCS 系統失電或 DCS 系統癱瘓 的情況下，由操作員操作雙跳閘按扭產生 MFT 及時停 止主要輔機的運轉（雙繼電器雙電源回路冗余） ；MFT 繼電器還具有手動跳閘的功能，在上述兩種情況失效 的極端情況下，操作員也可通過手動扳動繼電器把手 至跳閘位實現跳閘功能。燃

8、油跳閘閥控制回路分析 燃油跳閘閥保護設計的思路是確保燃油系統發生 MFT 、OFT 保護、油泄漏試驗失敗時確保切斷燃油， 保護鍋爐的運行安全。燃油跳閘閥電磁閥控制回路電源采用 220V AC ， 兩位氣動閥，失電失氣關閉型。正常運行中 FSSS邏 輯通過運算使開閥指令接通或斷開控制閥打開或關 閉。為了防止機組出現緊急情況或 DCS 失去控制， 機 組運行且鍋爐沒斷油的情況下，有可能無法通過手動 MFT 迅速切斷進入爐膛的油燃料。 特設計硬接線控制 回路，在回路中串入兩個 MFT 繼電器接點常閉信 號、并入兩個 OFT 繼電器接點常閉信號， 正常運行 中FSSS邏輯發出開閥指令，燃油跳閘閥電磁閥

9、帶電 使該閥打開。 當發生 MFT 時，任一 MFT 繼電器動作， 常閉信號斷開，硬接線回路動作電磁閥失電使該閥關 閉。當發生 OFT 時（單線圈繼電器，正常運行中常帶 電，失電動作），兩個 OFT 繼電器均動作，常閉信號 斷開，硬接線回路動作電磁閥失電使該閥關閉。當機組 MFT 后，爐膛要進行吹掃和油泄漏試驗， 吹掃和泄漏試驗完成后復歸 MFT 信號，為下一次點爐 做好準備。但由于 MFT 后燃油跳閘閥的硬跳回路由于 失電而使該閥關閉，而無法進行油泄漏試驗，為此， 設計采用油泄漏進行信號作旁路功能，這樣，既保留 了硬跳回路的作用，又不影響泄漏試驗的進行。控制 回路如下圖所示。另外，考慮到鍋爐停爐后，進、回油閥均會因 MFT 而跳閘關閉，使進、回油閥之間的油管憋壓，因 此不作硬回路跳閘燃油回油閥設置，只用 FSSS邏輯 信號去關閉燃油回油閥， 這樣當鍋爐緊急停爐后， 進、 回油閥關閉后，FSSS邏輯還設計操作員可以再從遠操 打開回油閥