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韶關發電廠8號機組BMS系統老化問題的分析

  
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? 韶關發電廠8號機組鍋爐燃燒器管理系統(boiler burner managementsystem,BMS)采用美國FORNEY公司20世紀70年代末產品AFS-1000系統,該系統經歷了10a時間運行后,系統性能明顯降低。從1998年底開始誘發了多次鍋爐誤動主燃料跳閘(master fuel trip,MFT)停爐保護,表現為十分明顯的系統老化失效,經過廣東省電力試驗研究所和韶關發電廠共同分析和技術完善,該系統性能得到了一定程度的恢復。

???? 1控制系統的老化問題
???? 控制系統老化是指系統隨著運行時間的增長,硬件設備(包括卡件、信號測量和傳送設備、指令連鎖和執行設備等)性能下降,導致整個控制系統整體性能越來越偏離設計性能;系統運行軟件遠落后于現時該系統可以運行的最新軟件,影響系統的安全性能提高或潛在地威脅系統的安全運行。控制系統老化必定會威脅機組的安全、經濟運行。韶關發電廠8號爐BMS老化主要表現為:系統操作拒動,誤報警及顯示混亂,信號反饋異常,通信故障,邏輯運算錯誤等等。

???? 2外圍設備老化對系統性能的影響
???? 韶關發電廠8號機組AFS-1000系統的外圍設備是指除了機柜和操作面板以外的所有設備,主要包括了信號測量和反饋、指令聯鎖和執行以及其它輔助設備等。由于外圍設備不能完全實現設計功能,出現執行設備拒動、采集信號錯誤、邏輯運算混亂,使系統性能受到嚴重的影響。
???? 2.1狀態信號測量方面
???? 由于部分風門、擋板、耦合開關狀態反饋信號混亂,BMS不能正確判別鍋爐的運行狀態和安全狀況,影響了按照原來設計的邏輯進行正確的控制。
???? 2.2火焰信號測量方面
???? 該系統所有的火焰檢測器全部報廢,投用模擬火焰功能。油槍火焰檢測采用油槍全開信號打開盲火燈,煤燃燒器采用給粉機電源合閘輔助接點打開盲火燈,影響了BMS對MFT的始發信號“所有火焰消失”和“所有燃料消失”的正確判斷。
???? 2.3指令執行方面
???? 因油跳閘閥損壞而不能執行燃油遮斷指令,燃油消失信號僅靠所有油槍油閥關閉信號來識別,降低了系統對鍋爐安全運行的監控功能。

???? 3增加部分輔助接點對系統性能的影響
???? 由于系統設備老化,部分狀態信號反饋異常,經常在出現MFT后,爐膛吹掃條件不滿足,使主汽溫度降低而誘發汽輪機主汽門關閉。后來,系統增加了部分風機運行/停運狀態、給粉機運行/停運狀態、油跳閘閥關閉狀態等手動模擬信號開關,以解決鍋爐點火應急問題。但這樣,必定會在某個時間段使BMS同時檢測到同一設備的兩個互相矛盾的狀態信號,擾亂BMS的正常邏輯運算。如引進油跳閘閥關閉模擬信號后,雖然解決了爐膛吹掃的問題,但誘發了下列問題:
???? a)爐膛吹掃后,點火能源識別油跳閘閥全開信號,允許點燃油槍。從油槍點燃開始,系統一直監視油跳閘閥關閉信號。如果模擬開關此時進行“閉合→斷開→閉合”切換,或當時模擬開關為斷開,現場油閥受震動而瞬間產生關閉信號,BMS立即識別并指令油槍退出,判斷鍋爐失去所有燃料,油燃料跳閘(oil fuel trip,OFT)。

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